《精妙的信息存儲(chǔ)體》閱讀練習(xí)及答案

1、閱讀下面的文字，回答后面小題精妙的信息存儲(chǔ)體提起存儲(chǔ)信息的媒介，我們一般想到的是硬盤、光盤，或者還 有早先的軟盤和磁帶，恐怕誰也不會(huì)想到，大自然最古老、迄今容量 最大的存儲(chǔ)媒介其實(shí)在我們每個(gè)人身上，也在身邊每一個(gè)生物體內(nèi)， 那就是存儲(chǔ)生命密碼的DNA。我們知道，在DNA上，不僅存放著那些與生命活動(dòng)有關(guān)的基因， 還存放著大量的“垃圾基因”。如果我們把DNA比喻成一本書，這 些垃圾基因就相當(dāng)于書中插進(jìn)去的一段段亂碼。在亂碼段落里，里面 的字符不論怎么排，都不影響我們對(duì)整本書內(nèi)容的理解。于是科學(xué)家想，既然DNA上的“亂碼區(qū)”可以隨意填寫，那何 不填寫上我們需要保存的信息呢？舉個(gè)例子?，F(xiàn)在要在DNA上

2、存儲(chǔ)“大科技”三個(gè)字。我們先把它們轉(zhuǎn)化為電腦上的二進(jìn)制碼，然后再 把二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)化為DNA上的“堿基文字”，譬如說轉(zhuǎn)化結(jié)果是“A-T-T-A-C-C-G”，最后在某個(gè)細(xì)菌的DNA上的垃圾基因截取一段， 把該段的“亂碼文字”用“A-T-T-A-C-C-G”替代。那么隨著這個(gè)細(xì) 菌不斷繁殖，只要這段區(qū)域不發(fā)生基因突變，所有后代身上都將帶上 了 “A-T-T-A-C-C-G”這段信息。幾百年后，我們的后人只要抓起一 個(gè)細(xì)菌，通過基因測(cè)序，把這段代碼測(cè)出來，就可以還原它所代表的 意思哦，原來是“大科技”！為什么上述實(shí)驗(yàn)要用細(xì)菌刻寫呢？因?yàn)榧?xì)菌是無性生殖的，也就 是說，除非發(fā)生基因突變，子代和母代的DNA

3、是完全相同的。有性生 殖的生物就不行，因?yàn)樵诮慌溥^程中，基因要發(fā)生重組，來自另一方 的“亂碼字符”將插進(jìn)你刻的信息里頭，到了下一代的DNA上，你恐 怕就讀不出原先的意義來了，這種方法很巧妙，是不是?可惜還有缺 點(diǎn)。因?yàn)樯矬w的基因總在發(fā)生著突變，不論有用還是沒用的基因概 不例外?；蛲蛔?cè)诜肿铀缴媳憩F(xiàn)為核苷酸上的堿基要么被取代， 要么缺失，要么插進(jìn)新的堿基。所以，你“刻寫”在生物體上的信息， 一代代隨著時(shí)間的推移，甚至?xí)霈F(xiàn)“張冠李戴”的情況。為了避開這個(gè)缺點(diǎn)，由美國哈佛大學(xué)的分子生物學(xué)家喬治邱 奇領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組在2012年8月嘗試了另一種辦法。他們所用的材 料不是活細(xì)胞的DNA，而是人工合

4、成的DNA。人造DNA除了不會(huì)發(fā)生 基因突變這一優(yōu)點(diǎn)外，還有一個(gè)好處是整條DNA都可以用于刻寫，不 像活細(xì)胞的DNA，刻寫時(shí)你得小心翼翼地避開有用的基因。邱奇等人 竟然在人造DNA上“刻”進(jìn)了整整一本書的內(nèi)容，這本書包含53246 個(gè)英文單詞，11張圖片和1個(gè)電腦程序，總計(jì)5.27MB。所儲(chǔ)存的信 息量比過去DNA上“刻”進(jìn)信息的最高紀(jì)錄還要高600多倍。出錯(cuò)率 僅為百萬分之二，就是說，這么一本厚書，僅出錯(cuò)幾個(gè)字母。這些信 息在常溫下至少能穩(wěn)定保存40萬年。不過，用DNA存儲(chǔ)跟同光盤存儲(chǔ)一樣有個(gè)缺點(diǎn)，那就是一旦制 作成，就只能讀，不能寫。因此，這種辦法比較適用于需要長期備份 保存的大容量數(shù)據(jù)，

5、像我們電腦上寫文章，需要經(jīng)常修改，那就沒必 要用它來保存數(shù)據(jù)了。目前，DNA存儲(chǔ)還有另兩個(gè)缺點(diǎn)，一個(gè)是費(fèi)用比較昂貴，還有 一個(gè)是刻錄和讀取都比較慢。比如這次為了刻這本書，科學(xué)家就用了 好幾天。但隨著生物技術(shù)的發(fā)展，這兩個(gè)缺點(diǎn)未來都將會(huì)被克服。就 拿基因測(cè)序的費(fèi)用來說（因?yàn)镈NA存儲(chǔ)和讀取都需要用到基因測(cè)序技 術(shù)），2012年的費(fèi)用僅是2001年的百萬分之一。用DNA做超級(jí)硬盤，不再遙遠(yuǎn)?？梢钥隙ǖ氖?，科學(xué)終于追上 了科幻小說的步伐！結(jié)合兩段內(nèi)容，介紹科學(xué)家將如何利用活細(xì)胞DNA進(jìn)行信息 的存儲(chǔ)和讀取。閱讀下面句子，根據(jù)要求回答。（1）為了避開這個(gè)缺點(diǎn)，由美國哈佛大學(xué)的分子生物學(xué)家喬治邱 奇領(lǐng)導(dǎo)

6、的一個(gè)小組在2012年8月嘗試了另一種辦法。（加點(diǎn)的“另一 種方法”有什么優(yōu)點(diǎn)？）（2）所以，你“刻寫”在生物體上的信息，一代代隨著時(shí)間的推移， 甚至?xí)霈F(xiàn)“張冠李戴”的情況。（“張冠李戴”在句子中具體指什 么？）本文第段運(yùn)用了哪幾種說明方法?各有什么作用？【答案】把要存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)化為電腦二進(jìn)制碼，再把二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)化為DNA 上的“堿基文字”；用刻有信息的DNA替換無性生殖生物中存儲(chǔ)垃圾 基因的一段DNA；需要讀取時(shí)，通過基因測(cè)序，測(cè)出這段替換的DNA， 還原信息。整條DNA都可以“刻”，信息存儲(chǔ)容量大。（2）指刻寫在生物 體上的信息由于基因突變和時(shí)間推移，造成核苷酸上的堿基出現(xiàn)錯(cuò) 亂、混淆等情況。舉例子、作比較。舉“科學(xué)