比较基因组
一、基本概念
比较基因组学是一门研究不同生物种类基因组间相似性和差异性的学科，它通过对系统发育中的代表性物种之间的基因和基因家族的比较分析、构建系统发育图谱, 来揭示基因、基因家族的起源和功能及其在进化过程中复杂化和多样化的机制，有助于进一步阐明物种进化的分子基础, 探索基因起源机制, 从基因进化的角度研究基因序列与功能的关系。
被子植物系统发育海报
二、研究意义
1.揭示物种间的进化关系：比较基因组学能够通过比较不同物种的基因组序列和结构，揭示它们之间的进化关系。通过分析共同基因、共同调控元件以及共同的基因组结构特征，可以推断物种的进化历史和亲缘关系。
2.理解基因功能和调控：比较基因组学可以帮助科学家理解基因在不同物种中的功能及其调控机制。通过比较不同物种的基因组，可以识别保守基因（在多个物种中保持相似的序列和功能）和快速进化基因（在不同物种中表现出显著变化的基因），进而研究它们在生物体内的作用和调控网络。
3.发现新基因和功能：比较基因组学有助于发现新的基因和基因组特征。通过比较不同物种的基因组，可以识别具有新功能或者特异功能的基因，这些基因在进化过程中可能因为环境压力或者物种特定需求而发生了变化和创新。
4.研究基因组结构和演化：比较基因组学还能揭示基因组结构的进化规律和机制。比如，通过比较染色体结构、基因家族的扩张和缩减等特征，可以探讨基因组演化的动力学过程，如基因重排、基因重复及其功能演化等。
5.应用于种群遗传学和医学研究：比较基因组学的方法在种群遗传学和医学研究中具有广泛应用。比如，通过比较不同个体或种群的基因组，可以揭示遗传变异对个体特征和疾病易感性的影响，有助于理解和预测人类健康和疾病的遗传基础。
比较基因组学为我们提供了深入理解生物多样性、进化和基因功能的关键工具，对于推动生命科学、医学和生物技术的发展具有重要意义。
三、 样本选择/数据准备
比较基因组一般需要10-40个物种基因组文件（genome.fa & genome.gff），基因组常用的数据下载网站有以下三种：NCBI（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）；ENSEMBLE（http://asia.ensembl.org/index.html）；Phyzome（https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html）。为了研究的准确性。
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推荐样本数
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基因组文件
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10-40
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genome.fa & genome.gff
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四、技术路线
