现在硬盘的容量是越来越大了,大家还记得几年前的硬盘吗?那时候10G左右的硬盘已经算是大容量了。而现在,即使是80G的硬盘你也并不会嫌它大。那是因为,现在的各种软件对硬盘空间的需求是越来越大。先不说一些大型游戏或者诸如WIN XP等的耗硬盘大户,即便是现在最流行的诸如RM和MPEG 4格式的音乐,也动辄要几十上百MB的容量。所以,购买大容量的硬盘已经成了现今的趋势。现在很多经销商也是投其所好,在容量方面大作广告。其实购买硬盘也不能光考虑容量,综合考虑多方面的因素才能买到称心如意硬盘。下面,就为大家讲解一下选购硬盘时的一些注意事项:
硬盘接口技术:硬盘接口技术和传输速率是不同名但是同样意义的称呼,目前市面上普遍使用的接口技术是ATA 100和ATA 133,ATA 100硬盘数据传输理论上可以达到100MB/秒。不过在实际使用当中不管是那个品牌的硬盘都是不可能达到这种效果的,ATA133技术里面的数据外部传输速率已到了133MB/S,而目前S-ATA的出现,将使之进一步提高。
硬盘速度:由于硬盘是整台PC存储系统中最慢的环节,因此我们的内存与CPU很多候都在等待硬盘的操作。毫无疑问,如果硬盘速度提升了,那么系统性能会有不小的上升。决定硬盘速度的最大因素就是转速,因此目前也以7200rpm与5400rpm来区分硬盘的高低端市场。
硬盘的单碟容量:所谓的单碟容量就是指一张硬盘碟片的容量,因为一个硬盘里面通常都有数张碟片的,单碟容量对硬盘大小起着至关重要的影响,仅次于转速哦!而且单碟容量直接决定了硬盘的持续数据传输速度,在硬盘转速相同的情况下,单碟容量大的比单碟容量小的硬盘在相同的时间内可以读取更多的文件,因此硬盘的传输速率也会加快。
缓存容量:缓存又名 Cache(单位KB或MB)。缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所,硬盘的读过程是经过磁信号转换成电信号后,通过缓存的一次次填充与清空、再填充、再清空才一步步地按照PCI总线周期送出去,所以缓存的作用不容小视,缓存的容量与速度可以直接关系到硬盘的传输速度。
硬盘新品迭出
当前国内的硬盘产品市场,可以说正处于一个新旧交替的转折期,硬盘新品层出不穷,我们简单统计了一下现在用户可选择的新硬盘有:日立腾龙五代、迈拓金钻八代、金钻九代、希捷新酷鱼V代和西部数据WD2000BB/JB等,另外,已正式发布但还未上市的硬盘有希捷酷鱼72007和54001硬盘。
在这几款已经上市的新硬盘中,腾龙五代、金钻八代、酷鱼V和WD2000BB/JB的单碟容量都是60GB,唯有金钻九代的单碟容量高达80GB,而它们的接口类型都依然还是并行ATA,即ATA/100或ATA/133,当然也不排除厂商们会推出支持串行ATA接口类型的同名硬盘,例如金钻九代和酷鱼V代就有串行ATA接口版本的,而西部数据公司表示,对WD2000BB/JB也将推出支持串行ATA接口类型的版本。至于日立腾龙五代是否也将推出支持串行ATA接口的,目前新成立的日立全球存储技术公司还未对此有明确表示。
此外,我们在前面提到的希捷酷鱼72007和54001硬盘的单碟容量都是80GB,并且支持串行ATA,酷鱼72007 Plus则结合了8MB的数据缓存,普通版的酷鱼72007仍然保持着2MB的数据缓存。依据希捷公司的说法,酷鱼72007是在上一代产品Barracuda ATA V的基础上进行了技术改进而成的,因此,将来也就是用于取代酷鱼ATA V硬盘。
围绕着硬盘的这几个重要的指标及最新的硬盘产品,我们是否能预见到未来硬盘发生的趋势呢?没错,那就是未来将属于串行ATA。而硬盘也将继续朝着更高容量、更快速度和更稳定的方面发展,这也是为什么在最大容量级产品中越来越多的硬盘配置了8MB的数据缓存。
假货问题:
这几年来,假货问题是愈演愈烈了,几乎已经蔓延到了全线的电脑配件产品。好在硬盘产品只存在进货渠道的问题,而不存在假货的问题。只要消费者认清硬盘上的标识,学会识别,一般情况下就不会在选购中出现被奸商所骗的情况。除了假货,很多厂商拿一些老一代的硬盘冒充新一代的卖给你,这时候,你就一定要注意让商家把硬盘的商标和型号都写清楚,如果他给了你上一代或是较老的产品,你回来更换时也能有充足的依据。
水货与正品硬盘的识别
尽管DIY市场日渐规范,但水货产品依然盛行,市场上的水货硬盘还是很容易看到。那么水货与正品硬盘的主要区别在哪里呢?区别主要体现在两方面:质量和服务。目前市场上的水货硬盘,来源比较复杂,零散地周转到用户手中,频繁装卸过程中造成损坏的可能不能说没有,生产中的问题也会出现。虽然可以找经销商更换,但是谁愿意新买的就是次品呢?另一方面,一些经销商在出售水货的时候质保也得不到保障。
行货硬盘与水货硬盘最大的直观区分就是有无包装盒,当然区区一个包装盒对于JS而言简直是小菜一碟,以水货硬盘外加行货包装盒来欺骗消费者已经不是什么新鲜事了。对于这类手段,大家可以通过国内代理商的保修标贴和硬盘顶部的防伪标识来确认。
通过对照盘体和代理保修单上的硬盘编号可以判断它是不是正品
水货硬盘一般没有正规的包装盒,即便有包装盒,其上也是没有任何保修标贴的。只要记住这一点,我们就能轻松地分辨水货与行货硬盘。
关于希捷硬盘行货鉴别方法
SEAGATE在国内的硬盘产品行货都有希捷的激光标签,希捷在中国的代理商有雷射电脑,广源行,伟士和弼信。其中,镭射电脑代理的希捷硬盘上除了有希捷自己金**的激光标签以外,还有一个长方型的黑色标签。但是雷射电脑,广源行,伟士和弼信代理的硬盘上都有希捷自己金**的激光标签。所以买希捷硬盘首先要确认有没有希捷自己金**的激光标签
这是VST的行货,上面有ST 的免费电话号码
返修及二手硬盘的识别
部分有物理坏道的硬盘经过厂商维修后可以再次使用的,但是其稳定性已经大打折扣,寿命也不会很长,因此这类硬盘是最危险的。一般而言,只要硬盘表面的序列号与产品包装盒能够一一对应,并且包装盒未拆封,那么我们就可以基本确认不是返修产品。
教你一招实用的辨别返修硬盘
因为硬盘的技术含量比较高,全世界也就这么几个地方可以生产,所以在保修期内的硬盘,都是返回到原厂家去修理,而厂家在维修硬盘之后,会在盘面上做出相应的标识,这成了我们区别的重要标志了,不过因为是用英语书写的,如果不注意可能会忽略过去。如图中的WD硬盘,在图中所示的圆圈里,日期后而有一个“R”字母,这证明圆圈标注的是返修的日期,而不是生产日期;另外在标注方框中,仔细看可以看到浅蓝色的“REFURBISHED”(英语整修的意思)字样,在右上角还有一个比较显眼的“Refurbished”,大家在硬盘上看到这样的标记,就一定不要购买了。另外,如果硬盘的价格比别处要便宜很多,也有可能是返修硬盘,还是“便宜不要贪”。
至于二手硬盘,其确认方法就更加简单了。用过的硬盘在IDE接口处总有一些划伤,此外如果买来的硬盘已经分好了区,那么就可以肯定是二手硬盘,因为厂商是不会为你分区的。
各款硬盘的编号规则:
目前,市面上的硬盘品牌大家已经耳熟能详,规模较大的厂商也无非就是IBM、Maxtor(迈拓)、西捷(Seagate)、西数(Western Digital)等几家“名牌老字号”,不过,随着硬盘产品的不断推陈出新,对于各品牌硬盘型号的编号大多数用户已经难以解读。其实,每个厂家的每款硬盘编号都有其一定的内在规律,而每串编号也都代表着硬盘本身特定的含义,而通过这些复杂的编号,用户可以更确切的了解硬盘的各种性能指标,包括接口类型、转速、容量、缓存等。我们以主流的ATA接口产品为主,介绍各厂家的硬盘最新编号规则,供大家参考。
1、Seagate(希捷)
1999年1月1号后生产的IDE系列:
ST-X-XXXXXX-X-XX
ST代表希捷公司产品
第二部分表示硬盘外形。3代表35英寸、低外形、1英寸高
第三部分的数字表示容量,单位为MB。
第四部分表示接口类型。A——Ultra ATA,AS——Serial ATA
如图所示,ST3120023AS表示希捷公司的35英寸,容量为120023MB(120GB),末尾的AS说明这是最新的采用串行ATA接口并带有8MB缓存的酷鱼5。
2、IBM
IBM的新编号规则如下(适用于Ultrastar 73LZX后的SCSI硬盘和Deskstar 60GXP后的IDE硬盘):
IC FF H CAP IF xx SP-X
IC:IBM公司
FF:外形尺寸,35表示35英寸(889毫米),25表示25英寸(635毫米)
H:高度,L代表1英寸(254毫米),T代表049英寸(125毫米),N代表037英寸(95毫米)
CAP:容量,单位为GB
IF:接口类型,AV——ATA接口,UW——Ultra160 SCSI 68-pin Wide,UC——Ultra160 SCSI 80-pin SCA,XW——Ultra320 SCSI 68-pin Wide,XC——Ultra320 SCSI 80-pin SCA,F2——FC-AL-2(2 Gbit)。
XX:特定编码,表示产品系列型号,ER表示Deskstar 60GXP系列,VA表示Deskstar 120GXP系列,V2表示Deskstar 180GXP。
SP:转速,单位是RPM/分。04——4200,05——5400,07——7200,10——10000,15——15000。
X:表示缓存容量,从Deskstar 180GXP开始启用,0——2MB缓存,1-8MB缓存。其中使用一个盘片的60GB产品缓存为2MB,使用两个盘片的80GB和120GB产品缓存有2MB和8MB两种,使用三个盘片的180GB产品缓存都为8MB,购买时要注意区分。
如图所示,IC35L060AVV207-0就是IBM公司生产的35英寸大小,1英寸高度的Ultra ATA100接口的Deskstar 180GXP(腾龙五代)硬盘,容量为60GB,转速7200/分,最后的“0”说明这款硬盘只有2MB缓存。
3、Maxtor(迈拓)
XX-XXX-X-X
第一部分表示产品系列型号。2R——Fireball 531DX美钻一代,2B——Fireball 541DX美钻二代,2F——Fireball 3,4W——Diamondmax 536DX星钻二代,4D、4K、4G——Diamondmax 540X星钻三代,4R——Diamondmax 16星钻四代,5T——Diamondmax Plus60金钻六代,6L——Diamondmax Plus D740X金钻七代,6E——Diamondmax Plus8,6Y——Diamondmax Plus9。
第二部分表示容量,单位是GB。
第三部分表示缓存容量、接口及主轴马达类型。H——Ultra ATA100接口、2MB缓存,J——Ultra ATA133接口、2MB缓存并使用滚珠轴承马达(Ball Bearing Motor),L——Ultra ATA133接口、2MB缓存并使用液态轴承马达(Fluid Dynamic Bearing Motor),P——Ultra ATA133接口、8MB缓存并使用液态轴承马达,M——串行ATA/150接口(Serial ATA/150)、8MB缓存并使用液态轴承马达。
第四部分表示使用的磁头数,也就是记录面数量,由此也能推算出单碟容量。
如图所示,6L020L1说明这是Maxtor公司的金钻七代硬盘,容量20GB,Ultra ATA133并使用了液态轴承马达,磁头数(记录面)为1。
4、Western Digital(WD,西数)
如下图所示,西数硬盘的编号通常由主编号和附加编号构成,但西数公司没有对零售市场公开附加编号的具体含义。
主编号部分:WD-XXXX-X-X
第一部分WD表示Western Digital西数公司的产品。
第二部分表示容量,单位是GB。
第三部分的英文字母表示转速及缓存容量。A——5400,B——7200,J——7200并具有8MB缓存。
第四部分表示接口类型。A——Ultra ATA66,B——Ultra ATA100。附加编号部分:XX-XX-XX
第一部分为OEM客户标识,00为零售市场,其它则为OEM客户代码。
第二部分为同系列的版本代码,对应单碟容量,CP——Protégé系列(即通常所说的EB系列)40GB单碟容量的版本,CB——Caviar5400系列(即AB系列)40GB单碟容量的版本,CA——Caviar7200系列(即BB系列)40GB单碟容量的版本,CR——Caviar SE 7200系列(即具有8MB缓存的JB系列)40GB单碟容量的版本。
第三部分为Firmware版本。
如图所示,主编号WD1800JB表示这款硬盘容量为180GB,转速为7200转并具有8MB缓存的Ultra ATA100接口的产品。附加编号第一部分的00说明这块硬盘是零售产品,版本代码部分西数暂时没有提供详细资料供查询,Firmware版本是A0。
5、Samsung(三星)
X-X-XXX-X-X
第一部分表示产品家族,S表示SpinPoint家族。
第二部分表示产品系列,V——5400转/分的V系列,P——7200转/分的P系列。
第三部分表示容量,P40和V40之前的型号(包括这两种型号),用这个数乘以100MB即为总容量,从V60开始直接用这三个数表示容量,单位是GB。
第四部分表示磁头数也即记录面数,由此可推算出单碟容量。
第五部分为接口类型,H——Ultra ATA100,D——Ultra ATA66。
如图所示,SV1204H代表三星SpinPoint家族V60系列5400转产品,容量120GB,使用了4个磁头(记录面),据此算出单碟容量为60GB,采用Ultra ATA100接口。
通过对硬盘编号的了解,相信大家一定能在选购中正确认出自己所要求得盘,做到有的放矢。需要注意的是许多硬盘的编号已被打磨,希望在选购时,多加注意。
售后服务
最后,再来谈谈售后服务的问题。硬盘由于读写操作比较频繁,所以保修问题更是突出。前段时间沸沸扬扬的硬盘质保风波相信所有的DIY们都十分清楚了,现在一般的情况下,目前大部分硬盘提供的保修服务只有一年质保,但迈拓保两年;三星是保三年,还有大部分高端硬盘也是三年,关于硬盘质保我们以前已经说过很多,在此就不赘述了。当然,上面指的是硬盘自身的故障,要是你是人为的损坏的话可是不负责保修的。所以说,买硬盘一定要到一些正规的渠道去购买,这样在出了问题的时候才能保障你的权益。在售后服务方面口碑不错的有迈拓、三星等品牌
生物化学
绪 论 Preface
生物化学(biochemistry)是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能,物质代谢与调节,遗传信息的传递与调控,及其在生命活动中的作用。
人们通常将研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的内容,称为分子生物学。所以分子生物学是生物化学的重要组成部分。
一、生物化学发展简史
1.初期阶段(18世纪—20世记初)
生物化学的研究始于18世纪,但作为一门独立的科学是在20世纪初期。主要研究生物体的化学组成。
2.蓬勃发展阶段(从20世记初—20世记中期)
主要在营养学,内分泌学,酶学,物质代谢及其调控等方面取得了重大进展。
3.分子生物学发展阶段(从20世纪中期 至今)
主要有物质代谢途径的研究继续发展,重点进入代谢调节与合成代谢的研究。
另外,显著特征是分子生物学的崛起。DAN双螺旋结构模型的提出,遗传密码的破译,重组DNA技术的建立等。
20世纪末始动的人类基因组计划(human genome project)是人类生命科学中的又一伟大创举。
以基因编码蛋白质的结构与功能为重点之一的功能基因组研究已迅速崛起。当前出现的的蛋白质组学(proteomics)领域。
阐明人类基因组功能是一项多学科的任务,因而产生了一门前景广阔的新兴学科-----生物信息学(bioinformatics)。
我国科学家对生物化学的发展做出了重大的贡献。
二、生物化学研究的主要内容
1.生物分子的结构与功能 2.物质代谢及其调节 3.基因信息传递及其调控
三、生物化学与医学 生物化学是一门重要的医学基础课,与医学有着紧密的联系。
四、本书纲要 全书分四篇,共23章。
第一篇 生物大分子的结构和功能
生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式而形成的多聚体。蛋白质和核酸是体内主要的生物大分子,各自有其结构特征,并分别行使不同的生理功能。
酶是一类重要的蛋白质分子,是生物体内的催化剂。
本篇将介绍蛋白质的结构、功能;核酸的结核与功能;酶等三章。重点掌握上述生物大分子物质的结构特性,重要功能及基本的理化性质与应用,这对理解生命的本质具有重要意义。
第一章 蛋白质的结构与功能
Structure and Function of Protein
一、授课章节及主要内容:第一章 蛋白质的结构与功能
二、授课对象:临床医学、预防、法医(五年制)、临床医学(七年制)
三、授课学时
本章共3节课时(每个课时为45分钟)。讲授安排如下:
第一次课(2学时):绪论;第一节;第二节。 第二次课(1学时):第三节,第四节
四、教学目的与要求
目的:通过本章学习掌握蛋白质是由20种氨基酸藉肽键组成的生物大分子,是机体的基本结构成分,也是机体各种生理功能的物质基础,是生命活动的直接体现者。
要求:掌握蛋白质的生物学重要性。掌握蛋白质的分子组成特点和基本单位。掌握蛋白质的分子结构及其与功能的关系。熟悉蛋白质的重要理化性质。了解蛋白质的重要分离和纯化方法。
五、重点与难点
重点:1.蛋白质的生物学重要性。2.蛋白质的分子组成特点和基本单位。3.蛋白质的分子结构及其与功能的关系。
难点:蛋白质的分子结构及其与功能的关系。
六、教学方法及授课大致安排
重点讲授,复习、提问、小结相结合。 应用多媒体课件。
七、主要外文专业词汇 protein amino acid isoelectric point polypeptide glutathione(GSH) β-pleated sheat motif chaperon domain subunit fibronectin cytochrome c myoglubin hemoglobin(Hb) ACTH protein denature electrophoresis chromatography allosteric effect
十、授课提纲(或基本内容)
蛋白质是生物体含量最丰富的生物大分子物质,约占人体固体成分的45%,且分布广泛,所有细胞、组织都含有蛋白质。生物体结构越复杂,蛋白质的种类和功能也越繁多。蛋白质也是机体的功能分子(working molecules)。它参与机体的一切生理活动,机体的各种生理功能几乎都是通过蛋白质来完成的,而且在其中起着关键作用,所以蛋白质是生命的物质基础。
第一节 蛋白质的分子组成
Conformation of Protein Molecules
一、蛋白质的元素组成
组成蛋白质的元素除含有碳、氢、氧外都含有氮。有些蛋白质还含有少量硫、磷、铁、锰、锌、铜、碘等。
大多数蛋白质含氮量比较接近,平均为16%,这是蛋白质元素组成的一个特点。
蛋白质的元素组成中含有氮,是碳水化物、脂肪在营养上不能替代蛋白质的原因。
二、 氨基酸
氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的基本单位。组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。其化学结构式有一个共同特点,即在连接羧基的α碳原子上还有一个氨基,故称α氨基酸(除甘氨酸外)。
(一)氨基酸的结构
组成人体蛋白质的20种氨基酸,其结构可由下列通式表示(图1-1 见六版教材图1-1)。
各种氨基酸在结构上有下列特点。
1.组成蛋白质的氨基酸,除甘氨酸外,均属L-α-氨基酸。
2.不同的L-α-氨基酸,其侧链(R)不同。
(二)氨基酸的分类
根据氨基酸侧链R基团的结构和性质,可将20种氨基酸分成四类。
1 非极性疏水性氨基酸 2.极性中性氨基 3.酸性氨基酸 4.碱性氨基酸
在蛋白质的修饰过程中,蛋白质分子中20种氨基酸残基的某些基团还可被甲基化、甲酰化、乙酰化、异戊二烯化和磷酸化等。
(三)氨基酸的理化性质
1两性解离及等电点:所有氨基酸都含有碱性的α-氨基和酸性的α-羧基,因此氨基酸是一种两性电解质,具有两性解离的特性。
2紫外吸收性质 根据氨基酸的吸收光谱,含有共轭双键的色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm波长附近(图1-3)。
3茚三酮反应:可作为氨基酸定量分析方法。
三、 肽(peptides)
一肽(peptide)
在蛋白质分子中由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基脱水生成的键称为肽键(peptide bond)。肽键是蛋白质分子中基本的化学键。如由 二个氨基酸以肽键相连形成的肽称为二肽,相互之间以肽键相连。二肽还可通过肽键与另一分子氨基酸相连生成三肽。此反应可继续进行,依次生成四肽、五肽……。由10个以内的氨基酸由肽键相连生成的肽称为寡肽(oligopeptide),由更多的氨基酸借肽键相连生成的肽称为多肽(polypeptide)。多肽是链状化合物,故称多肽链(polypeptide chain)。多肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全,故称为氨基酸残基(residue)。多肽链中形成肽键的4个原子和两侧的α-碳原子成为多肽链的骨架或主链。构成多肽链骨架或主链的原子称为主链原子或骨架原子,而余下的R基团部分,称为侧链。多肽链的左端有自由氨基称为氨基末端(aminoterminal)或N-端,右端有自由羧基称为羧基 末端(carboxylterminal)或C-端。把含有51个氨基酸残基、分子量为5733的胰岛素称作蛋白质。这似乎是习惯上的多肽与蛋白质的分界线(见六版图1-4)。
二生物活性肽
⒈谷胱甘肽(glutathione, GSH) GSH是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽。第一个肽键与一般不同,由谷氨酸γ-羧基与半胱氨酸的氨基组成(图1-5),分子中半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。(见六版图1-5和图1-6)。
⒉多肽类激素及神经肽
第二节 蛋白质的分子结构
Molecular Structure of Protein
人体的蛋白质分子是由20种氨基酸借肽键相连形成的生物大分子。每种蛋白质都有其一定的氨基酸组成及氨基酸排列顺序,以及肽链特定的空间排布。从而体现了蛋白质的特性,是每种蛋白质具有独特生理功能的结构基础。蛋白质分子结构分成一级结构、二级结构、三级结构、四级结构4个层次,后三者统称为空间结构、高级结构或空间构象(conformation)。蛋白质的空间结构涵盖了蛋白质分子中的每一原子在三维空间的相对位置,它们是蛋白质特有性质和功能的结构基础。由一条肽链形成的蛋白质只有一级结构、二级结构和三级结构,由二条或二条以上肽链形成的蛋白质才可能有四级结构。
一、蛋白质的一级结构
蛋白质中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构(primary structure)。肽键是一级结构的主要化学键。有些蛋白质还包含二硫键,即由两个半胱氨酸巯基脱氢氧化而成。图2-3为牛胰岛素的一级结构。(见六版教材图1-8)。 目前已知一级结构的蛋白质数量已相当可观,并且还以更快的速度增长。国际互联网有若干重要的蛋白质数据库(updated protein databases),收集了大量最新的蛋白质一级结构及其他资料,为蛋白质结构与功能的深入研究提供了便利。
二、蛋白质的二级结构
蛋白质的二级结构(secandary structure)是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,也就是该段肽链主链骨架原子的相对空间位置。不涉及氨基酸残基侧链的构象。蛋白质的二级结构主要包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。
(一)肽单元
构成肽键的4个原子和与其相邻的两个α碳原子(Cα)构成一个肽单元(peptide unit)。由于参与肽单元的6个原子——Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面,故又称为肽平面( 见六版教材图1-9)。
(二)α-螺旋
α-螺旋(α-helix):蛋白质分子中多个肽单元通过氨基酸α-碳原子的旋转,使多肽链的主链围绕中心轴呈有规律的螺旋上升,盘旋成稳定的α-螺旋构象( 见六版教材图1-10)。α螺旋靠氢键维持。若氢键破坏,则α-螺旋构象即遭破坏。
(三)β-折叠(β-pleated sheet)
每个肽单元以Cα为旋转点,依次折叠成锯齿状结构, 氨基酸残基侧链交替地位于锯齿状结构的上下方。(图2-6 见六版教材图1-11),氢键是维持β-折叠结构的主要次级键。图2-6 β-折叠
(四)β-转角(β-turn)和 无规卷曲(random coil)
β-转角伸展的肽链形成180°回折,即U形转角结构(图1-7 见六版教材图1-11B)。无规卷曲系指没有确定规律性的那部分肽链构象。
(五)模体(motif)
在许多蛋白质分子中,可发现二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象,被称为模体。一个模序总有其特征性的氨基酸序列,并发挥特殊的功能。如在许多钙结合蛋白分子中通常有一个结合钙离子的模序。它由α-螺旋-环-α-螺旋三个肽段组成(图1-12A)。锌指结构(zinc finger)也是一个常见的模体例子。此模体由1个α-螺旋和2个反平行的β-折叠三个肽段组成(图1-12B)。由于Zn2+可稳固模体中α-螺旋结构,致使此α-螺旋能镶嵌于DNA的大沟中,因此含锌指结构的蛋白质都能与DNA或RNA结合。可见模体的特征性空间构象是其特殊功能的结构基础。
(六)氨基酸残基的侧链对二级结构形成的影响
蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。一段肽链其氨基酸残基的侧链适合形成α-螺旋或β-折叠,它就会出现相应的二级结构。
三、蛋白质的三级结构
(一)蛋白质的三级结构(tertiary structure)是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。
例:Mb(肌红蛋白)是由153个氨基酸残基构成的单条肽链的蛋白质,含有1个血红素辅基。可进行可逆的氧合和脱氧,图1-13
蛋白质三级结构的形成和稳定主要靠次级键——疏水键、离子键(盐键)、氢键和Van der Waals力等。疏水性氨基酸的侧链R基为疏水基团,有避开水,相互聚集而藏于蛋白质分子内部的自然趋势,这种结合力叫疏水键(图1-11 见六版教材图1-14)。
图1-11 维持蛋白质分子构象的各种化学键
(二)结构域
分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行其功能,称为结构域(domain)。如纤连蛋白(fibronectin),它由二条多肽链通过近C-端的两个二硫键相连而成,含有6个结构域,各个结构域分别执行一种功能,有可与细胞、胶原、DNA和肝素等配体结合的结构域(图1-15)。
(三)分子伴侣
除一级结构为决定因素外,蛋白质空间构象的正确形成还需要一类称为分子伴侣(chaperon)的蛋白质参与。分子伴侣通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。分子伴侣广泛地存在于从细菌到人的生物体中,其中有很大一部分被称之为热休克蛋白(heat shock protein)。
四、蛋白质的四级结构
在体内有许多蛋白质分子含有二条或多条多肽链,才能全面地执行功能。每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为蛋白质的亚基(subunit),这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构(quaternary structure)。
在四级结构中,各个亚基间的结合力主要是氢键和离子键维持四级结构。含有四级结构的蛋白质,单独的亚基一般没有生物学功能,只有完整的四级结构寡聚体才有生物学功能。亚基分子结构相同,称之为同二聚体(homodimer),若亚基分子结构不同,则称之为异二聚体(heterodimer)。血红蛋白(hemoglobin,Hb)是由2个α亚基和2个β亚基组成的四聚体,两种亚基的三级结构颇为相似,且每个亚基都结合有1个血红素(heme)辅基(图1-16 见六版教材图1-16)。
五、蛋白质的分类
(一)根据蛋白质组成成分可分成单纯蛋白质和结合蛋白质,单纯蛋白质只含氨基酸;结合蛋白质,除蛋白质部分外,还含有非蛋白质部分,为蛋白质的生物活性或代谢所依赖。结合蛋白质中的非蛋白质部分被称为辅基,绝大部分辅基通过共价键方式与蛋白质部分相连。辅基的种类也很广,常见的有色素化合物、寡糖、脂类、磷酸、金属离子甚至分子量较大的核酸。
(二)蛋白质还可根据其形状分为纤维状蛋白质和球状蛋白质两大类。
第三节 蛋白质的结构与功能的关系 Relationship of Protein Structure and Function
一、蛋白质的一级结构与功能的关系
(一)蛋白质的一级结构是空间构象的基础
Anfinsen在研究核糖核酸酶时已发现,蛋白质的功能与其三级结构密切相关,而特定三级结构是以氨基酸顺序为基础的。核糖核酸酶是由124个氨基酸残基组成的一条多肽链,分子中8个半胱氨酸的巯基构成四对二硫键(Cys26和Cys84, Cys40和Cys95, Cys58和Cys110, Cys65和Cys72)(图1-17A)。进而形成具有一定空间构象的球状蛋白质。用变性剂和还原剂β-巯基乙醇处理该酶溶液,分别破坏二硫键和次级键,使其空间结构被破坏。但肽键不受影响,一级结构仍保持完整,酶变性失去活性。如用透析方法除去尿素和β-巯基乙醇后,核糖核酸酶又从无序的多肽链卷曲折叠成天然酶的空间结构,酶从变性状态复性,酶的活性又恢复至原来水平(图1-17B见六版教材图1-17)。这充分证明,只要其一级结构未被破坏,就可能恢复原来的三级结构,功能依然存在,所以多肽链中氨基酸的排列顺序是蛋白质空间结构的基础。
(二)一级结构与功能的关系
已有大量的实验结果证明,一级结构相似的多肽或蛋白质,其空间构象以及功能也相似。
例如不同哺乳类动物的胰岛素分子结构都由A和B两条链组成,且二硫键的配对和空间构象也极相似,它们都执行着相同的调节糖代谢等的生理功能(表1-2)。
又例如垂体前叶分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)和促黑激素(α-MSH, β-MSH)共有一段相同的氨基酸序列(图1-18),因此,ACTH也可促进皮下黑色素生成,但作用较弱。
又例存在于生物界的蛋白质如细胞色素C(cytochrome C),比较它们的一级结构,可以帮助了解物种进化间的关系(图1-19)。
但有时蛋白质分子中起“关键”作用的氨基酸残基缺失或被替代,都会严重影响空间构象乃至生理功能,甚至导致疾病产生。例如正常人血红蛋白β亚基的第6位氨基酸是谷氨酸,而镰刀形贫血患者的血红蛋白中,谷氨酸变成了缬氨酸,即酸性氨基酸被中性氨基酸替代,仅此一个氨基酸之差,本是水溶性的血红蛋白,就聚集成丝,相互粘着,导致红细胞变形成为镰刀状而极易破碎,产生镰刀形红细胞性贫血(sickle cell anemia)。这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病,被称之为“分子病”,其病因为基因突变所致。
二、蛋白质空间结构与功能的关系
体内蛋白质所具有的特定空间构象都与其发挥特殊的生理功能有着密切的关系。
(一)肌红蛋白和血红蛋白结构
肌红蛋白(myoglubin, Mb)与血红蛋白都是含有血红素辅基的蛋白质。血红素是铁卟啉化合物(图1-20),它由4个吡咯环通过4个甲炔基相连成为一个环形,Fe2+ 居于环中。从X线衍射法分析获得的肌红蛋白的三维结构(图1-13)中,可见它是一个只有三级结构的单链蛋白质,氨基酸残基上的疏水侧链大都在分子内部,富极性及电荷的则在分子表面,因此其水溶性较好。Mb分子内部有一个袋形空穴,血红素居于其中。
血红蛋白(hemoglubin,Hb)具有四个亚基组成的四级结构(图1-16),每个亚基结构中间有一个疏水局部,可结合1个血红素并携带1分子氧,因此一分子Hb共结合4分子氧。成年人红细胞中的Hb主要由两条α肽链和两条β肽链(α2β2)组成,α链含141个氨基酸残基,β链含146个氨基酸残基。胎儿期主要为α2γ2,胚胎期为α2ε2。Hb各亚基的三级结构与Mb极为相似。Hb亚基之间通过8对盐键(图1-21),使四个亚基紧密结合而形成亲水的球状蛋白。
(二)血红蛋白的构象变化与结合氧
Hb与Mb一样可逆地与O2结合,氧合Hb占总Hb的百分数(称百分饱和度)随O2浓度变化而变化。图1-22为Hb和Mb的氧解离曲线,前者为S状曲线,后者为直角双曲线。可见,Mb易与O2结合,而Hb与O2的结合在O2分压较低时较难。为什么?根据S形曲线的特征可知,Hb中第一个亚基与O2结合以后,促进第二及第三个亚基与O2的结合,当前三个亚基与O2结合后,又大大促进第四个亚基与O2结合,这种效应称为正协同效应(positive cooperativity)。协同效应的定义是指一个亚基与其配体(Hb中的配体为O2)结合后,能影响此寡聚体中另一亚基与配体的结合能力。如果是促进作用则称为正协同效应; 反之则为负协同效应。还可根据Perutz等利用X线衍射技术分析Hb和氧合Hb结晶的三维结构图谱,提出了解释O2与Hb结合的正协同效应的理论。未结合O2时,Hb的α1/β1和α2/β2呈对角排列,结构较为紧密,称为紧张态(tense state, T态),T态Hb与O2的亲和力小。随着O2的结合,4个亚基羧基末端之间的盐键(图1-21)断裂,其二级、三级和四级结构也发生变化,使α1/β1和α2/β2的长轴形成15°的夹角(图1-23),结构显得相对松弛,称为松弛态(relaxed state, R态)。图1-24显示Hb氧合与脱氧时T态和R态相互转换的可能方式。此种一个氧分子与Hb亚基结合后引起亚基构象变化,称为变构效应(allosteric effect)。小分子O2称为变构剂或效应剂,Hb则被称为变构蛋白。变构效应具有普遍生物学意义。
(三)蛋白质构象改变与疾病
若蛋白质的折叠发生错误,尽管其一级结构不变,但蛋白质的构象发生改变,仍可影响其功能,严重时可导致疾病发生,有人将此类疾病称为蛋白构象疾病。有些蛋白质错折叠后相互聚集,常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀,产生毒性而致病,表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变,这类疾病包括人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨丁顿舞蹈病(Huntington disease)、疯牛病等。
第四节 蛋白质的理化性质及其分离纯化 The Characters of Protein and its Purification
一、蛋白质的理化性质
(一)蛋白质的两性电离
蛋白质是由氨基酸组成,其分子末端除有自由的α-NH2和α-COOH外,许多氨基酸残基的侧链上尚有可解离的基因,这些基团在溶液一定pH条件下可以解离成带负电荷或正电荷的基团。当蛋白质溶液在某一pH时,蛋白质解离成正负离子的趋势相等,即成兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点(isoelectric point,PI)。蛋白质溶液的pH大于等电点时,该蛋白质颗粒带负电荷,小于等电点时则带正电荷。
(二)蛋白质的胶体性质
蛋白质是生物大分子,分子量可自1万至100万之巨,其分子的直径可达1~100nm,为胶粒范围之内。(三)蛋白质的变性、沉淀和凝固
在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,称为蛋白质的变性(denaturation)。
1. 蛋白质变性的特征:蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。
2. 蛋白质变性的本质:一般认为蛋白质的变性主要发生二硫键和非共价键的破坏,蛋白质变性是蛋白质空间构象的改变或破坏,不涉及一级结构中氨基酸序列的改变。
3. 蛋白质变性的意义:在临床医学上,变性因素常被应用来消毒及灭菌。此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。
4 若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,有些蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,称为复性(renaturation)。图1-17所示。但是许多蛋白质变性后,空间构象严重被破坏,不能复原,称为不可逆性变性。
5 蛋白质经强酸、强碱作用发生变性后,仍能溶解于强酸或强碱溶液中,若将pH调至等电点,则变性蛋白质立即结成絮状的不溶解物,此絮状物仍可溶解于强酸和强碱中。如再加热则絮状物可变成比较坚固的凝块,此凝块不易再溶于强酸和强碱中,这种现象称为蛋白质的凝固作用(protein coagulation)。
(四)蛋白质的紫外吸收
蛋白质在280nm波长处有特征性的紫外吸收,可作蛋白质定量测定。
(五)蛋白质的呈色反应
⒈茚三酮反应(ninhydrin reaction) 蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应,详见本章第一节。
⒉双缩脲反应(biuret reaction) 蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热,呈现紫色或红色,称为双缩脲反应。氨基酸不出现此反应。
二、蛋白质的分离和纯化
(一) 透析及超滤法 (二)丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀(三)电泳(四) 层析(五) 分子筛(六) 超速离心
小 结 Summary
蛋白质是重要的生物大分子,在体内分布广泛,含量丰富,种类繁多。每一种蛋白质都有其特定的空间构象和生物学功能。
组成蛋白质的基本单位为L-α-氨基酸,共有20种,可分为非极性疏水性氨基酸、极性中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸四类。氨基酸属于两性电解质,在溶液的pH等于其pI时,氨基酸呈兼性离子。氨基酸可通过肽键相连而成肽。小于10个氨基酸组成的肽称为寡肽,大于10个则称为多肽。体内存在许多如GSH、促甲状腺释放激素和神经肽等重要的生物活性肽。
复杂的蛋白质结构可分成一级、二级、三级和四级结构四个层次。蛋白质一级结构是指蛋白质分子中氨基酸自N端至C端的排列顺序,即氨基酸序列,其连接键为肽键,还包括二硫键的位置。形成肽键的6个原子处于同一平面,构成了所谓的肽单元。二级结构是指蛋白质主链局部的空间结构,不涉及氨基酸残基侧链构象。主要为α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲,以氢键维持其稳定性。在蛋白质分子中,空间上相互邻近的二个或三个具有二级结构的肽段,完成特定的生物学功能,称之为模体。三级结构是指多肽链主链和侧链的全部原子的空间排布位置。三级结构的形成和稳定主要靠次级键。一些蛋白质的三级结构可形成1个或数个球状或纤维状的区域,各行其功能,称为结构域。四级结构是指蛋白质亚基之间的缔合,也主要靠次级键维系。根据蛋白质的形状,可分成球状蛋白质和纤维状蛋白质。根据组成成分,还可分成单纯蛋白质和结合蛋白质,前者仅含有氨基酸,后者除氨基酸外,还含有非蛋白质的辅基成分。
嘿嘿,个人收集的,希望你能用上吧
PC:个人计算机Personal Computer
CPU:中央处理器Central Processing Unit
CPU Fan:中央处理器的“散热器”(Fan)
MB:主机板MotherBoard
RAM:内存Random Access Memory,以PC-代号划分规格,如PC-133,PC-1066,PC-2700
HDD:硬盘Hard Disk Drive
FDD:软盘Floopy Disk Drive
CD-ROM:光驱Compact Disk Read Only Memory
DVD-ROM:DVD光驱Digital Versatile Disk Read Only Memory
CD-RW:刻录机Compact Disk ReWriter
VGA:显示卡(显示卡正式用语应为Display Card)
AUD:声卡(声卡正式用语应为Sound Card)
LAN:网卡(网卡正式用语应为Network Card)
MODM:数据卡或调制解调器Modem
HUB:集线器
WebCam:网络摄影机
Capture:影音采集卡
Case:机箱
Power:电源
Mouse:鼠标,常见接口规格为PS/2与USB
Moniter:屏幕,CRT为显像管屏幕,LCD为液晶屏幕
USB:通用串行总线Universal Serial Bus,用来连接外围装置
IEEE1394:新的高速序列总线规格Institute of Electrical and Electronic Engineers
KB:键盘,常见接口规格为PS/2与USB
Speaker:喇叭
Printer:打印机
Scanner:扫描仪
UPS:不断电系统
IDE:指IDE接口规格Integrated Device
Electronics:IDE接口装置泛指采用IDE接口的各种设备
SCSI:指SCSI接口规格Small Computer System
Interface,SCSI接口装置泛指采用SCSI接口的各种设备
GHz:(中央处理器运算速度达)Gega赫兹/每秒
FSB:指“前端总线(Front Side Bus)”频率,以MHz为单位
ATA:指硬盘传输速率AT
Attachment,ATA-133表示传输速率为133MB/sec
AGP:显示总线Accelerated Graphics
Port,以2X,4X,8X表示传输频宽模式
PCI:外围装置连接端口Peripheral Component Interconnect
ATX:指目前电源供应器的规格,也指主机板标准大小尺寸
BIOS:硬件(输入/输出)基本设置程序Basic Input Output System
CMOS:储存BIOS基本设置数据的记忆芯片Complementary Metal-Oxide Semiconductor
POST:开机检测Power On Self Test
OS:操作系统Operating System
Windows:窗口操作系统,图形接口
DOS:早期文字指令接口的操作系统
fdisk:“规划硬盘扇区”-DOS指令之一
format:“硬盘扇区格式化”-DOS指令之一
setupexe:“执行安装程序”-DOS指令之一
Socket:插槽,如CPU插槽种类有SocketA,Socket478等等
umper:跳线(短路端子)
Pin:针脚,如ATA133硬盘排线是80Pin,如PC2700内存模块是168Pin
bit:位(0与1这两种电路状态), 计算机数据最基本的单位
Byte:字节,等于8 bit(八个位的组合,共有256种电路状态),计算机一个文字以8 bit来表示
KB:等于1024 Byte
MB:等于1024 KB
GB:等于1024 MB
access arm 磁头臂,存取臂
access time 存取时间
adder 加法器
address 地址
alphanumeric 字母数字的
analog computer 模拟计算机
analyst 分析员
area 区域
array 数组,阵列
assembler 汇编程序
automation 自动化
band 区
batch processing 成批处理
binary code 二进制码
binary digit 二进制位,二进制数字
bit 比特,二进制的一位
branch 分支,支线
brush 电刷
buffer storage 缓冲存储器
calculator 计算器
call instruction 呼叫指令
card punch 卡片穿孔机
card reader 卡片阅读机,读卡机
cell 单元
channel 通道,信道
character 字符
check digit 校验数位
circuit 电路,线路
to clear 清除,清零
clock 时钟
code 代码
to code 编码
coder 编码员,编码器
command 指令,命令
compiler 编译程序
computer language 计算机语言
console 控制台
control unit 控制部件,控制器
core storage, core store 磁心存储器
counter 计数器
cybernetics 控制论
cycle 循环
data 数据
data processing 数据处理
debugging 调试
decision 制定
digit 数字,数位,位
digital computer 数字计算机
disc, disk 磁盘
display unit 显示装置
drum 磁鼓
to edit 编辑
electronics 电子学
emitter 发射器
to encode 编码
to erase 擦除,清洗,抹除
feed 馈送,供给
to feed 馈送,供给
feedback 反馈
field 字段,信息组,域
file 文件
floppy disk 软磁盘
floppy disk drive 软磁盘机
flow chart 流程图
frame 帧
hardware 硬件
identifier 标识符
index 索引
information 信息
inline processing 内处理
input 输入
inquiry 询问
instruction 指令
integrated circuit 集成电路
to interpret 解释
item 项目,项
jump 转移
key 键,关键码
keyboard 键盘
latency time 等待时间
library 库,程序库
linkage 连接
to load 装入,寄存,写入,加载
location 存储单元
logger 登记器,记录器
loop 循环
machine language 机器语言
magnetic storage 磁存储器
magnetic tape 磁带
matrix 矩阵
memory 存储器
message 信息,报文
microcomputer 微型计算机
module 组件,模块
monitor 监视器,监督程序,管程
nanosecond 毫微秒
network 网络,网
numeric, numerical 数字的,数值的
octet 八位位组,八位字节
operator 操作员
optical character reader 光符阅读机
optical scanner 光扫描器
output 输出
overflow 溢出,上溢
panel 平板
parameter 参数,参量
perforator 穿孔机
peripheral equipment 外围设备,外部设备
personal computer 个人计算机
printed circuit 印制电路
printer 打印机
printout 打印输出
to process 处理
processing unit 处理部件
program 程序
to program 程序编制
programmer 程序设计员
programming 程序设计,程序编制
pulse 脉冲
punch 穿孔
to punch 穿孔
punched card, punch card 穿孔卡片
punched tape, punch tape 穿孔纸带
punch hole 孔,穿孔
random access 随机存取
to read 读
reader 阅读程序
reading 阅读
real time 实时
record, register 记录
redundancy 冗余
routine 例行程序
selector 选择器,选择符
sentinel 标记
sequence 序列,顺序
sequential 顺序的
serial 串行的连续的
shift 移位,移数
signal 信号
simulation 模拟
simulator 模拟器,模拟程序
software 软件,软设备
sort 分类,排序
sorter 分类人员,分类机,分类程序,排序程序
storage 存储器
to store 存储
subroutine, subprogram 子程序
switch 开关
symbol 符号
symbolic language 符号语言
system 系统
tabulator 制表机
teleprinter 电传打字机
terminal 终端
terminal unit 终端设备
timer 时钟,精密
time sharing 分时
timing 定时
track 磁道
transducer 传感器,翻译机
translator 翻译程序,翻译器
to update 更新
Winchester disk drive 温彻斯特磁盘机,硬盘机
working storage 工作存储器
PC:Personal Computer,个人计算机、个人电脑,又称微型计算机或微机。
NC: Network Computer,网络计算机。
MPC: Multimedia Personal Computer,多媒体个人电脑。
MMX: 是MultiMedia eXtensions(多媒体扩展)的缩写,是第六代CPU芯片的重要特点。MMX技术是在CPU中加入了 特地为视频信号(Video Signal),音频信号(Audio Signal)以及图像处理(Graphical Manipulation)而设 计的57条指令,因此,MMX CPU极大地提高了电脑的多媒体(如立体声、视频、三维动画等)处理功能。
Intel Pentium 166MHz MMXTM: Intel Pentium是英特尔(Intel)公司生产的“奔腾”CPU。 意为“Registered”(注册商标)。166MHz指CPU时钟频率,MHz即Mega Hertz的缩写。MMXTM中的TM是 “Trade Mark”的简写,意为“注册商标”。
OOP: Object Oriented Programming,面向对象的程序设计。所谓“对象”就是一个或一组数据以及处理这些数据的 方法和过程的集合。面向对象的程序设计完全不同于传统的面向过程程序设计,它大大地降低了软件开发的难度,使编程就像搭积木一样简单,是当今电脑编程的一 股势不可挡的潮流。
28VGA: 28是指彩色显示器上的黄光网点间距(点距),点距越小的显示器,图像就越细腻、越好,这是因为彩色屏幕上的每个像点都是由一组 红、绿、蓝光汇聚而成的,由于在技术上三束光还不能100%地汇聚在一点上,因此会产生一种黄光网点的间隔,这种间隔越小,屏幕上显示的图像越清晰。 VGA是Video Graphics Array(视频图形阵列)的缩写。
FAT:Allocation Table,文件分配表,它的作用是记录硬盘中有关文件如何被分散存储在不同扇区的信息。
EPA:Environmental Protection Agency的简称,美国环境保护署。EPA于1992年宣布了“能源之星” (Energy Star)计划,并得到了国际社会的积极响应。只要启动电脑,过不了几秒钟就能见到屏幕上出现“能源之星”的标志。能源之星的目标是当电 脑系统的各个部件不活动时自动进入低功耗状态,当部件的能动性恢复(即当键盘、鼠标等被使用)时,电脑系统自动回到完全清醒的状态。对于符合能源之星规范 的产品,EPA将发给能源之星标志“EPA POLLUTION PREVENTER”,意为“美国环境保护署认可的防污染的节能产品”。
IC卡:Intelligent Card,智能卡。
ATX:一种新的电脑机箱、主板、电源的结构规范。
IDE:集成电路设备或智能磁盘设备。
DLL:Dynamic Link Library,动态链接库。
KB:Kilo Byte,KB表示千字节。K=Kilo,构词成分,表示“千;千米;公斤;公里”。B=Byte,意为“字节”,是电脑中最小存贮单位(一个字节可以存贮一个英文字母,每两个字节可以存放一个汉字)。
MB:Mega Byte,MB表示兆字节。M=Mega,构词成分,表示“兆;百万”。
GB:Giga Byte,GB表示千兆字节。G=Giga,构词成分,表示千兆;十亿”。
CAI:Computer-Asisted Instruction或Computer-Aided Instruction,计算机辅助教学。它将是二十一世纪最重要、最受欢迎的教学手段。
CAD:Computer-Aided Design,计算机辅助设计。
ISO:International Standard Organization,国际标准化组织。ISO于1987年推出有关质量管理和质 量保证的ISO 9000系列国际标准,于1994年又发布了经过修订的标准。其中,构成ISO 9000系列标准的主要标准分别是: 1ISO 9000-1:1994《质量管理和质量保证标准—第一部分:选择和使用指南》。2ISO 9001:1994《质量体系—设计、开发、生 产、安装和服务的质量保证模式》。3ISO 9002:1994《质量体系—最终检验和试验的质量保证模式》。
3DS或3D Studio: Three Dimension Studio,三维摄影室。是美国Autodesk公司推出的一套多功能三维 动画软件,集实体造型、静态着色和动画创作于一体,极大地普及了三维造型技术。它能够与AutoCAD进行图形信息交换,利用扫描仪输入图形,通过VGA 与电视转换接口将动画输出至电视或录像带。
VR:Virtual Reality,虚拟现实,又称投入3D,由空军模拟飞行装置演变而来,基本上是利用左、右视觉空间交替变换显示图像的 原理产生立体效果,实际上已超出图像处理的范畴,是综合光、声、图像的计算机生成环境,人们能够像在实际生活中那样对虚拟环境中的对象进行交互式操作,虚 拟现实应用前景极为广阔。
OCR:Optical Character Recognition(光学字符识别)的缩写,是指将文字材料通过扫描仪输入作为计算机图像文 件,通过软件识别为中文或英文内码,然后进行文字处理。由于手写体的随意性太大,目前OCR主要限于印刷文字的识别。目前代表中文OCR识别准确率最高水 平的是清华文通公司出品的TH-OCR NT for Windows。
SCSI:Small Computer System Interface,小型计算机系统接口,它是为解决众多的外部设备与计算机之间的连接问题而出现的。
OEM:Original Equipment Manufacturer,原始设备制造商。
Microsoft OEM: 微软OEM产品。它是指预安装在微机上的软件操作系统,包括Windows98、Windows NT、WorkStation、Windows3X、MS-DOS。
MIS:Management Information System,管理信息系统。它广泛地应用于各行各业,国内最有名的管理信息系统有“王特MIS”、“雅奇MIS”、“Quick MIS”。
PNP:Plug and Play,即插即用,它是Window98的一个重要技术特性。所谓即插即用是指将符合PNP标准的PC插卡等外围 设备安装到电脑时,操作系统自动设定系统结构的技术。这就是说,当用户安装新的硬件时,不必再设置任何跳线器开关,也不必用软件配置中断请求(IRQ)、 内存地址或直接存储器存取(DMA)通道,Windows98会向应用程序通知硬件设备的新变化,并会自动协调IRQ、内存地址和DMA通道之间的冲突。
OLE:Object Linking and Embedding,对象连接与嵌入,简称OLE技术。OLE不仅是桌面应用程序集成,而且还 定义和实现了一种允许应用程序作为软件“对象”(数据集合和操作数据的函数)彼此进行“连接”的机制,这种连接机制和协议称为部件对象模型 (Component Object Model),简称COM。OLE可以用来创建复合文档,复合文档包含了创建于不同源应用程序,有着不同类型的数 据,因此它可以把文字、声音、图像、表格等组合在一起。
MIDI:Musical Instrument Digital Interface,乐器数字接口。它是多媒体的基本术语之一,MIDI文 件是用电子乐器如:电子琴、吉它、萨克斯等演奏并录制下来的,它能在大多数的多媒体计算机声音卡上播放,即使不去创建自己的MIDI文件,也可以使用现有 的MIDI文件,作为多媒体演示的背景音乐。MIDI文件储存的只是对声音的描述,依靠声音卡的合成器(FM或者波形表)来产生人们想听的真实声音。
MPEG:是Motion Picture Experts Group的缩写,意即“运动图像专家组”,它是多媒体计算机中的一种活动图像及其伴音的压缩编码标准,即人们通常所说的MPEG标准。它包括三部分:MPEG音频、MPEG视频、和MPEG系统。
Internet: 为International Net的简写,因特网,又称国际互联网。它最早产生于美国国防部的高级研究规划署,那是 1969年的事了,最初的目的也只是远程计算机的数据共享,后来发展成将世界各地的计算机及计算机网络相互连接起来,形成了一个无边无际的超级大网。 Internet的主要服务项目有:电子邮件(E-mail),远程登录(Telnet),查询服务(Finger),文件传输(FTP),文档服务器 (Archive),新闻论坛(Usenet),电子公告牌(BBS),新闻群组(News Group),全球网(World Wide Web,缩写 为WWW,又称万维网)等。
BBS:Bulletin Board System,公告牌系统或电子公告板,又称 Public Access Message System,公共访问信息系统。它是普通公告的电子版本,用户可以通过公告牌发布消息,任何用户都可以读 取公告牌上的消息,也可以给某一特定的人或一组用户发送信息。公告牌系统被广泛地用于传播信息,咨询一个电子公告牌往往比使用交互信箱或公共邮政系统发送 公告更加快捷、有效。
E-mail: 电子邮件,这是一种利用Internet网交换文字信息的交互式服务,全世界Internet用户可以互相发送和接收电子邮件。
WWW: World Wide Web的缩写,全球网,又称万维网。它是一个基于超文本方式的信息检索工具,提供一种友好的信息查询接口,是目前最受欢迎同时也是最先进的Internet检索工具之一。
Remote Login: 远程登录(注册),它是在网络环境下实现资源共享的一种重要手段,采用这种方式,用户可连接到世界任何一台Internet主机。
HTTP: Hyper Text Transmission Protocol,超文本传输协议。
IP:IP国际互联网协议,即网际协议。
FTP:是 Transfer Protocol的缩写,即文件传输协议,用于在Internet上传输文件。FTP的任务是从一台计算机将文件传送到另一台计算机。人们通过FTP可以获得很多免费的实用软件。
Gopher: 读音/′g uf /,英文意为“地鼠”;(美国南部穴居的)可食用的龟”。它是Internet中基于菜单驱动的信息查询软件,可将用户的请求自动转换成FTP(文件传输 协议)或Telnet(用于远程终端连接的标准IP协议)命令,在菜单的引导下,用户可对Internet上远程信息系统进行访问。
Archive: 读音/′a:kaiv/,“档案;档案馆”之意。Internet中的文档服务器,可定期自动地访问众多的Internet FTP服务器,将这些服务器上的文件索引成一个可以检索的数据库。
WAIS:是Wide Area Information Service的简写,广域信息服务器。它使得Internet上巨大的数据资源变得易于检索,并且可以获得远程数据库的信息。
Luisitserv: 这是Internet上流行的用户之间交流信息的方式。
IRC:Internet Relay Chat,互联网接力聊天。这是一种多用户聊天设施,允许多个用户通过文字实时地与其它人聊天。
Hypertext: 超文本。本来用做表示所有超链接,也表示包含“链接”的文本。这是一种非线性的信息组织方法,文字、图形和其它数据做为单个元素都能够指向(链接)其它元素。
Hyperlink: 超链接。一种与其它文件的“链接”,文件中、按钮、“热词”或短语都可以做为超链接,当用户选择超链接之后,所连接的信息就会显示出来。
HTML: Hyper Text Markup Language,超文本标示语言。它是由欧洲粒子实验室一名想象力丰富的研究员 Tim Bemers Lee发明的,是“WWW(全球网)世界”的通用语言。“WWW世界”的诸服务器与客户浏览器间,通过它互相沟通;信息资源也是由 它描述而“表现”的,HTML可以 描述主页(Home Page)和静态的文本。全世界有几千万人在使用HTML语言,可以毫不夸张地说,没有HTML 就没有“WWW世界”。
Hypermedia: 超媒体。一种以计算机为基础的利用文字、图形、动画、声音和视频传送和显示信息的方法。这些文字等超媒体的组成元素既可以与其它文件连接,又可以做为单个对象处理。
Navigator: 是美国网景(Netscape)公司出品的Internet浏览器软件之一。Navigator的英文意思是“航海者、 海上探险者”,寓意人们可以使用该软件在Internet网络的海洋中航行、探险。Navigator不仅可以浏览万维网(WWW),还具有电子邮件(E -mail)、文件传输(FTP)、远程登录(Telnet)及新闻组(News Group)、信息浏览(Gopher)等多种功能。
IE:Internet Explorer,Explorer意为“探险者”。
在真菌中,许多机制能够引起核基因组变异,包括自然条件下及人工条件下的化学或者物理学诱变、转座子、环状和线状质粒的作用,以及染色体本身的多态性。
9211 转座子(Transposon)
转位因子即转座子在原核及真核生物中都有被发现,可引起基因的自然改变,从而可能导致突变(Daboussi et al,1994)。转座子导致的突变,可使植物病原菌的致病特异性及小种特异性发生变化(Daboussi et al,1992;He et al,1996)。转座子在多种生物体中普遍存在,例如植物、真菌、昆虫、原生生物、两栖动物、蠕虫及人类,这种普遍性可能意味着转座子在这些生物的共同祖先中早已存在(Kempken et al,1996)。转座子具有两个显著特性。在基因组中,转座子能够从一个位置移动到另一个位置,并且具有多个拷贝(Boeke,1989)。
根据转座方式,可以将转座子分为两大类。第一类的转座以RNA为媒介物通过反转录进行,这类转座因子包含编码反转录酶结构域的序列(He et al,1996)。第一类可进一步被细分为反转录转座子(Retrotransposon),具有长的末端重复序列LTRs(Long Terminal Repeats),以及类LINE(Long Interspersed Neclear Elements)反转录转座子,其反转录因子没有末端重复序列(Kinsey,1990)。第一类转座子的典型特征是基因组中的拷贝数较高(Farman et al,1996;Kempken et al,1996)。第二类转座子的转座通过DNA-DNA机制进行,可被细分为两组:具有反向末端重复序列(ITRs)的转座子和反向末端重复序列长度有变化的转座子。这类转座子在整合到目标序列之前可直接发生剪切(Daboussi et al,1994)。在下列真菌中发现了第一类转座子,分别为黄枝孢霉(Cladosporium fulvum)(McHale et al,1992),尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)(Daboussi et al,1994;Julien et al,1992),稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)(Dobinson et al,1993;Hamer,et al,1989),粗糙脉胞菌(Neurosporacrassa)(Kinsey et al,1989),假丝酵母(Candida spp)(Magee,1993),栗酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)(Levin et al,1990)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(Boeke,1989)。在下列真菌中发现了第二类转座子,分别为黑曲霉(Aspergillus niger)(Glayzer et al,1995),Foxysporum(Daboussi et al,1992;Daboussi et al,1994;Langin et al,1995),Mgrisea(Kachroo et al,1994)及膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)(Kempken et al,1996)。
植物病原真菌中转座子的存在可能对致病性造成影响。Hamer等(1989)在水稻致病菌Mgrisea中发现了重复序列MGR,在水稻致病菌中,MGR的拷贝数在50以上,而在对其他单子叶植物有致病性的菌株中,其拷贝数一般不到10个(Hamer et al,1989)。He等(1996)报道了刺盘孢菌(Colletotrichum gloeosporioides)的一个独特生物型,该型对豆科植物笔花豆(Stylosanthes)属一些种类的致病性具有品种特异性,该生物型含有一类转座子CgT1。在Foxysporum中至少发现了6种不同的转座因子。通过比较这些转座因子在不同镰刀菌中的分布情况,发现种群结构与流行学特点之间存在相关性(Daboussi et al,1992;Daboussi et al,1994)。Foxysporum在形态学和致病性方面高度可变,是一种可以侵染100多种植物的重要植物病原菌。Foxysporum以多种特殊形式存在,根据对不同寄主植物的致病性分为专化型(Formae Speciales)和小种(Races),人们并不了解这种变异的分子生物学基础。由于该种尚未发现明确的有性阶段,这种变化的来源应主要是突变。转座子的行为可能导致突变的产生,从而使植物病原真菌的致病特异性和寄主特异性发生变化(McHale et al,1992)。转座子可以影响基因的行为与表达,与之相对应的基因序列改变常以点突变的形式出现(Kachroo et al,1994)。因此,转座元件可以导致自然界中的遗传变异现象,并且在很多植物病原体相关报道中,这种变异导致了病原体致病力和毒性在高水平上的多样性。Fspp(Daboussi et al,1994),Mspp(Farman et al,1996),Cspp(He et al,1996)和弯颈霉(Tolypocladium Spp)(Kempken et al,1996)的研究表明,水平转移是有可能的。Kinsey(1990)证明,Tad基因在脉孢菌间存在强迫性异核体间转移:强迫性异核体在包含和不包含Tad基因的株系间均可快速地将Tad基因整合到核子中。在Neurospora正常的异核体中,不会发生细胞核融合。但是,实验结果清晰地表明,Tad元件在细胞核之间发生了移位,但核融合并未出现。转座元件在植物致病真菌新病原体株系的进化上可能有重要的作用,这种作用通过插入惰性基因或者产生重组位点来实现。
根据出现在其他类似真菌中的频率来推测,转座子很可能存在于木霉中。Martinez等(2008)对Treesei的全基因序列进行了分析。通过对转座子重复序列的检测,他们发现虽然这类转座子存在于木霉基因组中,但其中包含了大量的终止密码子。Treesei中明显缺失具有活性的转座子,他们将原因解释为主动防御机制的存在,例如重复序列诱导的点突变,而导致大量转座子失活。这些大量失活的转座元件在已知基因组中的比例不到1%,属较低水平。Kubicek等(2011)采用“Piler”系统(de novo Repeat Finding Program,从头算法)检测深绿木霉(Tatroviride)和绿木霉(Tvirens)的转座子序列,结果无法检测到重复元件。该结果与Treesei的研究结果类似,但与大多数丝状真菌不同,木霉属(至少在Tatroniride,Tviride,Treesei)基因组内,缺少DNA重复元件。他们采用Tandem Repeat Finder算法检测了木霉属的简单重复序列和小卫星序列,发现种间无异常的变异。他们进一步利用Repeat Masker和Repeat Protein Mask分析了真菌基因组中已知转座子的显著相似序列,在他们检测的大部分结果中,仅得到了碎片性的和高差异性的片段,这些片段被认为并非因短期的转座子活动而产生。故而他们得出结论,即在现代木霉属基因组中,没有明显的功能性转座子元件存在。在木霉属中,确实存在着早已退化的转座子克隆序列,证明木霉属偶尔会受到转座子侵入,但侵入后,转座子会很快丧失复制能力而且迅速地积聚突变。他们进一步证实,木霉属中转座子元件缺乏是由RIP突变(Repeat Induced Point Mutation)机制造成的,这是一种基因沉默机制,在三种木霉属的基因组序列中,均鉴定得到Ncrassa所有RIP基因的同源序列。
9212 质粒遗传
质粒在原核生物体内普遍存在,质粒的存在影响了宿主的适应能力和表现型。在真核生物中,质粒也已被发现,主要存在于丝状真菌(Filamentous)中,有时也存在于植物中(Arganoza et al,1994;Griffiths et al,1995),但是在动物中并没有发现天然的质粒。通常,大部分质粒存在于细胞质中(Samac et al,1989),但是在一些酵母中,其细胞核(Futcher,1988)或线粒体(Schaffrath et al,1996;Shepherd et al,1987;Tommasino,1991)内也有质粒的存在。一种线性的非线粒体的质粒在赤星病菌(Alternaria alternata)中存在,但尚未有研究对其在细胞质之外的位置进行准确的定位(Shepherd,1992)。Fil-amentous真菌细胞质内的质粒有线性(11~92 kb)和环状(08~52 kb)两种形式,在细胞中可达到高拷贝数(Samac et al,1989),因为它们在实验室株系中通常不会丢失,是非常稳定的细胞元件。细胞质质粒在寄主细胞正常的发育过程中并不是必需的,因为只有特定属中的少数株系可以利用它们(Griffiths et al,1995)。这些质粒可能会编码DNA或RNA酶、反转录酶,抑或没有任何的密码翻译的作用(Arganoza et al,1994;Chan et al,1991)。
线性质粒,有时被称为插入子,通常具有可插入的重复末端位点,可能还包含5′共价蛋白编码位点。线性质粒可能分别编码与毒性和抗毒素聚合酶相关的DNA和RNA聚合酶(Kempken et al,1992)。它们已在落叶松蕈(Agaricus spp),Ascolobus spp,长喙壳菌(Ceratocystis spp),麦角病菌(Claviceps spp),Fspp(至少五个菌株中),全蚀病菌(Gaeumannomyces spp),羊肚菌(Morchella spp),柄孢霉(Podospora spp),侧耳属(Pleurotus spp)和脉胞菌(Neurospora spp)(Arganoza et al,1994;Samac et al,1989)中被发现。线性质粒不会从质粒或细胞核基因组中自行演化出来(Schaffrath et al,1996),而环状的细胞质质粒是可以从细胞质基因组中产生的。一些实验证据表明这些质粒包含了 GroupI 胞质内含子的序列元件(Collins et al,1990;Nargang et al,1984)。但是,在Neurospora中,环状的胞质质粒已被鉴定不含有可测的寄主胞质同源性基因组(Griffiths et al,1990)。环状的胞质质粒在小斑病菌(Cochliobolus spp),Nspp和Pspp中已经被发现(Arganoza et al,1994;Samac et al,1989)。
Ncrassa中的胞质质粒可能是线型或环状。它们可编码提高老化率的DNA和RNA聚合酶(Court et al,1991;Griffiths,1992)。Ncrassa的胞质质粒已被分离并分为六类,分别为环状质粒Varkud,LaBelle,Fiji,VS和线性质粒 Kalilo和Maranhar(Arganoza et al,1994)。Griffiths等(1990)检测了多株Nspp的死亡质粒转运机制,并研究了异核转运对线粒体的作用,发现衰老质粒可被异核体在相同的株系间平行传递,因为异核体不能在间型脉孢菌(Nintermedia)和Ncrasa的种间形成。如前所述,质粒在丝状真菌中可以自然发生,而且可能编码聚合酶、转录酶或不编码任何酶。然而,类线性质粒元件已在许多尖孢镰刀菌(FConglutinans)中被发现,其中有三个致病种被识别到含有这些元件(Kistler et al,1986)。因此,质粒可能是决定宿主病原菌专一性的因素之一。
木霉属中,Tharzianum LTR-2基因组中被发现携带ORF-3家族蛋白基因的质粒。Myers等(1991)研究称,质粒存在于Tviride株系8/12的线粒体中(Myers et al,1991)。Zsuzsanna等(2002)在哈茨木霉的线粒体全基因组中,检测到环状质粒pThr1,大小为26 kb。该质粒包含了一个长度为1818bp的ORF片段,其衍生氨基酸序列与脉孢菌的反转录酶和尖孢镰刀菌的线性转座质粒(Retroplasmids)具有相似性。并且在该氨基酸序列的7个同源保守区中,发现了RTs反转录酶特征序列(Zsuzsanna et al,2002)。木霉遗传物质的无性转移可能通过瞬时融合产生,Griffiths等(1990)推测,一个强烈的不兼容性反应发生在瞬时融合之后,这个反应抑制了木霉异核体的繁衍。但是,在种间瞬时融合的过程中,质粒DNA能够在可预见的反应中存活下来(Giffiths et al,1990)。经鉴定,异核体中的两种质粒共存于同一个多核菌丝体中。异核体分生孢子个体中也包含了两种质粒,表明两种质粒间有共遗传特性,它们间有兼容性且都可以单独或共生于核基因型中。据研究观察,当两个质粒同时存在时无附加致死效应。在两物种中发生的异核传递说明了质粒在自然种群中的潜在传播模式(Debets et al,1994)。
9213 染色体多态性
由于尺寸过小,真菌染色体的数量和大小已经很难在显微镜下确定(Zolan,1995)。脉冲凝胶电泳的发展已经允许快速地确定真菌内染色体的排列。在许多真菌中包括木霉属,同物种的不同株系间的核型在数量、大小和基因位置方面有显著的不同。这种核基因排列的变化无疑造成了真菌的变异性。
最显著的例子也许是白色念珠菌(Moniliaalbican)的染色体多态性。Rustchenko-Bul-gac等(1990)收集了天然的具有不同形态的来自一个株系的菌株,对其14个克隆子进行了正交场交替凝胶电泳(OFAGE)和横向交变磁场凝胶电泳(TAFE),共从原始菌株获得了11个染色体大小的条带,但没有一个突变体拥有相同的核型。被观测到的几种变化,包括一些株系丧失了一些条带而获得了另外的条带,也包括一些株系有重复多次出现而没有损失相应的同源基因的复制子,更有其中一个株系的每个单核细胞中包含约两倍于其母系或任何其他株系的DNA水平。可以认为,这种频繁发生的染色体重排提供了一种无性生物遗传变异手段(Rustchenko-Bulgac et al,1990)。
一些针对木霉属菌株检测的研究已经证明,这些真菌含有大量染色体多态性(表91,表92)。Csaba等(1996)研究了Tatroviride,Thamatum,Tharzianum和Tviride的单菌株。尽管染色体大小不同,所有菌株包含6个染色体;而且,株系间染色体中保守的几丁质酶基因的大小多少有些不同。
表91 不同研究中Treesei菌株染色体条带的数量和大小
注:a表示Mäntylä等(1992)通过CHEF技术分析获得的条带;b表示Herrera-Estrella等(1993)通过CHEF技术分析获得的条带;—表示染色体条带对应的大小和位置。
(Kubicek et al,1998)
在其他对木霉属的研究中发现了更复杂的染色体多态性。Mäntylä等(1992)检测了Treesei株系和由之衍生的实验室突变体株系的染色体条带模式。染色体条带模式中菌株之间有显著不同,不同的数量和大小的染色体被发现(表91)。此外,分析位于染色体中的基因发现了大量的移位现象;例如,在同株系内,rDNA位于染色体的28Mb和42Mb(原始菌株QM6a),30(QM 9414),57(Rut C-30)和30(VTT-D-79125),而粘粒文库的一个标记基因(RC11)分别位于染色体的42Mb,63Mb,42Mb和70Mb。Gilly等(1991)也曾从事过对Rut C-30进行染色体分类的研究,并获得5个染色体条带,与Mäntylä等(1992)获得的数量相同;然而,Gilly和Sands所估算这些染色体的大小要比Mäntylä等(1992)的大。Herrera-Estrella等(1993)也对 Mäntylä等(1992)所研究的Treesei的其中一个株系进行过检测,两组研究结果显示在这种株系的染色体数量上是一致的(表91)。
表92 不同研究中Tharzianum和Tviride菌株染色体条带的数量、大小
注:A表示菌株 Tharzianum Group A;B表示 Tharzianum Group B;C 表示 Tharzianum ATCC 32173;D表示Tharzianum G108;E表示Tharzianum GH2;F表示Tharzianum IMI 206040;G表示Tharzianum IMI 206040;H表示Tharzianum T-95;I表示Tharzianum T-12;J表示Tharzianum 1295-22;K表示Tviride T-9。a表示Gomez等(1997)通过CHEF技术分析获得的条带;b表示Herrera-Estrella等(1993)通过CHEF技术分析获得的条带;c表示Hayes等(1993)和Harman等(1993)通过TAFE技术分析获得的条带。—表示染色体条带对应的大小位置,═表示两个大小接近的染色体条带。
(Kubicek et al,1998)
Herrera-Estrella等(1993)也对一株Tharzianum和一株Tviride进行了染色体分类,发现这些菌株染色体的数量和大小参差不一(表92)。同样,Hayes等(1993)比较了Tharzianum的三株生防菌株,分别为:①一个营养缺陷型的突变菌株T95lys-,它经历了两轮突变,首先产生苯菌灵抗性表型(Ahmad et al,1987),而后产生赖氨酸营养缺陷表型(Stasz et al,1988b);②菌株T12 his-,经历了突变产生组氨酸营养缺陷表型(Stasz et al,1988b);③菌株1295-22,为T95 lys-和T12 his-原养型原生质体融合的后代。这些菌株都具有大约57Mb的染色体条带,但菌株T95 lys-额外存在分别为57Mb,42Mb和22Mb大小的三个条带,T12 his额外有一条45Mb的条带,1295-22额外有一条57Mb的条带(表92)。有趣的是,对菌株1295-22基因组DNA的Southern杂交分析表明,无杂交会获得到最小的T95染色体,但杂交的T95基因组DNA拥有三种菌株所有的条带(Hayes et al,1993)。这些数据表明,T95最小的染色体不在菌株T12 his-或1295-22中。这条染色体的“小身材”和在菌株T12 his-或1295-22中的无关紧要表明,它可能是一个“B”染色体。Gomez等(1997)比较了收集自世界各地,可以防控植物病原真菌的10株Tharzianum,通过研究发现这十个菌株表现出强烈的染色体多态性,其中包括6~9条染色体不等,同时具有不同大小染色体的菌株。不过,其中的两个菌株仍可因相似的染色体形成一组,而其他三个菌株形成另外一组(表92)。通过RFLP模式分析,结果仍是相关的,但这些模式与其他菌株不同。此外,他们还研究了染色体特征,发现个别基因位于尺寸差别巨大的染色体中。例如,在菌株检测中编码内切几丁质酶的基因在65~73Mb大小范围内的染色体中分别被观察到。
综上数据表明,木霉中导致实质性染色体重排的是突变,同时存在不同木霉菌株中的染色体排列的微小变化。
在所有研究中,得到的染色体数量应被视作一个底数,因为可能存在不止一个大片段DNA条带,由于大小过于接近而处在相同位置。Herrera-Estrella等(1993)和Gomez等(1997)都意识到这一问题,他们根据溴化乙啶染色浓度的不同标记成对染色体为特殊条带(表92)。毫无疑问,由于这种现象的存在,Hayes等(1993)的染色体数目可能被低估了。并且,对染色体大小的估算只能在特定的研究中作比较,不同研究中导致的结果很可能是不同的。并且,大尺寸染色体的尺寸标记很少,也不是非常准确。然而,毫无疑问的是,在木霉属和其他真菌属中确有大量染色体多态性。
显然,广大真菌不同菌株间的染色体排列存在实质性差异,这种差异尤其存在于主营无性繁殖的真菌中。一些学者提出了诱导性变异机制,Kistler等(1992)和Zolan(1995)对此作了综述。Kistler等(1992)的研究表明,基因转化可能导致染色体多态性。他们构建了一端具有端粒重复序列的线性质粒,将此质粒转化到Nhaematococca中,使后者产生潮霉素B抗性。他们获得了稳定的转化菌株,其中被转化序列可以稳定地整合,但许多菌株的染色体条带模式被改变了。某些丢失了一个染色体大小的条带,替换了一条较小的条带,学者将这种现象总结为染色体DNA大片段(达到2Mb)被局部删除。其他的菌株丢掉一个染色体大小的条带后,取而代之的是一条较大的条带。由此推断,这种情况是在染色体断裂的结果后插入了其他染色体片段造成的。进一步,他们描述了一个转化株,其中包含野生菌株的所有染色体及额外的一条430kb的超数染色体。他们推测这个小条带是在质粒整合到染色体内部位点后发生的,损失的DNA在着丝粒远末端,来自于整合点和有丝分裂扯断处,使野生型和超数染色体得以维持(Kistler et al,1992),尽管其可能不存在同一核子中。进一步,McCluskey等(1994)的报告表明,在大麦坚黑粉菌中,一个菌株异常形态获得自热休克。这个菌株的940 kb染色体被删除了50 kb。Zolan(1995)试图解释这个明显的矛盾,即菌株内染色体稳定性与菌株间时常被观察到的染色体多样性之间的矛盾。她提出,低水平的有丝分裂重排确实发生在野生菌株中。此外,当出现如饥饿胁迫的生物逆境,可能会放松对正常有丝分裂的控制,并且比实验室培养条件下更加速染色体的变化(Zolan,1995)。
总之,染色体多态性在真菌中是常见的,其中包括木霉属。染色体多样性可以被一系列因素诱导,包括突变,综合转化活动和环境胁迫如热休克甚至饥饿。在缺少减数分裂和有性重组的情况下,这种变异可以延续在无性繁殖菌株中。当然,无性重组也可以诱发染色体多态性,当足够的染色体结构变化发生时,有性重组或许不可能发生,而特定物种的基因隔离的、独立进化的群体可能产生(Geiser et al,1994)。
我想说是mb的说错了,牛郎完全不是mb,二题只是解释了mb的意思。
在日本,牛郎店是很正规的一种文化,里面的服务员都是男性,光顾的基本上都是女性,牛郎的工作就是陪这些人喝酒聊天,帮助忘记生活上面的压力正规的牛郎是不会用身体做生意的,所有的收入都是靠客人点的酒来计算提成!。
日本牛郎店简介-日本牛郎以高节奏和高生活压力著称的日本,同时也以其丰富靡丽的夜生活闻名于世。
夜晚对于日本人是特别的,从紧张繁忙的工作中解脱出来,正是灯红酒绿,纵酒忘忧的好时间。
无论是平民阶级聚集的普通“居酒屋”,还是上流社会光顾的高级俱乐部、夜总会和日式料理亭,每天都在上演着不同的故事。
尤其在首都东京的夜晚,通常是宝马香车、熙熙攘攘。即使到了次日凌晨,银座、新宿、涩谷、池代、六本木等主要街区依然灯火辉煌。
夜晚也是日本政界和商界从事各种活动的重要时间段,甚至很多关系企业乃至国家走向的重大决策和人事安排也是在那些高级会所的餐桌上制定的。
譬如自民党推举三巨头以及内阁人选的重大事件。
夜晚同时也是释放罪恶的极佳容器,各类刑事与经济犯罪也于此进行。
近年被曝光的就有日本牙科医师联合会向执政的自民党桥本派捐赠1亿日元的政治资金丑闻案。
以新宿歌舞伎町为代表的声色区(红灯区),则是满足部分日本人和外国游客好奇心的重要地点。这些区域内有着为数众多、不同种类和档次从事风俗业的店。
而在日本的各类夜店中,发达的牛郎(男公关)业可谓是一朵盛放在黑夜中的或华丽或糜烂的花朵。仅在歌舞伎町,就分布有大大小小近200家牛郎俱乐部。
细木数子是日本著名的占卜大师,她曾花3年时间光顾各式各样的牛郎店,接触形形色色的牛郎。以下是她的介绍:
「一般有身份的客人在牛郎俱乐部逗留时间一次不能超过30分钟,待30分以上的是乡下人。去了以后,挑选自己喜欢的牛郎此内容非法,点一瓶最贵的,7、8十万日圆的红酒,小酌一点,20分钟以后离开的就是最讲究的客人。偶尔一个月有个两次,带5、6 个人去,花个7、8百万日圆,狂欢3小时,之后离开。
夜店的牛郎都经过严格训练,从点烟、倒酒、折毛巾到聊天内容的礼仪都相当苛刻、讲究技巧。牛郎一般只在店里和你喝酒交谈,你不可以把他带出去。」
在日本,牛郎主要靠卖酒抽成(也有性交易),他们可以合法在街道上拉客(和他们同职业的女性则被禁止),最少也有200多万日圆(合20万人民币)的月收入。当红的牛郎甚至月入千万日圆以上(合100万人民币),这还不包括他们从客人手中收到的珠宝和名车。由此看来,牛郎确实是最容易赚钱的职业之一。近来屡见报端的是,不少深受债款所累的男艺人,也选择下海陪酒,做起了牛郎。一向以来,日本牛郎们的生日都是炫耀其受顾客欢迎程度的最大机会,女顾客们不仅争先恐后为他们筑起香槟塔,各种昂贵名酒更是络绎不绝地打开。
就像2006年的日剧「夜王」中描写的那样,牛郎店实际上是有钱的妇人们挥金如土的地方,一个顾客每次找牛郎消费的金额最少几十万日圆,甚至几百万日圆也毫不吝惜,挥霍的程度令人瞠目结舌。
譬如2006年9月日本的头牌牛郎阳生(Yousei)的生日,几乎成为女星山田优、蛯原友里和西川史子销金的战场,更有媒体在几日前就用「9月14日在新宿歌舞伎厅将有一场腥风血雨」的夸张言辞来进行报道。
牛郎在日本,已经有数十年历史,最近靠著电视和网络的宣传,这个一直处于半地下状态的职业俨然成为媒体的新宠,一夕暴红,在电视剧和大银幕上频频亮相。
计算机组成原理
三、名词解释
1计算机系统:由硬件和软件两大部分组成,有多种层次结构。
2主机:CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
3主存:用于存放正在访问的信息
4辅存:用于存放暂时不用的信息。
5高速缓存:用于存放正在访问信息的付本。
6中央处理器:是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。
7硬件:是指计算机实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成。
软件:指看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
8系统软件:又称系统程序,主要用来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得到合理调度,高效运行。
应用软件:又称应用程序,它是用户根据任务需要所编制的各种程序。
9源程序:通常由用户用各种编程语言编写的程序。
目的程序:由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。
10总线:是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
11系统总线:是指CPU、主存、I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。
通信总线:是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动通信)之间的通信的线路。
按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上,一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上,同时由源传送到目的地。
12带宽:单位时间内可以传送的最大的信息量。
13机器字长:是指CPU一次并行处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
14主存容量:是指主存中存放二进制代码的总位数。
15机器数:符号位数字化,0代表正数,1代表负数。
16定点数:小数点固定在某一位位置的数。
17浮点数:小数点的位置可以浮动的数。
18补码:带符号数据表示方法之一,正数的反码和原码相同,负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加1
19溢出:在计算机中,超出机器字长,发生错误的结果。
20非编码键盘:采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。
21A/D转换器:它能将模拟量转换成数字量,是计算机的输入设备。
22I/O接口:指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及器相应的软件控制。
23端口:指接口电路中的一些寄存器,用来存放数据信息、控制信息和状态信息。
24中断:计算机在执行程序的过程中,当出现异常情况或特殊请求时,计算机停止现行程序的运行转向对这些异常情况或特殊请求处理,处理结束后再返回到现行程序的间断处,继续执行源程序。
25中断源:凡能向CPU提出中断请求的各种因素统称为中断源。
26中断嵌套:计算机在处理中断的过程中,有可能出现新的中断请求,此时CPU暂停现行中断服务程序,转向新的中断请求,这种现象称为中断嵌套。
27优先级:为使系统能及时响应并处理发生的所有中断,系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度,硬件将中断源分为若干个级别。
28DMA方式:用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送,不须CPU,用软件控制。
29指令系统:将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。
30寻址方式:是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法,它与硬件结构紧密相关,而且直接影响指令格式和指令功能。
31指令周期:完成一条指令的时间,由若干机器周期组成。
机器周期:完成摸个独立操作,由若干时钟周期组成。
时钟周期:最基本时间单位,由主频决定。
32微操作:在微程序控制器中,执行部件接受微指令后所进行的最基本的操作。
33微指令:控制器存储的控制代码,分为操作控制部分和顺序控制部分,由微命令组成。
34微程序:存储在控制存储器中的完成指令功能的程序,由微指令组成。
35控制存储器:CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。
二、计算
314 设总线的时钟频率为8MHZ,一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据,试问总线的带宽是多少?
解:由于:f=8MHz,T=1/f=1/8M秒,因为一个总线周期等于一个时钟周期
所以:总线带宽=16/(1/8M) = 128Mbps=16MBps
315 在一个32位的总线系统中,总线的时钟频率为66MHZ,假设总线最短传输周期为4个时钟周期,试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率,可采取什么措施?
解:总线传输周期=41/66M秒
总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps
若想提高数据传输率,可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。
316 在异步串行传送系统中,字符格式为:1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符,试求传送的波特率和比特率。
解:一帧包含:1+8+1+2=12位
故波特率为:(1+8+1+2)120=1440bps
比特率为:8120=960bps
45 什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?
解:存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。
存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒(注:1ns=10-9s)
47 一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片?
1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×1位,4K×8位,8K×8位
解:地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根;
选择不同的芯片时,各需要的片数为:
1K×4:(16K×32) / (1K×4) = 16×8 = 128片
2K×8:(16K×32) / (2K×8) = 8×4 = 32片
4K×4:(16K×32) / (4K×4) = 4×8 = 32片
16K×1:(16K×32)/ (16K×1) = 1×32 = 32片
4K×8:(16K×32)/ (4K×8) = 4×4 = 16片
8K×8:(16K×32) / (8K×8) = 2×4 = 8片
64 设机器数字长为8位(含1位符号位在内),写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64,-87
解:真值与不同机器码对应关系如下:
真值 -13/64 -87
原码 1001 1010 1,101 0111
补码 11100110 1,0101001
反码 11100101 1,0101000
65 已知[x]补,求[x]原和x。
[x1]补=11100; [x2]补=11001; [x4]补=10000;
[x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x8]补=1,0000;
解:[x]补与[x]原、x的对应关系如下:
真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16
[x]补 11100 11001 10000 1,0101 1,1100 1,0000
[x]原 10100 10111 无 1,1011 1,0100 无
x -00100 -00111 -10000 -1011 -0100 -10000
69 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时,所对应的十进制数各为多少(设机器数采用一位符号位)?
解:真值和机器数的对应关系如下:
原码 补码 移码 无符号数
9BH -27 -101 +27 155
原码 补码 移码 无符号数
FFH -128 -1 +128 256
612 设浮点数格式为:阶码5位(含1位阶符),尾数11位(含1位数符)。写出-27/1024、-865所对应的机器数。要求如下:
(1)阶码和尾数均为原码。
(2)阶码和尾数均为补码。
(3)阶码为移码,尾数为补码。
解:据题意画出该浮点数的格式:
阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位
将十进制数转换为二进制: x1= -27/1024= -00000011011B = 2-5(-011011B)
x3=-865=-10101101B=27(-010101101B)
则以上各数的浮点规格化数为:
(1)[x1]原=1,0101;1110 110 000 0
[x3]原=0,0111;1101 011 010 0
(2)[x1]补=1,1011;1001 010 000 0
[x3]补=0,0111;1010 100 110 0
(3)[x1]移补=0,1011;1001 010 000 0
[x3]移补=1,0111;1010 100 110 0
619 设机器数字长为8位(含1位符号位),用补码运算规则计算下列各题。
(2)A=19/32,B=-17/128,求A-B。
(4)A=-87,B=53,求A-B。
解:(2)A=19/32= 0100 1100B, B= -17/128= -0001 0001B
[A]补=00100 1100, [B]补=11110 1111 , [-B]补=00001 0001
[A-B]补=[A]补+[-B]补
=001001100 + 000010001
=001011101 ——无溢出
A-B= 0101 1101B = 93/128B
(4)A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B
[A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011
[A-B]补=[A]补+[-B]补
= 11,0101001 + 11,1001011
= 10,1110100 —— 溢出
621 用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y。
(2)x=-010101, y=011011;
(4)x=13/32, y= -27/32。
(2)[x]原=110101 x=010101 [X]补=101011 XfYf=1
010101
+100101
111010 0
110100
+011011
001111 0
011110
+100101
000011 011
000110
+100101
101011 0110
010110
+011011
110001 01100
100010
+011011
111101 011000
[y]原=011011 y=011011 [Y]补=011011 [-y]补=100101
[x/y]原=111000
(4)做法相同,打表格太累,仅给出结果。[x/y]原=101111
三、应用
414 某8位微型机地址码为18位,若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器,试问:
(1)该机所允许的最大主存空间是多少?
(2)若每个模块板为32K×8位,共需几个模块板?
(3)每个模块板内共有几片RAM芯片?
(4)共有多少片RAM?
(5)CPU如何选择各模块板?
解:(1)该机所允许的最大主存空间是:218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB
(2)模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块
(3)板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片
(4)总片数 = 16片×8 = 128片
(5)CPU通过最高3位地址译码输出选择模板,次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下:
429 假设CPU执行某段程序时共访问Cache命中4800次,访问主存200次,已知Cache的存取周期为30ns,主存的存取周期为150ns,求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率,试问该系统的性能提高了多少倍?
解:Cache被访问命中率为:4800/(4800+200)=24/25=96%
则Cache-主存系统的平均访问时间为:ta=09630ns+(1-096)150ns=348ns
Cache-主存系统的访问效率为:e=tc/ta100%=30/348100%=862%
性能为原来的150ns/348ns=431倍,即提高了331倍。
例72设相对寻址的转移指令占3个字节,第一字节为操作码,第二,三字节为相对位移量(补码表示)。而且数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式。每当CPU从存储器取出一个字节时,即自动完成(PC)+1 PC。
(1) 若PC当前值为240(十进制),要求转移到290(十进制),则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么?
(2) 若PC当前值为240(十进制),要求转移到200(十进制),则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么?
解:(1)PC当前值为240,该指令取出后PC值为243,要求转移到290,即相对位移量为290-243=47,转换成补码为2FH。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式,故该转移指令的第二字节为2FH,第三字节为00H。
(2)PC当前值为240,该指令取出后PC值为243,要求转移到200,即相对位移量为200-243=-43,转换成补码为D5H。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式,故该转移指令的第二字节为D5H,第三字节为FFH。
例73一条双字长直接寻址的子程序调用指令,其第一个字为操作码喝寻址特征,第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为2000H,SP的内容为0100H,栈顶内容为2746H,存储器按字节编址,而且进栈操作时执行(SP)-△-P,后存入数据。试回答下列几种情况下,PC、SP及栈顶内容各为多少?
(1) CALL指令被读取前。
(2) CALL指令被执行后。
(3) 子程序返回后。
解CALL指令被读取前,PC=2000H,SP=0100H,栈顶内容为2746H。
(1) CALL指令被执行后,犹豫存储器按字节编制,CALL指令供占4个字节,故程序断电2004H进栈,此时SP=(SP)-2=00FEH,栈顶内容为2004H,PC被更新为子程序入口地址5000H。
(2) 子程序返回后,程序断点出栈,PC=2004H,SP被修改为0100H,栈顶内容为2746H。
76某指令系统字长为16位,地址码取4位,试提出一种方案,使该地址系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。
解:
OP A2 A1 A0 三地址指令8条
0000
•
•
•
0111
OP A1 A0 二地址指令16条
10000000
•
•
•
10001111
OP A0 一地址指令100条
110000000000
110001100011
77设指令字长为16位,采用扩展操作码技术,每个操作码的地址为6位。如果定义了13条二地址指令,试问还可安排多少条一地址指令。
解:(24-3)26=364=192条
78某机指令字长16位,每个操作数的地址码为6位,设操作码长度固定,指令分为零地址,一地址和二地址三种格式,若零地址指令有M种,以抵制指令有N种,则二地址指令最多有几种?若操作码位数可变,则二地址指令最多允许有几种?
解:1)若采用定长操作码时,二地址指令格式如下:
OP(4位) A1(6位) A2(6位)
设二地址指令有K种,则:K=24-M-N
当M=1(最小值),N=1(最小值)时,二地址指令最多有:Kmax=16-1-1=14种
2)若采用变长操作码时,二地址指令格式仍如1)所示,但操作码长度可随地址码的个数而变。此时,K= 24 -(N/26 + M/212 );
当(N/26 + M/212 )1时(N/26 + M/212 向上取整),K最大,则二地址指令最多有:
Kmax=16-1=15种(只留一种编码作扩展标志用。)
95设机器A的CPU主频为8MHz,机器周期为4个时钟周期,且该机的平均指令执行速度是04MIPS,试求该机的平均指令周期和机器周期,每个指令周期中含几个机器周期?如果机器B的CPU主频为12MHz,且机器周期也含有4个时钟周期,试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS
ACLK=8MHz T=1/8MHz=0125us
机器周期=4T=05us
因为执行速度为04MIPS 所以平均指令周期=1/04MIPS=25us
25us/05us=5个 所以每个指令含有5条机器指令
BT=1/f=1/12MHz=1/12us 机器指令=4T=1/3us 指令周期=51/3=5/3us
平均指令执行速度 1/(5/3)=06MIPS
96设某计算机的CPU主频为8MHz,每个机器周期平均含2个时钟周期,每条指令平均有4个机器周期,试问该计算机的平均指令执行速度为多少MIPS若CPU主频不变,但每个机器周期平均含4个时钟周期,每条指令平均有4个机器周期,试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS
1CLK=8MHz 平均指令执行速度1/(1/8M24)=1MIPS
2指令周期=441/8=2us 执行速度=1/(1/8M44)=05MIPS
97某CPU的主频为10MHz,若已知每个机器周期平均含有4个时钟周期,该机的平均指令执行速度为1MIPS,试求该机的平均指令执行速度为多少MIPS若CUP主频不变,但每个机器周期平均含有4个时钟周期,每条指令平均有4个机器周期,则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS?由此可得出什么结论
1平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=01us T机=4T=04us
因为1us/04us=25 所以每个指令包含25个机器周期
2T=04us 速度=1/(04254)=025MIPS
3因为速度=08MIPS 所以T指=1/08us
因为T指=425T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz
四、简答
1冯诺依曼机主机主要特点。
○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
○2指令和数据一同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访。
○3指令和数据均用二进制表示。
○4指令由操作吗和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
○5采用存储控制原理,指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
○6机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。
2计算机硬件主要技术指标,软件定义与分类。
计算机硬件主要技术指标:机器字长、存储容量、运算速度、主频等。
软件定义:看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
分类:系统软件和应用软件。
3计算机组成部分与个部分作用。
运算器:用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内。
存储器:用来存放数据和程序。
控制器:用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。
输入设备:用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式,常见的有键盘、鼠标等。
输出设备:可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式,如打印机输出,显示器输出等。
4总线定义与分类方法,系统总线定义与分类方法。
总线
定义:总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
分类:片内总线 系统总线 通信总线
系统总线
定义:系统总线是指CPU、主存、I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。
分类: 数据总线 地址总线 控制总线
5什么是总线标准,目前流行的总线标准有哪些。
所谓总线标准可视为系统与各模块,模块与模块之间的一个互连的标准界面。
ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线又称GP-IP总线)USB总线。
6三级存储器系统中各级存储器特点与用途,分哪两个层次。
○1主存 特点:随机访问、速度快。容量大。用途:存放CPU使用的程序和数据。
辅存 特点:容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息。用途:存放大量后备数据
缓存 特点:速度快、容量小、价格高 用途:用于主存与辅存之间作为缓冲,正在使用的程序和数据的付本。
○2缓存-----主存层次和主存---辅村层次。
7半导体存储器RAM与ROM特点与用途。
RAM特点:可读可写掉电后信息丢失,存临时信息。用途:主要做内存
ROM特点:只读不写掉电后信息不丢失,存长期信息。用途:主要做控制存储器
8动态RAM与静态RAM特点与用途,DRAM刷新方式与主要优点。
静态RAM特点:信息读出后,仍保持其原有状态,不需要再生。用途:用于Cache
动态RAM特点:靠电容存储电荷的原理来寄存信息。用途:组成内存/主存。
DRAM刷新方式
集中刷新:集中刷新是在规定的一个刷新周期内对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新,此刻必须停止读写操作。
分散刷新:分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。
异步刷新:异步刷新是前两种方式的结合,它即可缩短“死时间”,又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。
优点:单个MOS管组成,集成度高,速度较SRAM慢,价格低,
9Cache工作原理特点,地址映射方式与替换算法。
原理:利用程序访问的局部性,近期用到信息存于cache。
地址映射方式:直接映射、全相联映射、组相联映射、
替换算法:先进先出算法(FIFO)、近期最少使用算法(LRU)、随机法。
10主机与外设交换信息采用中断与DMA方式特点与应用场合。
中断方式:
特点:CPU与外设并行工作,效率高
应用场合:管理多种外设并行工作、进行实时处理、进行故障自动处理
DMA方式:
特点:
○1从数据传送看,程序中断方式靠程序传送,DMA方式靠硬件传送。
○2从CPU响应时间看,程序中断方式是在一条指令执行结束时响应,而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。
○3程序中断方式有处理异常事件能力,DMA方式没有这种能力,主要用于大批数据的传送,如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等,可提高数据吞吐量。
○4程序中断方式需要中断现行程序,故需保护现场;DMA方式不中断现行程序,无须保护现场。
○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。
应用场合:高速设备 如硬盘
11I/O端口与接口的区别,I/O接口分类方法。
端口:接口内部寄存器有I/O地址号。一般分为数据口、命令口和状态口。
接口:若干端口加上相应的控制电路组成。
接口分类:按数据传送方式分串行接口和并行接口
按功能选择的灵活性分为可编程接口和不可编程接口
按通用性分为通用接口和专用接口
按数据传送的控制方式分为程序型接口和DMA接口。
12中断处理过程分成哪两个阶段各完成哪些任务
响应阶段:关中断、保护断点地址、转入中断服务入口地址
处理阶段:保护现场、执行用户编写的中断服务程序、恢复现场。
13与中断方式比较MDA方式主要特点是什么。
○1从数据传送看,程序中断方式靠程序传送,DMA方式靠硬件传送。
○2从CPU响应时间看,程序中断方式是在一条指令执行结束时响应,而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。
○3程序中断方式有处理异常事件能力,DMA方式没有这种能力,主要用于大批数据的传送,如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等,可提高数据吞吐量。
○4程序中断方式需要中断现行程序,故需保护现场;DMA方式不中断现行程序,无须保护现场。
○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。
14什么是寻址方式,数据寻址方式有哪几种。
寻址方式:是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法,它与硬件结构紧密相关,而且直接影响指令格式和指令功能。
数据寻址方式:立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。
15RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点。
特点:
选用使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令,让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现;
指令长度固定指令格式种类少,寻址方式种类少;
只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器内完成;
采用流水线技术,大部分指令在一个时钟周期内完成;
控制器采用组合逻辑控制,不用微程序控制;
采用优化的编译程序。
○1充分利用VLSI芯片的面积。
○2提高计算机运算速度。
○3便于设计可降低成本提高可靠性。
○4有效支持高级语言程序。
16组合逻辑与微程序设计主要特点与应用。
组合逻辑:特点:速度快、复杂不灵活。应用:适用于RISC机。
微程序:特点:引入程序设计与存储逻辑技术,硬件软化,把一条机器指令用一段微程序来实现,存放控制存储器CM中。应用:系列机。
17什么是指令周期、机器周期、时钟周期 三者的关系如何。
指令周期:完成一条指令的时间,由若干机器周期组成。
机器周期:完成摸个独立操作,由若干时钟周期组成。
时钟周期:最基本时间单位,由主频决定。
关系:时钟周期是最基本时间单位,由若干时钟周期组成机器周期,由若干机器周期组成指令周期。
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