生物物理遺傳學 - 研究領域簡介編輯本段回目錄
生物物理遺傳學的研究領域簡介
遺傳學從孟德爾定律發展到今天,已有100多年的歷史。遺傳學與其它學科互相滲透,互相影響,彼此促進,形成許多新的邊緣交叉學科。生物物理遺傳學就是其中之一。
生物物理遺傳學的研究應包括下面三個部分:
①、應用理論物理學的方法和新技術探討、分析、研究遺傳學問題,尤其是應用控制論、資訊理論、系統論、熵與負熵的概念,從整體和綜合的觀點分析、研究遺傳學的理論問題或數理問題,構成了理論生物物理遺傳學的研究領域。
②、生物學從定性描述向定量描述發展,以及從宏觀向微觀的發展是重要的方面。從孟德爾的表型性狀水平、摩爾根的細胞染色體水平到現在的分子水平的分子遺傳學都是生化遺傳學的延伸和發展。目前,遺傳學的研究已深入到亞分子的原子和電子水平,逐漸形成了亞分子遺傳學和量子遺傳學。
③、在量子力學突變模型的基礎上,薛定鍔指出生物細胞內的遺傳基因受到一個量子化了的很高能壘----------「能障」的保護。外界的作用要使遺傳物質發生突變,必須越過這一能障才能實現基因中的量子躍遷,形成突變基因而產生遺傳效應。
生物物理遺傳學 - 理論生物物理遺傳學編輯本段回目錄
一、在孟德爾定律中
資訊理論在孟德爾定律中的應用
當一個系統獲得一定的的信息量后,相當於系統減少了等量的熵。可見,信息量與對應的熵在數值上相等,但兩者的意義不同,信息量表示有序度,而熵表示混亂度(即無序度)。
在生物遺傳現象中,可以用信息量的概念進行分析和研究。在二倍體物種(一對基因)中分離出YY、Yy與yy三種基因型。利用聯合概率矩陣可得出基因型、性狀表現型以及它們的分離比例。圖見下表↓
基因型x | 表現型y | P1(x,y) | P2(x,y) | P3(x,y) |
YY | W | W 和YY的分離比例為:1/4 | L和 YY的分離比例為:0 | P(x)y和YY的分離比例為:1/4 |
Yy | L | W和 Yy的分離比例為:2/4 | L和Yy的分離比例為:0 | P(x)y和 Yy的分離比例為:2/4 |
yy | P(x)= ∑yP(x,y) | W和yy的分離比例為:0 | L和yy的分離比例為:1/4 | P(x)y和yy的分離比例為:1/4 |
P(x)= ∑xP(x,y) | W和 P(x)x分離比例為:3/4 | L和P(x)x分離比例為:1/4 | P(x)y和P(x)x的分離比例為:∑yP(y)=1 |
表現型信號y or matter, energy delta becomes matter delta
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