DNA计算机的研究现状及展望

DNA计算机是指通过组成DNA分子的A、G、C、T四种核苷酸的排列来编码信息,特定的生物酶可充当“软件”。使DNA分子完成某种生物化学反应,从一种基因代码（即反应前的输入数据）变为另一种基因代码（即反应后的输出数据）。     

DNA计算

DNA计算是一种以分子生物学技术为基础的新型计算法。它以DNA链来表示输入与输出数据。与传统的电子计算相比．具较高并行性，在解决复杂问题时．显示出了巨大优势。它的实现将有利于生物计算机的研制。     

公式归纳法在生物课上的应用

“遗传和变异”一章既是高中《生物》的重点,也是难点之一。教学中利用“公式归纳法”进行教学,学生不仅容易理解,而且解题既准确又迅速,现举例说明。1．含有标记链的DNA分子数我们先来看下题：用32P标记某生物细胞中的一个DNA分子,在经过四个细胞周期后,含有32P的DNA分子有几个（）A．2B4C．8D16对于此项我们可U用下列简囹表示注：用“……”表示标记链;用“——”表示未标记链。图中所示,DNA分子经过了王次复制,每次复制的结果含有标记链的DNA分子数都是2个,既使我们让DNA分子继续复制下去,含有标记链的DNA分子数…     

DNA计算计的研究现状及展望

DNA计算机是指通过组成DNA分子的A、G、C、T四种核苷酸的排列来编码信息,特定的生物酶可充光"软件",使DNA分子完成某种生物化学反应,从一种基因代码(即反应前的输入数据)变为另一种基因代码(即反应后的输出数据).     

DNA指纹术研究进展

一、什么是DNA指纹 人体包含有100万亿个细胞,它们组成各种器官和组织。染色体是遗传物质,存在于细胞核内。每个人体细胞内含有23对染色体,它们大小各异。遗传信息贮存于染色体内的DNA分子中,也就是说,基因的化学本质是有遗传效应的DNA片段。每个DNA分子含有很多个基因,基因的复制就是通过DNA的复制来完成的。DNA通常以双螺旋型的双链存在,它的基本组成单元是四个碱基,即腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。DNA双链通过氢键按A-T、G-C的互补配对方式绞结在一起。上述四种碱基在DNA长链中的不同排列组合,构成了一系列密码,在受精卵到个体形成的整个过程中起到调控作用,从而使得人类个体之间的特征千变万化,互相区别。     

DNA分子结构的内涵及应用

DNA分子具有独特的双螺旋结构。它的内涵相当的丰富，概括起来，有如下几点：一、每一条DNA链都有两条脱氧核著酸链组成在“转录”的过程中．只有一条能够“转录”称反斗链，另一条不能“转录”的称有义链；每条脱氧核音酸链都有许多个脱氧核音酸组成；每个脱氧核音酸都由1分子的脱氧核糖，五分子的含氮碱基，l分子的磷酸组成。二、DNA分子有四种碱基腺嘌吟（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），因此它们可以组成四种不同的脱氧核苷酸：腺嘌吟脱氧核糖核酸、鸟嘌吟脱氧核糖核糖核酸、胞嘧啶脱氧核糖核酸、胸腺嘧啶脱氧核…     

再议基因重组

什么是基因重组？回答有多种说法。笔者认为，基因重组就是在原有基因类型的基础上，任何造成细胞基因型变化或基因在DNA分子上重排的过程。因此，就发生的层次来说，基因重组有DNA分子水平和细胞水平两个层次。DNA分子水平的基因重组，就是在原有基因类型的基础上，基因在DNA分子上发生排列顺序上的变化。细胞水平的基因重组，就是由于细胞整体的行为变化而发生的基因在整个细胞中发生重新组合的过程。因此，基因重组的结果使特定细胞中的基因种类、数量或在DNA分子上的排列顺序发生可遗传的改变，都可能会导致细胞代谢发生变化而影响生物性状的表现。     

基于质粒模型的DNA计算机算法求解背包问题

本研究在穷举法的背包策略的基础上借鉴二表算法的思路,应用求解最大团问题的思路计算DNA计算机的NP完全计算问题。使用这种算法,能将DNA分子计算的维数从60扩大至120,这种算法的DNA链数可达亚指数的O(1 414n),这种算法拓展了穷举法背包策略的限制,使DNA计算机NP完全问题算法优化。     

谈如何把握“基因”概念教学中的三个关系

“基因”这一概念,无论对学生学习,还是对教师教学来说,都是一个难点。解决这一难点的关键,是要切实把握基因与DNA‘基因与性状、基因与遗传信息之间的关系。1基因与DNA的关系“基因是有遗传效应的DNA片段”（高中《生物》必修本,人民教育出版社1990年10月第三版,第145页）一句话点明了基因与DNA的关系。这一表述虽然言简义赅,但学生理解起来,难度较大。为解决这一问题,笔者在教学中,首先让学生认识到：一个DNA分子不等于一个基因,基因是DNA的片段;然后指导学生理解什么是有遗传效应的DNA段。具体做法是,先向学生提问…     

利用FTP实现学生文件的安全管理

在计算机教室中存储学生的资料一般有四种方式：本地磁盘存储、本地磁盘配合文件夹加密存储、在线WEB存储、建立服务器“网络盘”存储。这四种方式在多名学生共用同一计算机的条件下都存在一些问题。     

DNA和RNA分子的方向

人教版《高中生物》必修教材第二册第六章中较为详细的描述了“DNA分子的结构和复制”及“基因的表达”等内容。在教材中只描述DNA是由两条平行反向的链盘旋而成的双螺旋结构,但都没有涉及到DNA和RNA这2种核酸分子的方向。如果不标明DNA和RNA的方向,会导致教师和学生在学习过程     

基因工程专题辅导提纲

基因工程是指将某特定的基因(DNA片段),通过载体或其他手段送入受体细胞,使它在受体细胞中增殖并表达的一种遗传学操作。采用基因工程的方法,能够将一种生物DNA片段(外源基因)导入另一种生物体内,使两者的遗传物质结合起来,以改变其遗传结构,从而创造出新物种或新品种。1 基因工程操作的主要步骤1.1 获取目的基因(外源基因) 利用基因“剪刀”——DNA限制性内切酶,将外源DNA切成许多片段,从中获取所需要的目的基因。1.2 目的基因和载体连接载体是基因的“运输工     

巧借100简化计算

在DNA分子各种碱基的数量关系计算中 ,有这样一道题 :从某生物组织中提取DNA进行分析 ,其 4种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的4 6 %。又知该DNA的一条链 (H链 )所占的碱基中2 8%是腺嘌呤 ,问与H链相对应的另一条链 (L链 )中腺嘌呤占该链全部碱基数的 (　　 )A     

大自然爱螺旋

你一定记得,在雅典奥运会开幕式上,激光打出的让人惊叹的DNA(基因)双螺旋图案。螺旋结构是自然界最普遍的一种形状,DNA以及许多其它在生物细胞中发现的微型结构都采用了这种构造。然而,为何大自然对这种结构如此偏爱呢?美国科学家卡缅找到了这个问题的数学答案。大自然之所以对螺旋结构如此偏爱,过去的回答是———由分子之间的引力决定的。但这只能回答螺旋结构是如何形成的,而不能回答为什么它们是螺旋形状。从本质上来看,螺旋结构是在一个拥挤的空间,例如一个细胞里,聚成一个非常长的分子。在细胞的稠密环境中,长分子链经常采用规则的…     

生物的进化类型

有关生物的进化一般都总结为:“由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生”这一进化趋势。其实,生物的进化方式是复杂多样的。到目前为止,专家们将生物的进化分为四种类型,即复化式进化、分化式进化、特化式进化和简化式进化。     

“遗传和变异”同步检测（一）——遗传的物质基础、细胞质遗传、基因工程

一、考点分析①常考点:DNA分子的结构与功能、DNA分子的复制、基因的表达、基因对生物性状的控制、用同位素示踪法研究半保留复制、细胞质遗传、原核基因和真核基因的区别与联系、生物基因组研究。②重点:DNA是遗传物质的证据、遗传物质的结构特点、生物遗传方式和遗传物质的种     

对高中生物学课本中PCR技术的几点思考

人教版高中《生物（选修3）现代生物科技专题》中介绍了用PCR技术扩增目的基因。在实际的教学过程中遇到好几个问题,现讨论如下： 1为何不需要解旋酶？ DNA解旋酶能降低DNA双链解成单链的活化能,在解旋酶的催化作用下,由ATP提供能量,在生物体内的温和条件下就能使DNA的双链解成单链。在没有酶的催化作用下,就必须由外界提供更多的能量才能使DNA分子活化,当在体外加热到90℃～950℃,DNA分子就由常态转化为活跃状态,双链解旋成为单链。所以PCR技术扩增目的基因不需要解旋酶。     

基于sticker模型的布尔和运算

粘贴模型是目前DNA计算模型中的主要模型之一,该模型采用单、双链混合型DNA分子进行编码,具有在生物操作过程中不需要DNA链的延伸、无须生物酶的作用以及DNA链可重复使用等优点,因而倍受学者们的关注;介绍粘贴模型的数据表示方法;给出了利用粘贴模型表示布尔矩阵,实现了布尔和运算,充分反映了DNA计算的巨大并行性。     

“基因对性状的控制”一节教学的我见

一、问题的提起细胞遗传学早就认为:决定生物性状的,是染色体上呈直线排列的基因。从五十年代起,通过深入到分子水平的研究,人们又逐渐认识到所谓“基因”,并不是抽象的概念。而是指有遗传效应的DNA片段。这片段包含了一定数量的脱氧核苷酸的线性序列,它规定了mRNA核苷酸的     

量子计算机的新突破

当一种适宜的大型系统能够破译所有现行的加密模式时,密码专家们对量子计算机的问世更是迫不急待。但存在的一个主要障碍是精确拷贝存储在量子计算机中的信息是不可能的。如今,两个研究小组在解决这一问题上迈出了重要一步：其一计算出了计算机能拷贝量子位到何种程度;其二研制出了可改正拷贝过程中产生的错误的量子计算机。普通计算机以0、l两种状态位存储信息,而量子计算机使用量予位——qubts存储信息,量子位可以是0和1的组合。奇异的量子特性使得这种计算机能够进行普通计算机不可能执行的任务,如一下子回答100个“对错”问题。但…