题目
分子系统发育树的建树方法中主要基于概率统计方法的是()。A. 距离法B. 贝叶斯推断法C. 最大简约法D. 最大似然法
分子系统发育树的建树方法中主要基于概率统计方法的是()。
A. 距离法
B. 贝叶斯推断法
C. 最大简约法
D. 最大似然法
题目解答
答案
D. 最大似然法
解析
本题考查分子系统发育树的建树方法相关知识,解题思路是需要对每个选项所代表的建树方法的原理进行分析,判断其是否基于概率统计方法。
- A选项:距离法
距离法是先计算不同序列之间的进化距离,然后根据这些距离构建系统发育树。它主要是基于序列之间的相似性或差异性来构建树,并非基于概率统计方法。例如,常用的UPGMA(非加权组平均法)和NJ(邻接法)等距离法,都是通过计算序列间的距离矩阵,再依据一定的规则(如平均距离、最小进化距离等)来构建树,不涉及概率统计模型。 - B选项:贝叶斯推断法
贝叶斯推断法是基于贝叶斯定理,通过对先验概率和似然函数进行综合考虑,计算后验概率来推断系统发育树。虽然它也涉及概率,但它更侧重于利用先验信息和后验分布来进行推断,与最大似然法基于概率统计模型直接计算序列进化的似然值有所不同。贝叶斯推断法通常使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来遍历所有可能的树拓扑结构,计算每个树的后验概率。 - C选项:最大简约法
最大简约法的原理是在所有可能的系统发育树中,选择进化步骤最少的树作为最优树。它主要是基于简约性原则,即认为进化过程中发生的变化越少越好,不涉及概率统计方法。例如,在分析DNA序列时,它会比较不同树拓扑结构下碱基替换的数量,选择替换数量最少的树。 - D选项:最大似然法
最大似然法是基于概率统计模型的建树方法。它假设一个进化模型(如Jukes - Cantor模型、HKY模型等),然后计算在该模型下,每个可能的系统发育树产生观测序列的似然值。似然值是指在给定树拓扑结构和进化模型的条件下,观测到当前序列的概率。最大似然法的目标是找到使似然值最大的树,即最有可能产生观测序列的树。其计算公式为:
$L(\theta)=\prod_{i = 1}^{n}f(x_i|\theta)$
其中,$L(\theta)$是似然函数,$x_i$是观测到的第$i$个序列,$\theta$是进化模型的参数。通过最大化这个似然函数来确定最优的树拓扑结构和进化参数。