本课程围绕比较基因组学的主要研究内容展开,共分六大模块。第一模块介绍基因组基本特征的整合展示,包括基因密度、转座子分布、SNP/Inbel密度、DNA甲基化及组蛋白修饰等,并结合共线性信息呈现基因组结构变异。第二模块聚焦基因家族聚类分析,讲解同源基因(直系与旁系)概念,并演示OrthoFinder软件的操作流程、结果解读及维恩图绘制。第三模块系统阐述进化树构建方法,涵盖有根/无根树、Bootstrap评估、基因树与物种树的区别,并重点介绍基于单拷贝基因的物种树构建流程,包括多序列比对、密码子比对转换、比对优化、模型选择及IQ‑TREE建树,最后涉及分歧时间估计。第四模块为基因家族扩张与收缩分析,利用CAFE软件结合带有分化时间的进化树,估计祖先基因家族大小,识别显著扩张或收缩的家族。第五模块为正选择分析,介绍Ka/Ks比值原理及PAML软件中的枝点模型,用于检测正选择基因及关键氨基酸位点。第六模块涵盖共线性分析与全基因组复制事件鉴定,分别阐述基因水平与基因组水平的共线性方法(MCScanX和MUMMER),以及通过共线性点图、Ks分布和4DTv分布识别古多倍化事件。课程结合多篇高水平研究案例,理论联系实际,适用于从事比较基因组学和进化生物学研究的科研人员。