『壹』 DNA硬碟的研究突破
2013年1月下旬，英國科學家最近宣布了一項突破性的研究成果，他們將DNA帶入了一個革命性的數據存儲時代，只需手掌般大小的人造DNA，便可容納全世界高達30億TB的數據。
他們表示一點點人造DNA可以保存大量數據，並且可以冷凍乾燥、運輸和儲存數據長達幾千年。這些數據怎其實很簡單，也是當前在基因指紋分析方面常做的事情——要想讀取這些內容可以通過DNA測序，使其轉換成計算機編碼即可。
該技術共同研究者、歐洲生物信息研究所劍橋研究員Nick Goldman在《自然》雜志周發表的文章中指出，DNA是一種存儲信息非常可靠的途徑，正因為如此人類才可以從長毛猛獁象骨骼中提取DNA，從而追溯和獲得好幾萬年前的一些信息。
這項研究報告還指出，研究所的團隊已經在幾乎不可見的微量DNA中儲存了154首莎士比亞十四行詩、一張照片、一篇PDF的科學論文和美國民權領袖馬丁·路德·金「我有一個夢想」的演講片段。
美國Agilent公司的Emily Leproust稱，他們從網上下了一些文件，讓一家美國的生物技術公司在實驗室中使用DNA分子技術將這些數據整合到成千上萬的DNA片段中，最終的結果看起來就像一個小小的灰塵。然後Agilent公司將樣品橫跨大西洋郵寄到EBI，那邊的研究員將樣品浸泡在水中稀釋並採用標準的測序機器去解讀其中的代碼，結果發現能夠完全恢復這些文件並且准確度100%。Nick Goldman補充稱，它密度如此高又小的如此難以置信，它不需要任何動力去儲存和運輸，並且保存也非常容易。 共同研究者Ewan Birney稱，這個過程涉及到將數字化信息的1和0轉換成四個字母的DNA鹼基序列，然後這些序列被合成到DNA片段中，如果需要這些內容讓機器讀取DNA分子便可完全恢復這些信息。雖然讀取過程花了兩個星期的時間，但未來技術進步將推動縮短這個時間。
在測試中這項技術雖然僅能存儲739KB的數據，但是這種方法按比例增加可以存下這個地球上30萬億億（沒寫錯，就是萬億億）的位元組或30億TB的數據……研究員表示這樣的存儲然驚人，但有一個缺點是人工合成DNA的成本太高，不過一旦存儲，從理論上來講這些數據可以安全存放許多個世紀。
Ewan Birney稱，這項技術的縮放表現非常好，其編碼系統可以達到十萬億億位元組的水平。Nick Goldman補充稱，未來成本降下來，它可以用在一些規模較大的公司或政府以及未來個人方面。 盡管DNA可以存儲大量的信息並能夠保存很長時間，但從目前來看不太容易取代硬碟驅動器，因為文件檢索需要很長的時間。不過從另一方面來看，保存DNA上的信息卻非常簡單，你只需將它放在寒冷、乾燥和避光的地方，就可以不用管它了。
『貳』 閱讀題《DNA計算機》答案
①DNA計算機是一種生物形式的計算機。遺傳物質DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋「長鏈」，鏈上布滿了「珍珠」即核苷酸。科學家研究發現，DNA分子通過這些「珍珠」的不同排列，能夠表達出生物體各種細胞擁有的大量基因物質。數學家、生物學家、化學家以及計算機專家從中得到啟迪，正在合作研製未來的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問題，然後通過與生物酶(在此相當於加、減、乘、除運算)的相互作用，使它們相互反應，形成各種組合，最後過濾掉非正確的組合而得到的編碼分子序列就是正確答案。
②由於DNA分子能同時進行大量的生化反應，所以DNA計算機在結構上是超大規模並行的，這種「試管型」的計算方式，在理論上可處理傳統計算機的硅晶元和電流難以處理的問題，尤其是那些計算量隨計算規模成指數增長的問題。
③DNA計算機以核苷酸為內存，且具有超大規模並行結構，所以DNA分子計算機最大的優點在於其驚人的存貯容量和運算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數據。十幾個小時的DNA計算，相當於所有電腦問世以來的總運算量。未來計算機的晶元和磁碟都用DNA溶液來代替，其強大的功能將令人驚訝。而且，DNA計算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
④DNA計算機誕生於1994年，發明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard Adleman）。阿德萊曼用「試管」 DNA計算機做實驗，測試出了DNA計算機的可行性。他的「試管計算機」在幾秒內得出了結果，但他花去了數周時間去揀出那些正確的答案。
⑤傳統電子技術將在2020年後的某個時候達到物理極限。威斯康星麥迪遜大學的科學家在簡化和按比例放大這種技術方面邁出了重要的一步。他們採取了不同於其他先驅者所進行的試管實驗的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA晶元）上。其他研究人員則希望把DNA計算技術送回到活細胞中。像科幻小說中描述的向大腦植入以DNA為基礎的人造智能晶元，也許在不久的將來就像現在接種疫苗一樣簡單。
⑥DNA分子計算機將是計算機發展的方向之一。現在已經設計出了DNA邏輯門、DNA片段以及更多超前的東西，現在DNA計算機最大的問題是很難檢測其計算的結果。一旦這個問題得到解決，DNA計算機將會很快問世。但不要過早地期待它取代傳統計算機（塑料製品與矽片的結合）。大部分專家預言：比起用來運行文字處理程序和發送電子郵件，未來的DNA計算機的應用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
14．文章主要介紹了DNA計算機的哪三方面內容？（3分）
15.如果把下面句子中加點的詞語去掉，表達的意思有什麼變化？（2分）
像科幻小說中描述的向大腦植入以DNA為基礎的人造智能晶元，也許在不久的將來就像現在接種疫苗一樣簡單。
16.根據文章第③段內容，從運算角度，寫出下圖所表達的意思。（
『叄』 DNA硬碟的數據採集
Nick Goldman將520萬比特的信息編碼成DNA，這與George Church團隊在去年做的實驗在量級上相當。但是，George Church團隊使用了一個簡單的代碼替換，即DNA核苷酸（即一個鹼基）對應一個比特，核苷酸A和C用0來編碼，而核苷酸G和T用1來編碼。這有時會導致產生一段很長由相同字母構成的序列，這就很難被測序儀讀取並導致錯誤。
Nick Goldman的研究小組進一步開發出了一套更復雜的加密法。每一個位元組（（8個1或0的組成字元串））表示由A、C、G或T構成的單詞（5個字母）。為了試圖進一步限制錯誤，科學家將DNA代碼轉碼橫交叉字元串，每個長達117個字母的序列均帶有索引信息，顯示它在整個代碼的位置。加密系統再對部分重疊的字元串數據進行編碼。這樣，一個字元串中的任何錯誤均可被其他三個字元串交叉檢查。
『肆』 dna分子兩條長鏈盤繞成什麼結構
答案C
DNA分子一般都是由兩條反向平行脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的螺旋結構,外側是由磷酸與脫氧核糖交替連接構成的骨架,內部是鹼基對通過氫鍵相連,A與T配對,G與C配對,所以C選項錯誤.
『伍』 DNA是什麼！～具體答案
脫氧核糖核酸（DNA，為英文Deoxyribonucleic acid的縮寫），又稱去氧核糖核酸，是染色體的主要化學成分，同時也是組成基因的材料。有時被稱為「遺傳微粒」，因為在繁殖過程中，父代把它們自己DNA的一部分復制傳遞到子代中，從而完成性狀的傳播
a. DNA是由核酸的單體聚合而成的聚合體。
b. 每一種核酸由三個部分所組成：一分子含氮鹽基+一分子五碳糖(脫氧核糖)+一分子磷酸根。
c. 核酸的含氮鹽基又可分為四類：鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)
d. DNA的四種含氮鹽基組成具有物種特異性。即四種含氮鹽基的比例在同物種不同個體間是一致的，但再不同物種間則有差異。
e. DNA的四種含氮沿基比例具有奇特的規律性，每一種生物體DNA中 A≈T C≈G 加卡夫法則。
生命的遺傳奧秘茂藏在DNA和RNA中
現在人們都知道DNA和RNA是遺傳物質，但是什麼叫DNA呢？其實DNA和RNA是一種核酸的東西，因為它藏在細胞核內，又具有酸性，因為在它剛被發現的時候就被稱為核酸。
核酸是一個叫米歇爾的瑞士青年化學家發現的，那還是1869年的事，到了1909年，一位美國生化學家又發現核酸中的碳水化合物有兩種核糖分子，因此核酸也有兩種，一種叫脫氧核糖酸，英文縮寫就是DNA，另一種是核糖核酸，英文縮寫是RNA。DNA一般只在細胞核中，而RNA除了在細胞核中外，還分布在細胞質中。
DNA和RNA與生物遺傳基因細菌學家艾弗里通過研究肺炎球菌轉化時，偶然發現了DNA，就是那個被很多人找了很久的基因物質。在DNA上帶著生命的遺傳秘密的基因物質，這樣，對於到底什麼是決定生命遺傳現象的探索，終於到了揭開秘密的時候了，這時已是20世紀40年代。
組成DNA的4種核苷酸的排列組合順序大有奧秘
解開DNA的秘密
當發現基因就是DNA後，人們還是想知道，這個DNA是怎麼樣的一種東西，它又是通過什麼具體的辦法把生命的那麼多信息傳遞給新的接班人的呢？
首先人們想知道DNA是由什麼組成的，人類總是愛這樣刨問底。結果有一個叫萊文的科學家通過研究，發現DNA是由四種更小的東西組成，這四種東西的總名字叫核苷酸，就像四個兄弟一樣，它們都姓核苷酸，但名字卻有所不同，分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，這四種名字很難記，不過只要記住DNA是由四種核苷酸只是隨便聚在一起的、而且它們相互的連接沒有什麼規律，但後來核苷酸其實不一樣，而且它們相互組合的方式也千變萬化，大有奧秘。
現在，人們已基本上了解了遺傳是如何發生的。20世紀的生物學研究發現：人體是由細胞構成的，細胞由細胞膜、細胞質和細胞核等組成。已知在細胞核中有一種物質叫染色體，它主要由一些叫做脫氧核糖核酸（DNA）的物質組成。
生物的遺傳物質存在於所有的細胞中，這種物質叫核酸。核酸由核苷酸聚合而成。每個核苷酸又由磷酸、核糖和鹼基構成。鹼基有五種，分別為腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（X）和尿嘧啶（U）。每個核苷酸只含有這五種鹼基中的一種。
單個的核苷酸連成一條鏈，兩條核苷酸鏈按一定的順序排列，然後再扭成「麻花」樣，就構成脫氧核糖核酸（DNA）的分子結構。在這個結構中，每三個鹼基可以組成一個遺傳的「密碼」，而一個DNA上的鹼基多達幾百萬，所以每個DNA就是一個大大的遺傳密碼本，裡面所藏的遺傳信息多得數不清，這種DNA分子就存在於細胞核中的染色體上。它們會隨著細胞分裂傳遞遺傳密碼。
人的遺傳性狀由密碼來傳遞。人有10萬個基因，而每個基因是由密碼來決定的。人的基因中既有相同的部分，又有不同的部分。不同的部分決定人與人的區別，即人的多樣性。人的DNA共有30億個遺傳密碼，排列組成10萬個基因。
『陸』 如圖為DNA分子結構圖，據圖回答：（1）指出下列各部分名稱：1、______；2、______； 3、______；4、_____
（1）由以上分析可知，圖中1為磷酸；2為脫氧核糖；4由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子胞嘧啶組成；6為鳥嘌呤；7為胸腺嘧啶．
（2）若以放射性同位素15n標記該dna，則放射性物質位於含氮鹼基（3、5、6和7）中．
（3）水解該dna獲得其基本組成單位脫氧核苷酸時，斷裂的是磷酸二酯鍵，即位於1和2之間的化學鍵．
（4）dna是遺傳信息的攜帶者，而每個dna的脫氧核苷酸序列各有特點，決定了生物個體的特異性．
故答案為：
（1）磷酸
脫氧核糖
由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子胞嘧啶組成
鳥嘌呤
胸腺嘧啶
（2）2、5、6、酣害豐轎薟計奉襲斧陋7
（3）1和2
（4）遺傳信息
脫氧核苷酸
『柒』 下列有關DNA的敘述中，正確的是 ( )
【答案】A
【答案解析】試題分析：同一生物體的所有體細胞來自同一個受精卵的有絲分裂，細胞核中的DNA相同，故A正確；DNA主要存在於細胞核中，少量存在於線粒體和葉綠體中，故B錯；組成DNA的鹼基有A、T、G、C，缺水和營養不足不會影響鹼基組成，故C錯；在雙鏈DNA分子中，A=T，G=C，在單鏈DNA分子中不一定有上述比例，故D錯。
考點：本題主要考查DNA分子結構，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力。
『捌』 某DNA雙鏈中，一條單鏈的（A+T）/（C+G）=b，...
【答案】C
【答案解析】試題分析：DNA分子具有獨特的雙螺旋結構，它是由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成；其外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架，內側是鹼基對（A－T；C－G）通過氫鍵連接。在一條單鏈中（A+T）/（C+G）=b，由於鹼基互補配對，則其互補鏈中（T+A）/（G+C）=b，所以在整個DNA
分子中（A+T）/（C+G）也等於b，故選C。
考點：DNA分子結構
點評：本題難度一般，要求學生識記DNA分子結構的相關知識，考查學生對DNA分子結構中鹼基比例的理解。
『玖』 dna硬碟閱讀答案圖…
2013年1月下旬，英國科學家最近宣布了一項突破性的研究成果，他們將DNA帶入了一個革命性的數據存儲時代，只需手掌般大小的人造DNA，便可容納全世界高達30億TB的數據。研究所的團隊已經在幾乎不可見的微量DNA中儲存了154首莎士比亞十四行詩、一張照片、一篇PDF的科學論文和美國民權領袖馬丁·路德·金「我有一個夢想」的演講片段。要想讀取這些內容可以通過DNA測序，使其轉換成計算機編碼即可。
『拾』 關於DNA分子的結構與復制的敘述中，正確的是( )
【答案】D
【答案解析】試題分析：含有n個腺嘌呤的DNA分子第n次復制，其實就是有2n-1個DNA分子在復制，每個需要n個腺嘌呤脫氧核苷酸，那麼2n-1個DNA分子就需要2n-1×n個腺嘌呤脫氧核苷酸，A錯誤；DNA雙鏈被32P標記後，不管復制多少次，都只有2個DNA帶有標記，所以復制n次，子代DNA中有標記的佔2／2n，B錯誤；細胞內全部DNA被32P標記後，在不含32P的環境中進行連續有絲分裂，第2次分裂時，細胞復制後的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標記，在有絲分裂後期，著絲點分開後，有一半DNA帶有標記，兩條姐妹染色單體分開後向兩極運動是隨機的，所以進入某一個子細胞的DNA不一定有一半帶有標記，C錯誤；在一個雙鏈DNA分子中，G+C占鹼基總數的M％，由於兩條鏈中G+C的數目是相等的，那麼該DNA分子的每條鏈中G+C所佔比例就相當於分子、分母各減半，其比例是不變的D正確。
考點：本題考查DNA分子的結構與復制的知識。意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力。