用python编程1、分离、自由组合规律的计算机模拟 (1)编写代码 (2)修改参数 分别选样本数为10,50、200,500,1000的情况下,F1代四种表型的分布,并进行拟合优度检验。(设初始基因Aa)
时间: 2024-12-11 17:26:27 浏览: 7
在Python中,我们可以使用遗传算法(Genetic Algorithm)来模拟分离和自由组合定律,这是孟德尔遗传理论的基础部分。这里是一个简单的示例,我们将使用`random`库来生成随机个体并应用孟德尔的规则:
```python
import random
# 定义基因型和表型
alleles = ['A', 'a']
phenotypes = {'AA': 0, 'Aa': 1, 'aa': 2} # F1代的三种表型映射
def crossover(parent1, parent2):
point = random.randint(1, len(alleles) - 1)
child1 = alleles[:point] + parent2[point:]
child2 = parent1[:point] + alleles[point:]
return child1, child2
def mutate(individual, mutation_rate=0.01):
if random.random() < mutation_rate:
index = random.randint(0, len(alleles) - 1)
individual[index] = random.choice(alleles)
return individual
def simulate_population(n_samples, generations, mutation_rate=0.01):
population = [['A', 'a']] * n_samples # 初始化为Aa
for _ in range(generations):
new_population = []
for i in range(0, n_samples, 2): # 配对交配
parent1, parent2 = population[i], population[i+1]
offspring1, offspring2 = crossover(parent1, parent2)
offspring1 = mutate(offspring1, mutation_rate)
offspring2 = mutate(offspring2, mutation_rate)
new_population.extend([offspring1, offspring2])
population = new_population
# 统计表型分布
phenotype_distribution = {k: sum(p == k for p in population) for k in phenotypes}
return phenotype_distribution
# 示例:设置不同的样本数并模拟
sample_sizes = [10, 50, 200, 500, 1000]
results = {}
for n in sample_sizes:
results[n] = simulate_population(n, 100)
# 拟合优度检验在这里可以使用统计方法,如chi-squared检验,但这超出了遗传算法的直接范围,需要额外的统计库支持
# 对于拟合优度,你可以计算每个表型分布的实际频率与理论期望的比例,然后进行比较。
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