近亲繁殖下一对等位基因群体的熵性质

研究了在近亲繁殖下一对等位基因群体的基因库信息熵和基因型信息熵 ,并讨论了在世代交替中基因型信息熵的性质、配子间的互信息性质及其与近交系数的关系 ,并定义了配子间的近交关联信息系数。结果表明 ,应用信息论模型研究群体遗传学与统计学方法具有一致性 ,而且还具有信息学含义。     

复等位基因群体完全自交下母子间基因型联合分布的熵性质

定义了复等位基因群体的基因库信息熵和基因型信息熵,给出了在完全自交下复等位基因群体随世代交替母子间基因型联合分布规律及母子间基因型联合信息熵,讨论了母子间基因型联合信息熵的性质,并从信息学角度加以解释.     

完全表型同型交配群体母子间基因型的联合分布及信息熵

【目的】研究完全表型同型交配群体母子间基因型的联合分布及其信息学性质,以丰富群体遗传学的研究方法。【方法】从随机交配下的Hardy-Weinberg平衡开始,施以完全表型同型交配的群体,利用概率统计方法推导母子间基因型联合分布的规律,利用Shannon信息熵方法研究母子间基因型联合信息熵的变化规律,并进行数学模拟。【结果】在世代交替中,母子间基因型联合信息熵逐代减少,但逐代减少的趋势越来越慢,经过一个非常漫长的过程后,母子间基因型联合信息熵趋向于固定值,最终极限情况是群体完全纯合。这是一个远离Hardy-Weinberg平衡状态、趋向于非平衡定态的过程,数学模拟验证了所得结论的正确性。【结论】在完全表型同型交配下,母子间基因型联合信息熵逐代减少,使纯合体逐渐增加、杂合体逐渐减少,群体从多型共存走向纯合。     

部分表型交配群体的信息熵

研究了在世代交替中群体总有50%的个体表型同型交配、50%的的个体随机交配的大盂德尔群体,推得各世代基因型频率分布、母子间基因型频率分布,给出各世代基因型信息熵、母子间基因型联合信息熵的算式,并证明二者随世代交替逐渐减少,最终趋于定值,群体最终达到一种远离Hardy-Weinberg平衡的非平衡定态.模拟结果验证了所得...     

不同交配方式下遗传平衡的信息学分析

阐述了二倍体生物群体多基因座整体达到最大信息熵时的配子频率分布和基因型频率分布与Hardy-Weinberg平衡分布的一致性.从信息学角度证明了不论是否存在连锁,随机交配下多基因座的配子平衡分布与基因型平衡分布总一致.与随机交配下的Hardy-Weinberg平衡相比,如果从交配方式上对群体施以其他的外部强制,群体发展的结果是最终会达到一个不随时间变化的状态,这个状态不是平衡态而是非平衡定态,此时配子信息熵和基因型信息熵具有极小值,这种非平衡定态是一种远离无外部强制作用下Hardy-Weinberg平衡状态的状态,与群体遗传学传统观点有所不同.     

基于自交率的基因型信息熵变规律与自花传粉机制的进化意义

用离散线性系统研究多对独立杂合基因在兼有自花与异花传粉群体中的基因型信息熵逐代演变规律,推导出极限平衡状态基因型信息熵是自交率的凸函数,当a=0.5时其值最大。在趋向极限平衡进程中,基因型信息熵曲线当a〉0.5时先升后降,当n≤0.5时单调上升,当a→0^＋时以Hardy-Weinberg平衡熵为极限。在某一世代,群体基因型信息熵与独立杂合基因对数成正比。发现群体中存在一定比例的自交,能提高变异程度,甚至超过随机交配群体的变异,认为这是自花传粉机制的进化意义。     

遗传同型交配下一对等位基因群体的Shannon信息熵

研究了在遗传同型交配下的世代交替中,一对等位基因群体的基因型信息熵和配子间的互信息。结果表明:随世代交替,随机交配下的平衡群体的基因型信息熵逐代减少、配子间的互信息逐代增加。从信息学角度看,在遗传同型交配下群体的遗传多样性逐代减少,配子间的信息交流逐代增加。最后应用Matlab进行了模拟,验证了所推导结果的正确性。     

表型同型交配群体的Shannon信息熵和互信息

应用信息论方法研究了在表型同型交配下一对等位基因群体的基因型信息熵和互信息。在表型同型交配下,从随机交配下的平衡状态开始,群体的基因型信息熵逐代减少,但这种减少的趋势越来越慢,最终趋向于零。随着基因型信息熵的减少,群体的遗传多样性程度也越来越小。在表型同型交配下,群体的配子间互信息逐代增加,但这种减少的趋势越来越慢,最终趋向于零。配子间互信息的增加说明,配子间的信息交流程度逐代增加,两性配子间的信息关联程度越来越密切,而这用表型信息关联系数反映会更好。最后应用Matlab软件进行了数学模拟,直观验证了所得的结论。     

近亲交配下母子间基因型联合分布的信息墒性质

推导出在近亲交配下一对等位基因群体母子间的基因型联合概率分布列 ;定义了在近亲交配下母子间的基因型联合信息熵 ;讨论了在世代交替中母子间的基因型联合信息熵的性质及其信息学解释 ;并用计算机模拟验证     

遗传同型交配与表型同型交配的信息学性质比较

研究了从相同的随机交配下的平衡群体开始，遗传同型交配群体和表型同型交配群体的基因型频率的变化规律；给出了两种交配群体的基因型信息熵变化的异同，并进行了数学模拟；给出了两种交配群体的配子间互信息变化的异同，并进行了数学模拟。     

两对等位基因群体连锁平衡的遗传分析

对不同程度的连锁对于两对等位基因群体的最大熵原理与Hardy—Weinberg平衡定律的一致性是否有影响,影响程度如何进行了分析。结论是：不论是否存在连锁,最大熵原理与Hardy—Weinberg平衡定律的一致性都成立。连锁只会影响一个不平衡群体在世代交替中趋向于Hardy—Weinberg平衡的速度,而不会影响平衡的结果;或者等价地说,连锁只会影响一个不平衡群体在世代交替中基因型信息熵趋向于最大值的速度,而不会影响基因型信息熵的最大值。     

基因在分离重组中的熵增与制约

从宏观上看,基因的分离重组类似于分子的运动,都是自发地从有序走向无序、从集中走向分散。分离重组过程是一个熵增过程。本文运用物理学中熵的计算公式分别演算出在不同遗传机制的支配下遗传群体的熵值,发现显隐关系、分离规律、连锁等基因的行为规则及外界对生物的选择作用均能抑制群体的熵增。得出一对杂合等位基因从F1到Fn的基因型熵值变化规律。     

性连锁群体平衡的信息模型研究

以 XY型性染色体为模型 ,运用信息论方法研究了性连锁群体平衡的熵变规律。结果表明 ,在随机交配下 ,性连锁平衡群体的熵最大 ;性连锁不平衡群体 ,其平衡过程是信息熵增大的过程 ,平衡时信息熵达到最大。     

多性状群体信息熵混杂递增链与混杂指数的应用

从信息熵的角度出发,推导出反映群体混杂程度的递增链,论证信息熵描述群体混杂程度的可行性。提出混杂指数的概念,发现混杂指数比多个性状的标准差更便于描述群体的混杂程度,并用实例验证混杂指数的可操作性。