当数学走进生物

当数学走进生物生命科学学院生物科学专业2007级杨俊生物有形，生物有数遗传学中的数学DNA分子结构的数学万物皆数生物有形生物有数生物有形，每一种生物都有自己特定的形状。生物有数，从几个到上亿不等。生物有形巨型红杉加州蓝鲸世界上最大的生物—密环菌属球菌—（约100吨）蚕微粒子1/140巴倍虫1/20病毒噬菌体生物有数细菌是地球上最成功的物种估计有5*1030电镜下的细菌苏门答腊虎白鳍豚（怀疑已灭绝）（在野生状态下只有20只）生物有形，生物有数遗传学中的数学DNA分子结构的数学万物皆数遗传学之父---孟德尔不同的豌豆孟德尔用数学上演绎推理地方法分析遗传定律1.高（6～7英尺）与矮（1～2英尺）的遗传特性是一成不变的，沒有中间的高度（如3～5英尺）出現。2.F1植物沒有矮的特性表现出來；但是在F2后代的植物就表现出來，而且按照固定的高矮比例(3:1)出现。3.一部分(1/3)的F2代植物全为纯种；另2/3的F2代产生F3代时继续离析(segregation)。4.F2代之矮植物只能产生矮的后代(F3)。孟德尔依照这些事实提出下列三点假设：1.高的基因为T，矮的基因为t。2.若由卵细胞提供高的基因(T)，精子提供矮的基因(t)，所形成的受精卵及其所产生的植物就同時带了这两种基因，这两个基因在植物产生卵细胞与精子时候又告离析。3.当T基因与t基因同时存在时，只表现T基因；那就是说T基因是显性而t基因为隐性。1.孟德尔第一定律（分离定律）:基因不融合，而是各自分开；如果双亲都是杂种，后代以3显性：1隐性的比例分离（3：1）2.独立定律:每对基因自由组合或分离，而不受其他基因的影响。（9：3：3：1）诗评八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。二项式在遗传上的应用生男生女的猜想假设生男的几率为p，生女的几率为q理论上p=q=1/2若一对夫妇一连生下两个小孩，其生男与女的或然率可表示为(p+q)2=p2+2pq+q2两男（1/2）2=1/4一男一女（1/2）2=1/2两女（1/2）2=1/4假如一连生下三个小孩，其生男育女之或然率为：(p+q)3=p3+3p2q+3pq2+q3三男两男一女两女一男三女一般式m=生男发生之次数；p为生男的机会，q为育女之机会问；在10个小孩的家庭里，6男4女发生之机会为多少？答：哈定—温伯（Hardy-Weinberg）定律各种基因型在一族群中之频率代代相同X2试验假如O为各种項目之观察数据，E为各种相对项目之预期数据，则：X2=Σ[(O-E)2/E]如此所得之X2值，可由已知的表上（Fisher,1944）查出或然率p若p＜0.05表示观察到的数据与预期的并不符合。问：在一些先天性幽门狹窄症的病人当中，有男孩25名与女孩5名﹔此种比例是否与正常男女比例有差异？答：如表二所示，先作X2试验之分析，得知其p＜0.01，因此先天性幽门狹窄症的患者当中，男女人数之比例与正常男女人数之比例有显著之差异。换句话男孩患此种疾病之或然率较高。生物有形，生物有数遗传学中的数学DNA分子结构的数学万物皆数一切优美皆存在于形之对称，变化及调和。-----王国维DNA分子双螺旋结构为什么大自然要选择“螺旋形”作为这些生物大分子的结构基础？连系数（lk）螺旋数（TW）超螺旋数（Wr）连系数=螺旋数+超螺旋数连系数具有拓扑学性质：一闭合环形DNA如何缠绕或变形，只要两条DNA链不被分开，他的值不变。螺旋数和超螺旋数不具拓扑性质长约5厘米的DNA双螺旋链？大约5微米的致密的染色体通过离散数学的研究，得出在一个体积一定的容器里，能够容纳的最长的线条的形状是螺旋形由此我们能够窥见生命选择了螺旋作为其空间结构基础的数学原因：在最小空间内容纳最长的分子(“最大包装”的数学原理)核小体核小体环突环玫瑰花结染色体万物皆数从物质到分子从具体到抽象从简单到精细数学揭示生命奥秘的必由之路