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。     

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...     

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。     

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。     

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。     

近亲繁殖下复等位基因群体的熵性质

研究了在近亲繁殖下复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。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。     

甘肃省土地利用结构信息熵动态研究

基于Shannon信息熵理论,分析研究了甘肃省土地利用结构信息熵的动态变化,并对影响信息熵值大小的土地利用类型做了初步探讨.结果表明,1997~2004年,甘肃省土地利用结构信息熵较全国水平低,熵值呈现单调递增趋势,说明该区土地利用系统朝相对无序状态演变.在8个土地利用一级类型中,面积总体呈上升趋势的有园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地和未利用地,它们与土地利用结构信息熵呈正相关;面积总体呈下降趋势的有耕地、牧草地和水域,它们与土地利用结构信息熵呈负相关.其中,林地和耕地的面积与该区土地利用结构信息熵的变化显著相关,是信息熵值变化的主要影响因子,然后依次为园地、交通用地、牧草地、居民点及工矿用地、未利用地和水域.     

非平衡群体基因变异Shannon信息量的测量方法

在Ｓｈａｎｎｏｎ信息量的基础上,对非平衡群体建立了群体基因型相对信息量Ｓ＇（Ｇ）,终了合体相对信息量Ｓ＇Ｊ（Ｇ）和杂合体相对信息量Ｓ＇Ｈ（Ｇ）的概念,并赋予了遗传学意义。与基因一致度Ｊ和基因多样度Ｄ的理论比较表明,二者在数量规律上有很好的一致性,但又是相对独立的指标体系,且相对信息量还有新的内涵。Ｓ＇（Ｇ）毁能珍征基因变异,又能反映基因型水平上的遗传变异,Ｓ＇Ｊ（Ｇ）主要反映纯合体的遗传变异,Ｓ＇     

云杉天然群体表型性状频率分布及多样性研究

为探索云杉天然群体表型性状的频率分布特征,及其在频率水平上的表型多样性,根据性状值大小分组统计频率,绘制频率分布图,应用频率数据计算各群体的多样性指标值：表型多样度（Dp）和表型Shannon信息指数（Ip）,用多重比较与PCA主成分分析对10个群体分类。频数分布分析结果显示：云杉群体的表型性状数据基本符合正态分布;根据DP和IP对群体排序,按群体多样性从大到小依次为阿坝、卓尼、林坡、铁布、热务沟、黑水、巴西、川盘、大录、小金。多重比较与PCA主成分分析结果表明,云杉10个天然群体可分为3类,其中第1类的小金、热务沟群体的表型频率多样性较低,但性状值较大,位于云杉分布区的南部;第2类的7个群体表型频率多样性较大至中等,性状值较小至中等,位于云杉分布区的中部和北部;第3类的阿坝群体表型频率多样性最大,性状值偏小;DP和IP相关极显著（r=0.995）。     

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.     

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。     

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。     

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。     

云南省稻瘟病菌的交配型分布

 对在云南省43个县采集到的1311个稻瘟病菌菌株的有性世代的研究结果表明：（1）在云南省MAT1-2的菌株数量较多，占能形成有性世代菌株数的62.8%；普文县等11个县市MAT1-1和MAT1-2两种交配型的菌株都有分布：而大理等3个县市只分离到MAT1-1交配型，昆明市等13个县市只分离到MAT1-2交配型。（2）云南陆稻上分离的稻瘟病菌中，能形成有性世代的菌株比例较高；有性世代能形成较高的两性菌株也较多。（3）在部分陆稻地块，两种交配型的菌株同时存在，甚至从同一病斑上都可分离到能互相交配的两种交配型的菌株。这些结果预示出云南陆稻植株上产生有性世代的极大可能性。     

Shannon熵在棉花产业不均衡发展中的运用

应用随机试验熵的概念,选取反映棉花产业发展状况的一些指标,计算我国产棉主要省份2000～2007年的相对熵值,并对南方、北方规模产区各省市棉花产业区域不均衡发展状况进行了分析。