Genetic Algorithm-Based Approaches for Optimizing S-Boxes

0 Introduction Being as unique nonlinear components of block ci- pher algorithms, S-boxes provide the most important confusion effect, and directly influence the security of the algorithms. There are many ways to construct S-boxes[1-5]. On one hand, diffe…     

基于自适应遗传算法的PID参数寻优

针对工业过程中常见的二阶大滞后对象的PID参数调节问题,采用自适应遗传算法对PID控制进行参数寻优,并将结果与常用的PID参数寻优方法进行比较,仿真实验结果表明,在PID参数的寻优问题中,自适应遗传算法采用自动改变变异概率的方法,提高了控制系统的自适应性。     

水稻低温敏感叶色突变体tcd32鉴定与遗传分析

对粳稻"嘉花1号"经60Coγ诱变处理获得的稳定遗传低温敏感叶色突变体tcd32进行了表型鉴定与遗传分析.在20℃条件下,该突变体表现为白色,光合色素含量明显下降,叶绿体发育不完整,植株最终枯萎死亡;在25℃条件下,三叶期之前幼苗表现为黄色,从第四叶开始逐渐转为黄绿色,光合色素含量也明显下降;而在30℃条件下,其表型与野生型(WT)相比没有明显差异.通过对培矮64S与tcd32杂交的F2代分离群体进行遗传分析,结果表明:该低温敏感叶色突变体性状是受一对隐性核基因(tcd32)控制,利用图位克隆技术将tcd32基因定位在水稻第3染色体上顶端537 kb区域内,发现TCD32是一个新的水稻早期叶绿体发育相关基因.     

无参数变异的二进制差分进化算法

鉴于差分进化算法在解决复杂连续问题上的优良性能,针对0-1变量的特点,提出了一种用于求解0-1规划问题的二进制差分进化算法(BDEPM).与采用离散变换和逻辑运算的改进算法相比,BDEPM算法中的变量采用二进制编码方式,在进化过程中无需变异率,即可根据个体间的差异直接在离散域内进行变异,算法的思路清晰、结构简单、控制参数少、易于理解和实现.将BDEPM用于求解0-1背包问题,针对其约束提出了一种二次贪婪变换的修复策略,两个背包实例的仿真对比实验验证了BDEPM算法的优越性.     

自适应遗传算法

自适应遗传算法采用自适应的适应度函数、交叉概率及变异概率代替固定的适应度函数、交叉概率及变异概率,与基本遗传算法相比,结果证明改进的遗传算法显著提高了收敛性能,并且具有很强的自适应能力.     

一母系遗传非综合征耳聋家系的线粒体DNA突变分析

在问卷调查及家系随访的基础上,在安徽省淮北市收集到一母系遗传非综合征耳聋家系,利用聚合酶链式反应-限制片段长度多态性分析(PCR-RFLP)和测序技术,检测了该家系成员线粒体DNA(mtDNA)上可导致非综合征耳聋的两个突变热点处(12S rRNA基因上的1 555位点和tRNASer(UCN)基因上的7 445位点)的碱基变化,发现该家系所有母系成员的mtDNA上都有A1555G同质型突变,但7 445位点无异常;进而对该家系两个表型明显不同母系成员(一例具有先天性耳聋表型,另一例听力正常)的mtDNA进行全长测序,结果未在mtDNA上发现除A1555G以外的其他位点突变,只发现了27处多态性序列变化,且两成员的mtDNA无序列差异.说明mtDNA上的A1555G同质型突变是该家系部分母系成员致聋的分子生物学基础之一;推测该家系A1555G突变携带者临床表型的差异可能与mtDNA多态性无关,而更可能是核修饰基因与A1555G突变协同作用的结果.     

母系遗传耳聋家系核心成员MTO1基因的突变筛查

根据MTO1基因序列及有关文献,采用Oligo6软件设计并合成了8对引物,扩增了淮阴母系遗传非综合征耳聋大家系10例母系成员(5例听力正常,5例具有严重耳聋症状)的MTO1基因12个外显子及其与内含子交界区的DNA片段.测序结果发现5例具有严重耳聋症状患者的MTO1基因与5例听力正常个体的MTO1基因相应序列完全一致,且与MTO1标准序列相比,无任何序列变化.推测MTO1基因可能不对该家系线粒体DNA A1555G突变具有核修饰效应.     

嗜热侧孢霉2441纤维素酶产酶条件优化及突变株选育

为了提高嗜热侧孢霉2441纤维素酶的产量,对产酶条件进行了优化,测定了酶的特性,对选育抗葡萄糖效应突变株和中温型突变株进行了探索.实验中酶活力测定以微晶纤维素、CMC-Na和水杨苷为底物,DNS法测定还原糖;产酶条件优化采用正交试验设计,以微晶纤维素酶活为指标;通过NTG诱变和UV诱变选育抗葡萄糖效应突变株和中温型突变株.结果表明:产酶条件优化后,嗜热侧孢霉2441的纤维素酶活极显著提高(P0.01);2441的微晶纤维素酶、CMC-Na酶和β-葡萄糖苷酶的最适作用温度分别为60℃、65℃、70℃,最适作用pH值均为5.5,温度高于70℃及碱性条件下,酶活力显著下降;选育的抗葡萄糖效应突变株N20-01,微晶纤维素酶活提高13.203%,CMC-Na酶活提高47.176%,β-葡萄糖苷酶活提高119.517%;选育的中温型突变株U40-03,在32℃培养时与2441在45℃培养时相比,微晶纤维素酶活提高11.411%,CMC-Na酶活提高29.484%,β-葡萄糖苷酶活提高54.759%.