生物学中的BASIC微计算机模型PDF电子书下载

目录 1

引论：计算机模型和模拟在生物学中的作用 1

1．概念模型 2

2．数学模型 4

3．计算机模拟 5

4．模型和模拟与研究过程的关系 7

5．多元模型的建立 10

6．用微计算机建立计算机模型 13

7．目标和目的 14

第一编　简单模型方程 15

1.1　指数生长模型 19

第一章 以微分方程为基础的解析模型 19

1.2　指数衰减模型 23

1.3　牛顿冷却定律 23

1.4　稀释模型 26

1.5　通过单位界面面积的扩散 26

1.6　Von Bertalanffy鱼类生长模型 27

1.7　溪流漂移模型 28

1.8　抑制或逻辑斯谛生长模型 28

1.9　双分子反应动力学 29

小结 31

第二章 以平衡态或稳态假定为基础的解析模型 32

2.1　Michaelis-Menten酶饱和模型 34

2.2　Langmuir吸附模型 36

2.3　捕食动物的饱和或饱食 38

2.4　Henderson-Hasselbalch弱酸模型 41

2.5　pH对酶活性的影响 42

2.6　变构酶的协同作用模型 45

2.7　Hardy-Weinberg遗传平衡选择 46

小结 49

第三章　模型方程与实验数据的拟合 51

3.1　曲线拟合的线性变换法 52

3.2　用CURFIT计算理论模型方程的参量 55

3.3　标准理论方程 60

3.4　变换处理中易犯的错误 62

3.5　由复合方程产生的曲线类型 66

3.6　实验数据的多项式拟合 68

小结 74

第四章 流程图 76

4.1　绘制流程图的一般规则 77

4.2　曲线板 77

4.3　流程图符号及其用法 78

4.4　流程图的几个简单例子 80

小结 83

第五章 速率方程的数值解法 84

5.1　有限差分法 84

5.2　欧拉法 85

5.3　用时间增量作为数值积分因素 86

5.4　改良欧拉法或二阶龙格-库塔法 88

5.5　迭代二阶龙格-库塔法 89

小结 91

第二编　多元系统模型 92

第六章 生物化学反应动力学 94

6.1　双分子反应动力学 95

6.2　化学平衡模型 97

6.3 顺序反应动力学 99

6.4 酶-底物相互作用的Chance-Cleland模型 100

6.5　自催化反应 101

小结 104

第七章 均匀生物群体的动力学 106

7.1　Verhulst-Pearl方程 106

7.2　群体密度的波动和过冲 108

7.3　容纳能力的变化 111

7.4　种间竞争的高斯模型 113

7.5　Lotka-Volterra捕食模型 118

7.6　捕食速率项的修正 120

7.7　增长项的修正 122

小结 123

第八章 以年龄级及寿命表为基础的模拟模型 125

8.1　年龄特异出生率 125

8.2　年龄特异成活率 126

8.3　寿命表 128

8.4　年龄级模型中下标变量的使用 133

8.5　考虑存活和生育的性别差别的年龄级模型 134

8.6　年龄级渔业模型 137

8.7　流行病学模拟 139

8.8　种内相互作用：同类相食 141

小结 145

第九章　群体遗传模拟 146

9.1　选择对随机群体的影响 146

9.2　平衡遗传负荷及平衡多型现象 150

9.3　平衡突变负荷 151

9.4　对伴性隐性基因的选择 153

9.5　对两位点隐性基因的选择 154

9.6　Wright近亲繁殖模型 155

小结 157

10.1　以年为周期的光强度变化 158

第十章 光强度与光合作用 158

10.2　建立光强度的日变化模型 160

10.3　云层覆盖及背散射的影响 161

10.4　水面对光的反射 162

10.5　水柱对光的吸收 164

10.6　光对光合作用的影响 164

10.7　浮游植物的繁殖力曲线 167

小结 169

第十一章　温度与生物活性 170

11.1　陆生系统的温度变化 170

11.2　水生系统的温度变化 172

11.3　温度对化学反应速率的影响 175

11.4　温度对酶活性影响的模拟 177

11.5　温度对生物活性影响的O′Neill模型 180

11.6　指数型的温度-活性模型 182

11.7　用多项式建立温度效应模型 184

小结 186

第十二章 生态系统中的物质流和能量流 187

12.1　能量流的概念 187

12.2　框图和室模型 189

12.3　Silver Springs模型 192

12.4　英吉利海峡水生生物群落 196

小结 198

13.1　Monod模型 200

第十三章　微生物生长的简单模型 200

13.2　连续培养或恒化器模拟 203

13.3　多种限制性营养物 206

13.4　微生物对单一限制营养物的竞争 209

13.5　微生物对多种限制营养物的竞争 211

13.6　毒剂的亚致死浓度对生长的抑制 214

小结 215

第十四章　生理学中的室模型 217

14.1　由简单扩散产生的输运 217

14.2　渗透压模型 219

14.3　逆流扩散模型 ( 220

14.4　主动输运模型 223

14.5　主动输运的简单处理方法 225

14.6　细胞外空间的测定 227

14.7　液流过程模型 228

14.8　心脏主动脉段的机械运动 230

14.9　碘室模型 232

小结 234

第十五章 生理控制系统 235

15.1　一般反馈控制系统 235

15.2　垂体对甲状腺素分泌的调节 239

15.3　出汗对体温的调节 241

15.3　热中性点以下的体温控制模型 243

15.4　基因抑制对蛋白质合成的控制 246

小结 249

16.1　线性输运现象的矩阵法 250

第十六章 矩阵法在建立模型中的应用 250

16.2　非线性方程组的解法 255

16.3　多分量种间作用 256

16.4　Leslie年龄级矩阵 258

16.5　Leslie模型的改进 259

小结 261

第十七章 多酶体系动力学 262

17.1　糖酵解的质量作用模型 264

17.2　单底物反应的一般质量作用方法 270

17.3　单底物反应序列的率定律方法 272

15.4　双底物反应中的率定律方法 275

17.5　Yates-Pardee反馈控制模型 275

17.6　磷酸果糖激酶的变构控制作用 277

小结 280

第十八章 多级营养物限制模型 281

18.1　两级营养物摄取模型 282

18.2　Droop营养物限制模型 285

18.3　内部营养物池对营养物摄取的控制 287

18.4　多种营养物限制 288

小结 290

第三编　概率模型 292

第十九章 简单随机过程的蒙特卡罗模型 294

19.1　随机数发生器 294

19.2　随机性检验 295

19.3　基本蒙特卡罗模拟 297

19.4　放射性衰变的随机模拟 300

19.5　单基因杂种杂交的蒙特卡罗模型 302

19.6　双基因杂种杂交的蒙特卡罗模型 303

小结 305

第二十章　采样过程模型 306

20.1　生物群落的采样 307

20.2　样本大小对多样性指数的影响 308

20.3　标记和重捕模拟 310

20.4　生物体的空间分布 314

20.5　泊松分布采样 315

20.6　用查表法产生正态分布随机数 316

20.7　产生正态分布随机数的经验方法 319

20.8　指数分布采样 320

小结 321

第二十一章　 随机行走和马尔科夫链 322

21.1　经典随机行走模型 322

21.2　群体生长——直接法 324

21.3　以方差估计为基础的无限制生长模型 326

21.4　流行病学随机模拟 327

21.5　用转换矩阵建立马尔科夫过程的模型 329

21.6　遗传漂变 332

小结 334

第二十二章　生物学中的排队模拟 336

22.1　收费门的设计问题 337

22.2　狼-麋相互作用模拟 341

22.3　牛的繁殖模型 343

22.4　酶-底物相互作用 345

22.5　操纵子模型的排队模拟 349

小结 351

附录1　BASIC程序语言介绍 352

附录2　CURFIT：曲线拟合程序 369

附录3　POLYFIT：多项式拟合程序 377

附录4 曲线类型索引 384

附录5　泊松分布程序 387

附录6　GRAPH：数据作图子程序 388

附录7　x2表 390

参考文献 391