1、CompanyLOGO浅谈数学在生物学中的应用数学概率在遗传学中的应用数学概率在遗传学中的应用 数学在生物学中的应用数学在生物学中的应用数学在数学在DNA和蛋白质结构中的应用和蛋白质结构中的应用 Conclusion 数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 1234数学模型在生物基因中的应用数学模型在生物基因中的应用 5黄金分割在人体生理中的应用黄金分割在人体生理中的应用 6数学在细胞分裂中的应用数学在细胞分裂中的应用 南开大学第三届“数学之美”论坛数学作图法数学作图法拓扑学拓扑学数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 生物化学生物化学南开大学第三届“数学之美”论坛数学在生物化学中
2、的应用数学在生物化学中的应用 DNA是双股螺旋结构是双股螺旋结构超螺旋：螺旋的螺旋超螺旋：螺旋的螺旋南开大学第三届“数学之美”论坛数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 拓扑学拓扑学用于研究一种物体在不断变形情况下的某用于研究一种物体在不断变形情况下的某些不变的性质。些不变的性质。例如，例如，DNADNA超螺旋的性质是可以定量的，这种量化的超螺旋的性质是可以定量的，这种量化的建立加深了对建立加深了对DNADNA结构和功能的了解。这种定量化的结构和功能的了解。这种定量化的研究借用了数学上的一个分支研究借用了数学上的一个分支拓扑学。一个共价拓扑学。一个共价环形环形DNADNA分子无论怎样变形
3、或弯曲，它的拓扑学性质分子无论怎样变形或弯曲，它的拓扑学性质是不变的。是不变的。 南开大学第三届“数学之美”论坛数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 Company LogoDNA的超螺旋是由的超螺旋是由拓扑连系数（拓扑连系数（Lk）定义的定义的一个闭合环形的一个闭合环形的DNA分子的连系数，严格的等分子的连系数，严格的等于没有任何超螺旋情况的螺旋数于没有任何超螺旋情况的螺旋数南开大学第三届“数学之美”论坛数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 在酶促反应动力学中，有一个很著名的方程米氏方程米氏方程。 maxmax111VSVKVm双倒数双倒数maxSKSVVm南开大学第三届“数
4、学之美”论坛数学在生物化学中的应用数学在生物化学中的应用 maxmax111VSVKVm 南开大学第三届“数学之美”论坛mK1maxVKm01V1S数学概率在遗传学中的应用数学概率在遗传学中的应用 Mendel第一定律均等分离定律(equal segregation)：一个基因对的两个基因，在配子形成时，彼此分开，分别进入配子中，其结果半数配子携带这一对基因中的一个，另一半携带另一个。南开大学第三届“数学之美”论坛数学概率在遗传学中的应用数学概率在遗传学中的应用 Mendel第二定律自由组合定律在配子形成时，各对等位基因彼此分离后，独立自由地组合到配子中。Company Logo数学概率在遗传
5、学中的应用数学概率在遗传学中的应用 条件概率条件概率 概率的相加法则概率的相加法则 概率的相乘法则概率的相乘法则 概率之值在概率之值在0和和1之间之间变化变化 即即0P1 各种概率之和等于各种概率之和等于1 遗传概率遗传概率南开大学第三届“数学之美”论坛数学概率在遗传学中的应用数学概率在遗传学中的应用 AaAaAAAaaa 414121+= 1南开大学第三届“数学之美”论坛AaAaCompany Logo数学概率在遗传学中的应用数学概率在遗传学中的应用 患病家系患病家系白化病白化病色盲症色盲症P(A)相乘法相乘法则则：P(A*B)=P(A)*P(B)P(B)相加法相加法则则：P(A+B)=P(
6、A)+P(B)南开大学第三届“数学之美”论坛数学在DNA和蛋白质结构中的应用DNA双螺旋结构双螺旋结构蛋白质的蛋白质的螺旋结构螺旋结构 螺旋形螺旋形 组组合合问题问题为什么大自然要选择为什么大自然要选择“螺旋形螺旋形”作为这些作为这些生物大分子的结构基生物大分子的结构基础呢？础呢？南开大学第三届“数学之美”论坛数学在数学在DNADNA和蛋白质结构中的应用和蛋白质结构中的应用在一个体积一在一个体积一定的容器内，定的容器内，能够容纳的最能够容纳的最长的线条的形长的线条的形状是螺旋形状是螺旋形在最小空间在最小空间内包含最多内包含最多的遗传信息的遗传信息南开大学第三届“数学之美”论坛数学数学生物生物数学在生物学中的应用数学在生物学中的应用“大自然这本书是用数学语言组成的。”伽利略CompanyLOGO白玉巍（生命科学学院 生物科学专业 ）南开大学第三届“数学之美”大学生论坛
