借助GeoGebra的3D作图功能认识空间解析几何中的平面与曲面

为了生动展示空间平面和曲面的生成过程,利用GeoGebra的3D作图功能,对空间解析几何中的平面、圆锥面、抛物柱面进行了研究。此软件能有效突破教学难点,化抽象为具体,提高了学生的想象能力。

功能作图的混合效应模型开发

【目的】以大肠杆菌菌株丰度和功能作图模型为研究基础,通过在功能作图模型中引入群体的固定效应和个体间亲缘关系造成的随机效应,探究混合效应对功能作图模型性能的影响。【方法】本研究在功能定位框架基础上,使用大肠杆菌动态培养的生长数据作为实际案例,将亚群和SNP基因型作为固定效应的来源,将固定效应因素融入定位模型,提出了Q矩阵模型的扩展;在保留使用方差–协方差模型对随机残差建模的前提下,使用Legendre模型对随机效应建模,开展了固定效应加一般性的随机效应的混合效应模型分析(模型1);利用限制性似然估计的方法推导其方差–协方差参数、随机效应和固定效应,开展了固定效应和亲缘关系造成随机效应的混合模型(模型2)分析;利用Zwald检验法推导各标记位点p值的计算方法。【结果】(1)2种模型中,95%的标记呈现出p值与期望值相吻合的特点,p值分布在QQ图中的上翘结果满意。(2)模型2相比模型1检测到了更多的SNP位点,表明模型2对亲缘关系造成的随机效应解释性更强。(3)计算机模拟结果显示:样本量较小、遗传力较低时,模型假阳性率为4.77%;当样本量为800,遗传力为1%时,模型对QTL的发现率可超过70%;或当样本量为400,遗传力超过1.5%时,QTL发现率也可超过70%。【结论】本研究提出的在功能作图模型中引入固定效应和亲缘关系造成的随机效应的混合模型的方法较好地完善了功能定位理论,对固定效应中的协变量因素具有较好的校正功能,可有效剖分随机效应与剩余残差;为后续完善功能定位,开发固定效应加亲缘关系(Q+K)模型的软件包奠定了良好基础。

复杂数量性状的遗传分析及功能作图

大多数重要的生物学、生化和农学性状是数量性状,受1个基因网络控制,且易受环境因素影响。近20年来,随着统计学和分子生物学的迅猛发展,对数量性状的研究也逐渐深入,提出了很多研究方法。文中综述了QTLs的检测方法进展,评价了各种方法的优劣,着重介绍了目前国际上最新提出的多维数量性状的研究方法———功能作图的思想。

多维功能作图在胡杨幼苗生长QTL的应用

功能作图框架能够表征复杂动态性状背后的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)或核苷酸。此前,功能作图广泛应用于单个性状或两个性状的QTL定位当中,多个相关性状功能作图的研究相对匮乏。本研究通过对SAD(Structured antedependence)模型进一步推导,得到在多个性状时用于拟合时间相关协方差矩阵的结构化模型,并使用胡杨(Populus euphratica Oliv.)340个F_(1)代群体的4个生长相关性状以及模拟实验对多维功能作图模型进行测试。结果显示,共定位出173个显著位点,分布于除4、9、10、15、16以外的染色体。功能注释涉及参与叶绿体早期发育、生长素横向运输、提高植物非生物胁迫耐受性以及作为跨膜运输系统开关等生物学过程的32个基因。

植物生长发育动态QTL解析研究进展

准确而有效的QTL定位是克隆目的基因、开展分子育种的前提和基础。植物生长发育随外界环境因子变化而变化,其动态发育的不同时期表型是不同主效基因/QTL动态表达的结果,基于生长停滞期表型数据的传统主效基因/QTL分析只能估算QTL在多个时期的累积效应,并不能充分反映该基因位点在发育过程中的真实作用模式及效应,不能真实反映QTL在不同发育时期的动态表达模式,无法获取数量性状的动态信息。全生长周期的动态QTL分析为在分子水平上研究植物生长发育动态的遗传机制、鉴定主效基因提供了良好策略。本文总结了动态QTL分析的遗传模型、分析方法及其在植物发育数量性状定位中的研究进展,并对当前动态QTL分析存在的问题和发展趋势进行了展望,以期为植物生长发育动态QTL解析及分子标记辅助选育提供参考。

盒型CAD系统的专业功能

纸质包装品的盒型设计包括盒型的结构设计和拼版设计,是包装印前制作流程的关键环节。而目前国内许多包装企业盒型设计的水平很低,有的企业仍采用传统的手工设计、制版及加工工艺,有的企业虽采用计算机系统,但没有专业的制作系统,而是采用FreeHand,IIIustrator,PhotoShop,PageMaker等通用图形软件或AutoCAD等通用CAD软件完成盒型设计。

功能作图(functional mapping)分析大肠杆菌和金黄色葡萄球菌之间的竞争互作

【背景】功能作图(functional mapping)模型是基于统计方法的分析生物体动态复杂性状发育的全基因组作图方法,旨在定位性状发育过程中的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),将功能作图应用于微生物研究有助于解析复杂的互作过程。【目的】利用功能作图定位两种微生物在动态生长发育过程中发挥显著作用的QTL,通过基因功能注释找到影响微生物表型生长的基因。【方法】将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌各100个菌株单独培养和一一配对共同培养,将取得的各菌株生长丰度表型数据和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据进行关联分析,找到同一物种在不同培养条件下对生长起作用的显著QTL。【结果】通过功能作图分析,在大肠杆菌中定位到217个QTL,金黄色葡萄球菌中定位到152个QTL;通过功能聚类和基因注释分析发现,QTL所在候选基因中金黄色葡萄球菌scdA、sdrC、sdrD、ftsA和大肠杆菌phr、nagC、eptA、ppsA、priA、flim基因对微生物的生长发挥了较大作用。【结论】本文借助功能作图定位了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在竞争互作中的关键基因,研究成果不仅为功能作图在微生物研究中的应用奠定了基础,更为解析微生物复杂的相互作用机制提供了新的思路。

发育性状QTL的遗传分析方法

复杂动态性状受基因网路控制,并易受环境影响。传统的统计分析方法仅分析单一时间点的性状表型值,难以揭示动态性状的发育过程。本文综述了国际上新近提出的发育复杂性状的遗传分析方法,功能作图。功能作图的方法可以完全刻画一个动态复杂性状的QTL或QTN。功能作图通过估计动态QTL的数学参数,去描述其动态过程。

异速生长的QTL定位模型及一因多效性扩展

异速生长是生物界被广泛研究的一个重要生长规律。为了揭示异速生长相关的QTL及一因多效性,考虑了生物生长过程的动态特性,并基于功能作图的框架,构造了一个解析异速生长关系的QTL定位模型。使用这个模型,对一个大豆重组自交系群体(RIL)的叶片生物量和总生物量的异速生长关系进行了分析,并在第24号连锁群上检测到一个影响这一异速生长关系的QTL,同时使用Logistic生长曲线,在此QTL区间内检测到了影响叶片动态生长的QTL。模拟实验结果发现,通过该算法可提高QTL定位的准确性,也能评估异速生长的生长指数等参数。

例说Excel软件在函数教学中的应用

函数是高中数学的重要教学内容,其特点是高度抽象。Excel是office系列软件中的一个组件,操作简便,功能强大,是新版的高中数学教材描述教学内容的常用工具。本文研究如何运用Excel函数作图、函数运算功能辅助函数教学,部分改变函数教学难度。

以3D打印技术为基础的STEM教学活动探究

STEM教育是一门结合了科学、技术、工程、数学的综合性教育,旨在培养学生跨学科运用知识进行创新实践的能力,为国家培养更多高科技创新人才。教师可以3D打印技术为基础开展STEM教学活动,借助相应的计算机软件和3D打印设备进行实施,探索丰富的STEM教学活动形式,促进学生综合能力的提高。

GPS定位仪的安全使用和注意事项

随着GPS定位仪的出现解决了其它定位仪器的定位所存在的较大误差和连续性问题,其功能的齐全给航海驾驶员提供了航行值班的方便.下面对MX—200 GPS定位仪的部份功能的使用和注意事项提出一些看法,请同行给予指正.

胡杨幼苗生长的QTL功能定位

幼苗建成是植物生活史中的重要组成阶段,幼苗生长为植物后续发育、抗性、产量提升等提供帮助。一般幼苗生长的研究多数集中于基因功能解析及各基因引起的表型变异,缺乏全基因组水平的系统性机制解析。为揭示幼苗生长的遗传机制,本研究以胡杨为试验材料,从中国西北胡杨自然分布区采集亲本,杂交获得F1子代群体,并对群体进行全基因组水平的分子标记测定。通过F1代群体在透明培养基的种子萌发实验,获得共计408个基因型单株的幼苗生长性状,包括不同时间点的茎高与根长表型。对不同时间点的生长数据构建动态表型向量,利用功能定位模型对茎高与根长进行QTL定位分析。模型利用生长曲线整合至统计框架的优势,对茎高定位出94个SNP位点,各分布于连锁群1、6、7、9、10、13、15、16、17、18、19;对主根长定位出130个显著SNP位点,其中31个位于蛋白编码基因区域。功能注释揭示了ABA信号与生长素响应通路的相关基因分别参与调控幼苗茎高与主根生长,泛素-26S介导的蛋白降解途径可同时参与茎高与主根长性状的遗传调控。功能定位为幼苗生长遗传结构的描绘提供了丰富结果,也将对重要沙漠树种的生长、胁迫防御等问题的研究起促进作用。