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.     

复等位基因平衡群体熵的性质

研究了复等位基因平衡群体熵的性质 ,并与基因多样度 D、相对信息多样度 S′(A)、相对纯合度信息多样度 S′ J(A)、相对杂合度信息多样度 S′ H(A)及多态信息含量 PIC进行了比较研究。结果表明 ,在表征基因变异与遗传变异上 ,信息论方法与统计学方法具有一致性 ,而且信息论方法还具有信息学含义     

普通群体的遗传机制Ⅱ.复等位基因的遗传

在普通群体中,建立了3个及3个以上复等位基因的基因频率、基因型频率和随机交配率的关系及其数学模型,讨论了复等位基因及其频率,以及由复等位基因所构成的各种基因型频率在世代中的动态规律、遗传趋势、群体平衡及其性质。结果表明,在普通群体遗传中,非平衡群体的数学模型(4)可以转换为随机交配群体的数学模型和非平衡自交群体的数学模型;平衡群体的数学模型(7)可以转换为随机交配群体的数学模型和平衡自交群体的数学模型。在普通群体遗传平衡时,当3个复等位基因频率相等且随机交配率等于3/5时,群体各种基因型频率相等。     

多基因座复等位基因自交群体后代基因型频率的递推算法

研究多基因座复等位基因的自交群体后代基因型频率,给出其递推算法,结果发现多个基因座都是纯合基因的基因型频率逐代增加,相对增加量逐代减少,最终趋于一个定值;而多个基因座中有杂合基因的基因型频率最终趋于0,但有可能前几代递增,以后逐代减少;杂合基因个数越多,趋于0的速度越快。     

多基因座复等位基因自交群体后代基因型频率的递推算法

研究多基因座复等位基因的自交群体后代基因型频率,给出其递推算法,结果发现多个基因座都是纯合基因的基因型频率逐代增加,相对增加量逐代减少,最终趋于一个定值;而多个基因座中有杂合基因的基因型频率最终趋于0,但有可能前几代递增,以后逐代减少;杂合基因个数越多,趋于0的速度越快。     

Tamura模型下DNA序列点突变熵性质的研究

【目的】研究在较复杂的核苷酸替换模型,即Tamura模型下DNA序列中4种核苷酸频率随世代变化的规律,以得到序列熵的性质,为了解生物进化机理奠定基础。【方法】在Shannon信息熵理论基础上,利用La-grange乘数法进行理论证明,并用Mathematica软件模拟了Tamura模型下DNA序列中4种核苷酸组成的变化规律和序列熵的变化过程。【结果】DNA序列在Tamura模型下发生突变,各核苷酸频率随世代变化逐渐趋于平衡,且序列熵趋于最大值。【结论】核苷酸突变具有保熵性,验证了前人生物是朝着多样性增大的方向发展进化的结论。     

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。     

相邻位点碱基突变的熵性质

为了在分子水平上探讨2相邻位点碱基突变的熵性质,在双参数模型下建立有限长DNA序列2相邻位点碱基突变的微分方程模型,得出了16种碱基组成的概率随世代变化的函数关系式,证明2相邻位点碱基突变具有保熵性,生物是朝着熵增方向即多样性增加的方向进化的;阐明了在单参数模型下相邻位点碱基突变的熵性质亦是如此;该结论也适用于3个相邻位点以及更多相邻位点碱基突变的情况。并利用Matlab软件进行2相邻位点碱基突变的计算机模拟,直观地验证了所得的理论结果。     

完全自交群体两对等位基因的信息学分析

完全自交是程度最强的近亲交配方式,对于研究近亲交配有重要价值.从处于哈迪-温伯格平衡的两对等位基因群体开始完全自交,完全的纯合体基因型频率逐代增加、完全的杂合体基因型频率逐代减少,而半纯合半杂合的基因型频率可能增加也可能减少.研究表明:从两位点整体来看,基因型联合申农熵逐代单调减少,配子间互信息逐代单调增加,近交关联信...     

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...     

近交群体配子间的信息学性质

讨论了近亲交配群体在世代交替中配子间平均互信息性质;定义了配子间的近交关联信息系数,并与近交系数比较,阐述了配子间的近交关联信息系数的优点。结果表明,应用信息论模型研究群体遗传学与以往统计学方法具有一致性,而且还具有信息学的意义和优点。     

广州市荔湾区土地利用结构信息熵分析研究

借助陈彦光等学者提出的城市土地利用结构的信息熵函数和信息熵值规律,分析广州市荔湾区土地利用结构的熵值特征,并据此进行荔湾区土地利用结构的调整。规划的荔湾区土地利用结构的信息熵H=0.707,相比北京、上海、广州等城市的信息熵要小,主要原因是荔湾区属于商贸旅游特色城区,而不是综合性城区。     

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。     

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。     

论植物群体遗传中的熵减机制

按照物理学原理,物质的扩散过程是一个熵增过程。为了解植物群体遗传中的熵变化规律,运用物理学中熵的计算公式,分析研究了植物群体遗传中的熵增问题,分别演算出在不同遗传机制的支配下,植物遗传群体的熵值,肯定显隐关系、分离规律、连锁及外界对生物的选择作用等,均能有效地抑制群体的熵增。     

相依结构熵及联合熵的分解

把Copula函数引入熵理论,并定义了相依结构熵来度量随机变量之间的相依结构,讨论了二维随机向量在单调变换下相依结构熵的不变性并推广到多维的情形.     

熵及其在生物学中的应用

简要介绍了熵概念的产生及熵增加原理,讨论了生命体负熵产生的机理及其在生物学中的应用。