5．DNA計(jì)算機(jī)    ①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶（在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算）的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。
    ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
    ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多〃阿德萊曼（Leonard  Adleman）．阿德萊曼用“試管”DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。
    ⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
    ⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一。現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）．大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
（1）文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？
（2）下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)能否去掉，為什么？
像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久 的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
（3）根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。

（4）閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。
材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。
材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。
材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

（14分）
DNA計(jì)算機(jī)
①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。    
③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。     
④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多〃阿德萊曼（Leonard  Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。 
⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。 
⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
【小題1】文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分） 
【小題2】下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)能否去掉，為什么？（3分）
像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久 的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。 
【小題3】根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（4分）      

【小題4】閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（4分）
材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的 逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。
材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。
材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

（14分）

DNA計(jì)算機(jī)

①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。

③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。

④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多〃阿德萊曼（Leonard Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。

⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

⑥DNA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一。現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。

1.文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分）

2.下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)能否去掉，為什么？（3分）

像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久 的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

3.根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（4分）

4.閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（4分）

材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的 逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。

材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力。基因芯片技術(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。

材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

 

13．閱讀下面一篇科技作品，完成問(wèn)題。
DNA計(jì)算機(jī)
劉頌豪 等    ①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶（在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算）的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。
    ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
    ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多•阿德萊曼（Leonard  Adleman）．阿德萊曼用“試管”DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。
    ⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
    ⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一。現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）．大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
（1）文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？
（2）如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？
像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
（3）根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。

（4）閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。
    材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。
    材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。
    材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

4．閱讀下面一篇科技作品，完成下列各題。
DNA計(jì)算機(jī)
劉頌豪 等
    ①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶（在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算）的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。
    ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
    ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多•阿德萊曼（Leonard  Adleman）．阿德萊曼用“試管”DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。
    ⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
    ⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）．大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
（1）文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？
（2）如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？
    像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
（3）根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。

（4）閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。
   材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。
   材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。
   材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

閱讀下面一篇科技作品，完成14—17題。（10分）

DNA計(jì)算機(jī)

劉頌豪 等

①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。

   ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。

    ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard  Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。

⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。

1.．文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分）

2..如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？（2分）

像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

3..根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（3分）

4..閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（2分）

材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。

材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力。基因芯片技術(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。

材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

 

閱讀下面一篇科技作品，完成14—17題。（10分）
DNA計(jì)算機(jī)
劉頌豪 等
①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。
③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard  Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。
⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
【小題1】．文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分）
【小題2】.如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？（2分）
像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。
【小題3】.根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（3分）

【小題4】.閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（2分）
材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。
材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。
材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

閱讀下面一篇科技作品，完成14—17題。（10分）

DNA計(jì)算機(jī)

劉頌豪 等

①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。

   ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。

    ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard  Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。

⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。

1.．文章主要介紹了DNA計(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分）

2..如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？（2分）

像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

3..根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（3分）

4..閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（2分）

材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。

材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。

材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

 

閱讀下面一篇科技作品，完成14—17題。（10分）

DNA計(jì)算機(jī)

劉頌豪 等

①DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。遺傳物質(zhì)DNA（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長(zhǎng)鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子通過(guò)這些“珍珠”的不同排列，能夠表達(dá)出生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計(jì)算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來(lái)的液體DNA電腦。它利用DNA能夠編碼信息的特點(diǎn)，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問(wèn)題，然后通過(guò)與生物酶(在此相當(dāng)于加、減、乘、除運(yùn)算)的相互作用，使它們相互反應(yīng)，形成各種組合，最后過(guò)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由于DNA分子能同時(shí)進(jìn)行大量的生化反應(yīng)，所以DNA計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計(jì)算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硅芯片和電流難以處理的問(wèn)題，尤其是那些計(jì)算量隨計(jì)算規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題。

　 ③DNA計(jì)算機(jī)以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，所以DNA分子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其驚人的存貯容量和運(yùn)算速度。1立方米的DNA溶液，可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個(gè)小時(shí)的DNA計(jì)算，相當(dāng)于所有電腦問(wèn)世以來(lái)的總運(yùn)算量。未來(lái)計(jì)算機(jī)的芯片和磁盤(pán)都用DNA溶液來(lái)代替，其強(qiáng)大的功能將令人驚訝。而且，DNA計(jì)算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。

　 ④DNA計(jì)算機(jī)誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard Adleman）。阿德萊曼用“試管” DNA計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出了DNA計(jì)算機(jī)的可行性。他的“試管計(jì)算機(jī)”在幾秒內(nèi)得出了結(jié)果，但他花去了數(shù)周時(shí)間去揀出那些正確的答案。

⑤傳統(tǒng)電子技術(shù)將在2020年后的某個(gè)時(shí)候達(dá)到物理極限。威斯康星麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家在簡(jiǎn)化和按比例放大這種技術(shù)方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅(qū)者所進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)的辦法，而是把DNA鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA芯片）上。其他研究人員則希望把DNA計(jì)算技術(shù)送回到活細(xì)胞中。像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

⑥D(zhuǎn)NA分子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出了DNA邏輯門(mén)、DNA片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA計(jì)算機(jī)最大的問(wèn)題是很難檢測(cè)其計(jì)算的結(jié)果。一旦這個(gè)問(wèn)題得到解決，DNA計(jì)算機(jī)將會(huì)很快問(wèn)世。但不要過(guò)早地期待它取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（塑料制品與硅片的結(jié)合）。大部分專家預(yù)言：比起用來(lái)運(yùn)行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來(lái)的DNA計(jì)算機(jī)的應(yīng)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(jì)算機(jī)的哪三方面內(nèi)容？（3分）

15.如果把下面句子中加點(diǎn)的詞語(yǔ)去掉，表達(dá)的意思有什么變化？（2分）

像科幻小說(shuō)中描述的向大腦植入以DNA為基礎(chǔ)的人造智能芯片，也許在不久的將來(lái)就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡(jiǎn)單。

16.根據(jù)文章第③段內(nèi)容，從運(yùn)算角度，寫(xiě)出下圖所表達(dá)的意思。（3分）

　

17.閱讀鏈接材料，結(jié)合文章內(nèi)容，說(shuō)說(shuō)你有什么發(fā)現(xiàn)。（2分）

材料一：基因芯片（又稱DNA芯片、生物芯片）技術(shù)，隨著人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施以及分子生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展而產(chǎn)生。

材料二：基因芯片正以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和分析數(shù)以千計(jì)基因組信息的本領(lǐng)而顯示出了巨大的威力?；蛐酒夹g(shù)已經(jīng)或即將被廣泛應(yīng)用于基因功能研究、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、人類基因研究和未來(lái)醫(yī)學(xué)臨床診斷以及進(jìn)行司法鑒定、疾病檢測(cè)、藥物篩選等。

材料三：基因芯片技術(shù)仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題，例如技術(shù)成本昂貴，檢測(cè)靈敏度較低，分析范圍較窄等。

閱讀下面一段文字，回答文后的問(wèn)題。

　　1888年，生化學(xué)家胡里得利菲·米西亞從化膿傷口的膿細(xì)胞里成功地取出了在化學(xué)上屬于酸性的某物質(zhì)，并命名為核酸。后來(lái)，他又從鮭魚(yú)精子的細(xì)胞里再次發(fā)現(xiàn)了同樣的物質(zhì)。顯然，這種化合物和遺傳有著密切的關(guān)系。但實(shí)驗(yàn)尚未得出結(jié)論他就去世了。后人繼續(xù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)核酸能控制細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成，分核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）。1946年，美國(guó)紐約洛克菲勒研究所的科學(xué)家從一種細(xì)菌里抽出DNA，并移植到其他細(xì)菌的細(xì)胞里。結(jié)果，新生的細(xì)菌雖然和原來(lái)的細(xì)菌有類似的特點(diǎn)，但卻成了和抽出DNA的細(xì)菌一樣的菌體。這就證明了DNA是具有遺傳功能的物質(zhì)，也就是說(shuō)，遺傳因子是由脫氧核糖核酸形成的。然而，DNA的遺傳機(jī)能還有待了解和研究。

　　1953年，英國(guó)劍橋大學(xué)加賓得斯研究所的兩位年輕研究生沃森和克里克揭開(kāi)了DNA結(jié)構(gòu)之謎：DNA由一對(duì)多核苷酸互盤(pán)繞組成雙螺旋，每個(gè)DNA分子含有數(shù)千個(gè)核苷酸單位。它作為染色體（DNA、RNA、蛋白質(zhì)）的1/3而存在于細(xì)胞核內(nèi)，具有儲(chǔ)藏遺傳信息的功能。他們根據(jù)已知的事實(shí)，很快制作出表示DNA性質(zhì)和機(jī)能的構(gòu)造模型，并獲得全世界科學(xué)界的一致承認(rèn)。

　?、俳议_(kāi)了染色體的秘密后，醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了一條人們從未預(yù)料到的途徑。②通過(guò)控制染色體的組型，人類在生兒育女的選擇方面有了更大的自由。③醫(yī)學(xué)研究也很可能通過(guò)對(duì)核酸的研究找到根治癌癥的方法，人類完全有理由發(fā)現(xiàn)或合成足以對(duì)抗癌細(xì)胞、阻止癌細(xì)胞增殖、擴(kuò)展的DNA。④另外，一旦獲得了特殊機(jī)能的DNA，并用于克服器官移植時(shí)的異體排斥性，人類可以無(wú)條件地接受別人的心、肺、腎、肝等組織器官。

①第一段中對(duì)“這就證明了DNA是具有遺傳功能的物質(zhì)”一句，理解不正確的一項(xiàng)是

[　　]

A．句中的“這”指代新生的細(xì)菌與抽出DNA的細(xì)菌有類似的特點(diǎn)。

B．句中的“這”指代新生的細(xì)菌成了和抽出DNA的細(xì)菌一樣的菌體。

C．脫氧核糖核酸是具有遺傳功能的物質(zhì)。

D．DNA形成了遺傳因子。

②第二段“它作為染色體（DNA、RNA、蛋白質(zhì)）的 1/3而存在于細(xì)胞核內(nèi)”一句中，“它”指代的是

[　　]

③對(duì)第三段的結(jié)構(gòu)層次劃分正確的一項(xiàng)是

[　　]

A．

B．

C．

D．

④最適合作本文標(biāo)題的一項(xiàng)是

[　　]

8．如表列出一些重要的歷史事件，顯示科學(xué)家如何承前啟后進(jìn)行科學(xué)研究，以促使生物學(xué)的知識(shí)得以進(jìn)一步的發(fā)展：

年份	科學(xué)家	歷史事件
1920s	格里菲思 （F．Gliffith）	發(fā)現(xiàn)非致命的R型肺炎雙球菌與死亡的致命的s型肺炎雙球菌一起 培育后，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型，且該特征可以遺傳．
1940s	艾弗里 （O．Avery）	取一份s型細(xì)菌的提取物做以下處理： ①毀壞其蛋白質(zhì)，與非致命的R型細(xì)菌一起培育，再測(cè)試所得細(xì)菌 的致命性；②毀壞其蛋白質(zhì)及RNA，與非致命的R型細(xì)菌一起培育， 再測(cè)試所得細(xì)菌的致命性；③毀壞其蛋白質(zhì)、RAN及DNA，與非致 命的R型細(xì)茵一起培育，再測(cè)試所得細(xì)茵的致命性．
1940s	沃森和克里克 （Watson&Crick）	確定DNA的分子結(jié)構(gòu)．

（1）根據(jù)格里菲思的實(shí)驗(yàn)，能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是死亡的S細(xì)菌中存在某種遺傳（轉(zhuǎn)化）因子．
 （2）根據(jù)你的生物學(xué)知識(shí)，可以預(yù)測(cè)艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，處理①與處理②的結(jié)果是培育的R型細(xì)菌變成S型細(xì)菌，處理③的結(jié)果是培育的R型細(xì)菌不會(huì)變成S型細(xì)菌．
（3）寫(xiě)出艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)．
（4）根據(jù)沃森和克里克提出的DNA分子結(jié)構(gòu)模型，分析在生物進(jìn)化過(guò)程中為什么選擇了DNA作為遺傳物質(zhì)？雙螺旋結(jié)構(gòu)保證其穩(wěn)定性，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證其能精確復(fù)制，堿基對(duì)的不同排列序列蘊(yùn)藏了大量的遺傳信息，這些都是作為遺傳物質(zhì)必要的特點(diǎn)．
（5）舉一個(gè)例子說(shuō)明沃森和克里克的發(fā)現(xiàn)在推動(dòng)生物科學(xué)發(fā)展中的重要價(jià)值．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出，為揭示DNA分子半保留復(fù)制的機(jī)制提供了線索；DNA結(jié)構(gòu)的提出，為基因工程的出現(xiàn)提供了可能；DNA雙旋結(jié)構(gòu)的提出，為揭示基因表達(dá)和變異的機(jī)理打造了基礎(chǔ)．