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《西北农林科技大学》 2004年
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近亲繁殖群体的信息论模型研究

张宏礼  
【摘要】:群体遗传学是研究生物群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。生物进化 从基因水平上看就是群体遗传结构的变化,群体遗传学的发展和生物进化理论密切相 关。群体的遗传变异受多种因子的影响,进化中许多重要问题是无法通过对自然群体或 实验群体的观察或实验来解决的,要研究群体遗传变异的程度,进行的速度,限制的条 件,进行数学处理是必不可少的。 数学模型是对有关系统的特性的高度概括,以往群体遗传学中的数学模型基本上是 统计学模型。群体遗传学所研究的世代传递过程本身也是一个信息传递的过程,因此信 息论模型也应该是研究该门学科的一种数学模型。1998 年以来,袁志发、郭满才等提出 用 Shannon信息熵作为度量群体遗传多样性的数量指标,为群体遗传学的发展提供了新 思路。本研究正是在他们工作的基础上,应用信息论模型进一步研究群体遗传学中近亲 繁殖群体的有关问题。 当信息论方法用于具体学科时,尽管信息的基本统计学性质本质是一样的,但在具 体学科中会有其特殊的具体内容。在本研究中中,始终坚持下面的两个原则:  1.当涉及到与频率分布有关的 Shannon 信息熵、互信息等概念及推理时,总是把 正反交分开,并且假定正反交频率相等。  2.一切应用到群体遗传学中的信息概念、公式以及约束条件等均不依赖取值,与 取值无关。 通过对近亲繁殖群体的信息论模型研究,得出以下主要结论: 1.基因型信息熵是关于基因型频率改变量或近交系数的单调递减的上凸函数。从 随机交配下的平衡群体开始,在近亲繁殖制度下,其基因型信息熵 S(G)逐代减少,且 满足S(G1) = S(G0 ) 2 ≤ S(G) ≤ S(G0);经过足够多的世代后,基因型信息熵S(G)逐代减 少的趋势越来越慢,最终趋于固定值,群体达到近亲繁殖下的平衡;随着世代交替中基 因型信息熵S(G)的逐代减少,群体的遗传多样性程度也逐渐减小;基因型信息熵S(G)趋 于固定值的过程,也是群体趋向于近亲繁殖平衡的过程。 WP=7 II 近亲繁殖群体的信息论模型研究 2.配子间互信息是关于基因型频率改变量或近交系数的单调递增的上凹函数。从 随机交配下的平衡群体开始,在近亲繁殖制度下,配子间互信息 I(X,Y)逐代增加,且 满足0≤ I(X,Y) ≤ S(X ) = S(Y) = S(A) = S(G1) = S(G0) 2;经过足够多的世代后,配子间 互信息 I(X,Y)逐代增加的趋势越来越慢,最终趋于固定值,群体达到近亲繁殖下的平 衡。 3.从随机交配下的平衡群体开始,在近亲繁殖制度下,配偶间的基因型联合信息 熵逐代减少。配偶间互信息I(GX (t),GY (t))并不一定是关于世代数t的单调函数,但满足 0 ≤ I(GX (t), GY(t)) ≤ S(G0)。 4.母子间基因型联合信息熵 S(G(t)G(t +1)) 是关于世代数 t的减函数。从随机交配 下的平衡群体开始施以自交比例为w的近亲繁殖,则在世代交替中,母子间的基因型联 合信息熵逐代减少;母子间的基因型联合信息熵满足m ≤ S(G(t)G(t +1)) ≤ M ,其中 m = lim S(G(t)G(t +1)) = S(G(∞)G(∞)), M = S(G( G( ),m 的意义是:近亲繁殖的平 0) 1) t→∞ 衡状态下母子间的基因型联合信息熵;随世代交替,母子间基因型联合信息熵的变化率 逐渐趋向于零,直到群体平衡。 5.定义并讨论了强相对基因型信息熵、弱相对基因型信息熵、强近交关联信息系 数、弱近交关联信息系数等指标,用以进一步刻画群体的遗传、变异。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:Q347

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【引证文献】
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1 李江肃;;从达尔文子代之争谈生物近亲繁殖的存在和回避[J];中学生物教学;2011年12期
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1 曹钻;选择极限的动力学及选择效率世代指数研究[D];西北农林科技大学;2009年
2 刘建军;群体连锁遗传的信息学模型研究[D];西北农林科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴彦虎;路兴中;;群体遗传变异的测度方法(综述)[J];黄牛杂志;1993年01期
2 郭满才,袁志发,陈宏,耿社民;陕西四个黄牛群体遗传变异的Shannon信息量分析[J];黄牛杂志;2003年01期
3 张宏礼,郭满才,刘建军,解小莉,杜俊莉,周静芋,袁志发;遗传同型交配下母子间基因型联合分布的信息熵性质[J];黄牛杂志;2003年02期
4 张宏礼,刘海泉;近亲繁殖下复等位基因群体的熵性质[J];黑龙江八一农垦大学学报;2002年04期
5 张宏礼,郭满才,杜俊莉,刘建军,解小莉,周静芋,袁志发;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[J];黑龙江八一农垦大学学报;2003年02期
6 王身立;;控制论与信息论在遗传学中的应用 Ⅰ.热力学第二定律的信息论表述方式及其在群体遗传学中的应用[J];湖南师范大学自然科学学报;1983年02期
7 王身立;;控制论与信息论在遗传学中的应用 Ⅱ连锁与交换中的信息论问题[J];湖南师范大学自然科学学报;1984年01期
8 王身立;;控制论与信息论在遗传学中的应用 Ⅲ.群体融合对基因型熵变与表型熵变的影响[J];湖南师范大学自然科学学报;1992年03期
9 王身立;基因研究140年大事年表[J];湖南师范大学自然科学学报;2001年01期
10 李宝健;展望21世纪的生命科学[J];生命科学;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王士杰,宇云飞,赵文革;土工测试数据的可靠性检验[J];四川建筑科学研究;1999年01期
2 姜先荣;近交系数、血缘系数和近亲婚配[J];安徽教育学院学报;2003年06期
3 刘艳梅;郎德山;祝海燕;孙智英;;普通番茄与樱桃番茄杂交一代产量构成性状的遗传分析[J];山东农业科学;2007年05期
4 王建成;张文兰;陈利容;颜廷进;段乃彬;李群;李汝玉;;小麦核心种质取样方法及取样比例研究[J];山东农业科学;2007年06期
5 王彬彬;柳絮;李润芳;王文英;姚方印;刘开启;;水稻极晚抽穗期基因的鉴定和遗传分析[J];山东农业科学;2009年09期
6 查向东;尹若春;孙亦阳;张玉江;;遗传重组教学探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
7 陈凌云;刁英;杨新笋;胡中立;;DNA分子标记技术在甘薯遗传育种研究中的应用[J];安徽农学通报;2006年09期
8 田万慧;谈存峰;;农业多功能视角下的兰州市农业可持续发展主要障碍因素分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年21期
9 宋学芬,姚自鸣,杜法礼;砀山酥梨质量评定的模糊综合评判[J];安徽农业科学;2000年04期
10 杨加付,饶立兵,陈海鹏,朱剑桥,姜周铎;花椰菜F_2花球性状杂种优势的预测[J];安徽农业科学;2002年03期
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1 陈双平;郑浩然;王习书;王煦法;;生物序列的描述复杂性分析[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 张鸿雁;张宏礼;;表型同型交配和随机交配共存群体的信息模型分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李鸿;马小平;;基于特征的粒表示研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 王德光;胡宝清;覃开贤;;复杂性科学在喀斯特土地利用系统研究中的应用[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
5 胡谋法;董文娟;陈曾平;;二维序贯岭回归图像背景估计算法及其参数优化[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
6 赵松义;高春阳;胡日生;朱列书;;烤烟农艺性状的杂种优势表现[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
7 李小君;潘丽君;;信息获取过程及转化质量研究[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
8 梁顺祥;唐道城;马鸿颖;;万寿菊广义遗传率与杂种优势的研究[A];2007年中国园艺学会观赏园艺专业委员会年会论文集[C];2007年
9 林能锋;许斌福;;石首鱼类的系统发育研究概况[A];2008年福建省科协第八届学术年会农业分会场论文集[C];2008年
10 胡斌;李杰;张峻峰;纪艳;张琪;李凤霞;;果蝇残翅基因对小翅基因的上位实验[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
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2 贺厚光;双调控溶瘤腺病毒携带超抗原SEA基因治疗前列腺癌基础研究[D];苏州大学;2010年
3 许光辉;基于基因芯片技术的刺五加改善果蝇睡眠作用的机制研究[D];黑龙江中医药大学;2010年
4 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年
5 高杰;基于过渡金属的超分子光化学传感器识别生物功能性检测物[D];华东理工大学;2010年
6 张海刚;编码与调制—移动通信系统关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 陈国林;油菜籽饼粕氨基酸含量的近红外模型创建及发育遗传研究[D];浙江大学;2010年
8 闫中敏;Deep Web数据获取问题研究[D];山东大学;2010年
9 郑维列;西藏色季拉山长鞭红景天种群生态学特性研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 邓冰;遥感影像信息度量方法研究[D];武汉大学;2009年
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1 朱家立;亚基因组杂种优势表现的评估及新型甘蓝型油菜FAE1指纹图谱分析[D];华中农业大学;2010年
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3 骆雪姣;棉花不同密度效应研究[D];华中农业大学;2010年
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10 朱红梅;玫瑰种质抗旱性评价及产果量数量遗传研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 吴彦虎;路兴中;;群体遗传变异的测度方法(综述)[J];黄牛杂志;1993年01期
2 郭满才,袁志发,陈宏,耿社民;陕西四个黄牛群体遗传变异的Shannon信息量分析[J];黄牛杂志;2003年01期
3 张宏礼,郭满才,刘建军,解小莉,杜俊莉,周静芋,袁志发;遗传同型交配下母子间基因型联合分布的信息熵性质[J];黄牛杂志;2003年02期
4 孙世铎,孙承琮,袁志发,张英汉;遗传力和选择指数的概念与发展(上)[J];黄牛杂志;1995年03期
5 孙世铎,孙承琮,袁志发,张英汉;遗传力和选择指数的概念与发展(下)[J];黄牛杂志;1995年04期
6 权富生;陕北马海毛山羊MOET育种计划方案的设计及遗传进展预估[J];草食家畜;1995年04期
7 张维莉,易建中,梅长林;遗传标记RFLP、STR、SNP在常染色体显性遗传性多囊肾病基因连锁分析中的应用[J];第二军医大学学报;2002年08期
8 郭爽;李秀丽;高云伟;;如何应用微分方程理论进行数学建模[J];大庆师范学院学报;2007年02期
9 肖天放,苏建家,陈永贵;奶牛育种中的遗传进展[J];福建农林大学学报(自然科学版);2002年04期
10 鲁绍雄,吴常信;动物育种方法的回顾与展望[J];国外畜牧科技;2000年01期
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1 王丽波;选择指数的决策分析[D];西北农林科技大学;2006年
2 罗凤娟;主基因—多基因混合遗传的数量性状的单性状选择模型[D];西北农林科技大学;2008年
【二级参考文献】
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1 王身立;热寂论与负熵论:第二次与第三次浪潮中自然观思潮的一个侧面[J];系统工程;1986年03期
2 徐福敏;最大信息熵原理在波高分布中的应用[J];河海大学学报(自然科学版);2000年01期
3 张宏礼,刘海泉;近亲繁殖下复等位基因群体的熵性质[J];黑龙江八一农垦大学学报;2002年04期
4 王身立;基因研究140年大事年表[J];湖南师范大学自然科学学报;2001年01期
5 郭满才,宋世德,周静芋,袁志发;非平衡群体基因变异测量的Shannon信息量方法[J];生物数学学报;2001年03期
6 郭满才,宋世德,周静芋,袁志发;非平衡群体基因变异Shannon信息量的测量方法[J];西北农业大学学报;2000年03期
7 郭满才,解小莉,刘建军,张宏礼,宋世德,周静芋,袁志发;复等位基因平衡群体熵的性质[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2002年04期
8 张宏礼,郭满才,解小莉,刘建军,周静芋,袁志发;近亲繁殖下一对等位基因群体的熵性质[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2003年01期
9 耿社民,常洪,秦国庆,徐刚;陕西黄牛群体血液蛋白位点的遗传分化[J];西北农业大学学报;1995年02期
10 袁志发,郭满才,宋世德,边宽江,周静芋;相对Shannon信息量与基因变异的测量[J];西北农业大学学报;1998年04期
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1 郭满才;群体遗传变异的信息学模型研究[D];西北农林科技大学;2002年
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1 杨打生,刘美兰;三元离散联合随机变量的信息论概念[J];内蒙古石油化工;2005年02期
2 张宏礼,郭满才,王丽波,刘璐,袁志发;表型同型交配群体的Shannon信息熵和互信息[J];中国农学通报;2005年03期
3 殷允强;黄晓昆;张振良;;基于粗糙集的互信息求取属性约简的决策算法[J];云南民族大学学报(自然科学版);2006年01期
4 张继国;何春元;;信息场的数学结构分析[J];情报杂志;2006年08期
5 于淑惠;杨应斌;;基于信息熵的蛋白质二级结构预测算法的准确性研究[J];西南大学学报(自然科学版);2008年01期
6 张传贵,王太;近亲繁殖谈[J];生物学教学;1999年03期
7 张国伟;邵世煌;齐金鹏;张颖;;基于信息度量的基因网络建模[J];生物信息学;2006年04期
8 王晓萍,甄玲,黄海,陈伯川;压力脉动时间序列的混沌特性与信息熵研究[J];仪器仪表学报;2002年06期
9 卢学源;用“马氏链”分析生物近亲繁殖的统计规律[J];北京广播学院学报(自然科学版);2001年01期
10 小木;;自然对近亲繁殖说不[J];百科知识;2006年21期
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1 苗夺谦;王珏;;知识粗糙性的信息论解释[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
2 颜元;;基于信息熵的旅游地生命周期量化研究——旅游地演化实质的一种假说[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
3 谢平;林洪彬;王霄;刘彬;;一种用于故障诊断的多信息熵监测方法研究[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
4 闫华;;基于信息熵的粗糙集知识约简方法[A];第十届粤港机电工程技术与应用研讨会暨梁天培教授纪念会文集[C];2008年
5 张孝飞;陈肇雄;黄河燕;俞旸;;基于信息熵的候选实例模式检索算法[A];语言计算与基于内容的文本处理——全国第七届计算语言学联合学术会议论文集[C];2003年
6 郭荣中;申海建;张毅;;基于信息熵的土地利用结构动态演变分析——以湖南省岳阳市为例[A];2007年中国土地学会年会论文集[C];2007年
7 陈超海;王宽全;李乃民;徐礼胜;张冬雨;耿斌;;一种基于熵分析的脉象数据压缩方法[A];第一届全国中西医结合诊断学术会议论文选集[C];2006年
8 张立宁;葛世刚;安晶;;基于信息熵与未确知测度的企业经济效益评价模型研究[A];第六届中国不确定系统年会论文集[C];2008年
9 刘伟杰;路朝卿;范耀光;;基于信息熵的房地产投资风险评价未确知测度模型及应用[A];第六届中国不确定系统年会论文集[C];2008年
10 崔新蕾;张安录;;基于信息熵的陵水县土地利用结构时空变化研究[A];节约集约用地及城乡统筹发展——2009年海峡两岸土地学术研讨会论文集[C];2009年
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1 东方言 彭兴庭;“近亲繁殖”有碍创新[N];人民日报;2006年
2 陈大银;养猪要杜绝近亲繁殖[N];辽源日报;2005年
3 欧木华;学术生态失范必然导致“近亲繁殖”[N];中国文化报;2006年
4 张晓晶;扩大高校选师半径,山东力戒“近亲繁殖”[N];新华每日电讯;2008年
5 蔡敏、杨玉华;中科大校长:师资近亲繁殖危害创新[N];新华每日电讯;2006年
6 薛华;养猪要从配种改良抓起[N];山东科技报;2007年
7 刘成友(作者为人民日报编辑、博士);警惕学界“近亲繁殖”[N];文汇报;2002年
8 媒体评论员 王石川;最牛“近亲繁殖”曝光,请给“穷孩子”留点出路[N];新华每日电讯;2010年
9 记者 肖飞;采取有力措施防止高校师资“近亲繁殖”[N];人民政协报;2008年
10 咸安区政协委员 陈大银;牲猪近亲繁殖亟待重视[N];咸宁日报;2005年
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1 强保华;异构数据库语义集成技术研究[D];重庆大学;2005年
2 刘华文;基于信息熵的特征选择算法研究[D];吉林大学;2010年
3 史玉峰;数字信息模式识别理论及其应用[D];山东科技大学;2003年
4 M. Joseph Nguimbis;OFDM与信息熵技术在低压电力线载波通信中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
5 张继国;降水时空分布的信息熵研究[D];河海大学;2004年
6 徐凌宇;基于信源选择与序列提取的动态特征级信息融合模型及算法的研究[D];东北大学;2002年
7 裴志利;数据挖掘技术在文本分类和生物信息学中的应用[D];吉林大学;2008年
8 时永刚;广义距离度量和多模态图像配准技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
9 李海霞;血瘀证病位分类与规范化研究[D];中国中医科学院;2006年
10 郭满才;群体遗传变异的信息学模型研究[D];西北农林科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏礼;近亲繁殖群体的信息论模型研究[D];西北农林科技大学;2004年
2 杨打生;特征选择的信息论算法研究[D];东南大学;2005年
3 陈峰;桥规则的挖掘与评估[D];广西师范大学;2006年
4 李岚;基于信息熵的属性约简及其应用[D];大连海事大学;2008年
5 杨军玲;汉语动词词语搭配自动获取方法研究[D];山西大学;2006年
6 李英玉;遗传算法信息熵结合属性约简算法研究[D];长春理工大学;2006年
7 翟利志;提高多光谱图像配准效果的若干技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 王锐;信息熵在基因调控网络构建中的应用研究[D];第三军医大学;2008年
9 胡学友;盲信号分离技术及其应用研究[D];合肥工业大学;2003年
10 罗棻;医学图象的配准及融合技术研究[D];电子科技大学;2003年
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