2000年全國大學生數(shù)學建模競賽論文-wenkub
2022-11-14 06:52:48 本頁面
【正文】 A 序列長度 n為自變量 的 二維 函數(shù) 。 其次， 利用 Z曲線 (ZCurve)的二維函數(shù)形式，用 Matlab 程序繪出題中所給出的 20個已知類別的人工制造的 DNA 序列的函數(shù)圖形 ， 并 結合 DNA 序列 X(n)、 Y(n)、 Z(n)函數(shù)實際所代表的意義， 利用統(tǒng)計的方法總結出 A、 B 兩類 DNA序列 的 特征，其特征如下： A類： X(n)曲線終點的 X(n)值大于 0； B類： X(n)曲線終點的 X(n)值小于 0。 關鍵詞： Z 曲線 (ZCurve)模型、 Matlab 繪圖 、 特征統(tǒng)計、 特征分類 、正確率 一、 問題的重述 2020 年 6 月，人類基因組計劃 DNA 全序列草圖完成，預計將于 2020 年 可以 完成精確的全序列圖。又例如，在不用于編碼蛋白質的序列片段中， A 和 T 的含量特別多些，于是以某些堿基特別豐富作為特征去研究 DNA 序列的結構也取得了一些結果。這種被稱為粗?；湍Ｐ突姆椒ㄍ兄谘芯恳?guī)律性和結構。 ② 題中 還 給出了 182 個自然 DNA 序列，它們都較長。 ③ 依然如上法所述，按照每組自然 DNA 序列與 A、 B類 DNA 序列的特征的比對結果， 判斷其類別。 ② 在 DNA 序列研究中， 假設 強調 DNA 序列 所具有 的 一般性 ， 并把它作為分類的標志。本題中， 通過對 A 類 ,B 類 DNA 序列的各自一般特點的分析 ， 找到 A 類 DNA 序列 與 B 類DNA序列各自的 特點 ,總結 出 分類的方法 ,用以區(qū)分題目給出的另外 20條人工 DNA序列以及 182 條自然態(tài) DNA 序列 . 五、模型建立 與求解 Ⅰ、 求解人工 DNA 分類 首先，參照 DNA序列 的實際特性和 前沿的最新研究 [1]， 定義 DNA的 Z曲線 (ZCurve)模型 ： 已 知核苷酸有三種特性： 嘌呤（ A， G） VS 嘧啶（ C， T）； 強鍵（ C， G） VS 弱鍵（ A， T）； 氨基（ A， C） VS 酮基（ G， T）； 設 對于任何一個 DNA 序列，第 1個到第 n 個 堿 基中， A, T, C, G 出 現(xiàn) 的 個數(shù) 各 為 An, Tn, Cn, Gn 接 著定義 DNA 序列 三 維坐標 Rn=(Xn, Yn, Zn)，其中 Xn, Yn, Zn定義為 ： Xn=2(An+Gn)n Yn=2(An+Cn)n Zn=2(An+Tn)n 若有一序列 總長度為 N， 則 可以由以上 定義 算出 Rn（ n=1,2,3…… ,N）， 并 在三 維空間 中畫出軌跡 。 Zn=2(An+Tn)n → Zn0 表弱 鍵結較 多，強 鍵結較 少 。 六、模型的分析和討論 ： 本題中 采用了 DNA 的 Z 曲線 (ZCurve)模型 ，首先總結出已知類型 A、 B 的 DNA序列特征，然后可以采取比較的方法，依次 把題中所給的 DNA 序列劃為 A、 B兩類。 ★ 缺點： 對 DNA 的劃分 范圍簡單 ，沒有仔細歸類，自然 DNA 中 種類不止 A、 B 兩類 。Yn=zeros(1,b)。Ct=0。Cgn=zeros(1,b)。 Ca=Ca+1。 elseif x(1,i)==39。t39。 Cgn(1,i)=Cg。 Zn(1,i)=2*(Can(1,i)+Ctn(1,i))i。,n,Yn,39。),grid,title(39。),ylabel(39。r39。b39。 。y39。k39。)。),xlabel(39。,n,Zn,39。 %subplot(2,2,1), plot(n,Xn,39。
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