7
1.简述代谢物对基因表达调控的两种方式。
答：根据调控机制的不同可分为负转录调控和正转录调控。
在负转录调控系统中,调节基因的产物是阻遏蛋白。阻止基因的转录。包括：
（1）负控诱导：阻遏蛋白与效应物结合时，基因转录。
（2）负控阻遏：阻遏蛋白与效应物结合时，基因不转录。
在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白。包括：
（1）正控诱导：有效应物时，激活蛋白处于活性状态，基因转录。
（2）正控阻遏：有效应物时，激活蛋白处于无活性状态，基因不转录。
2.什么是操纵子学说？。
答：Jacob和 Monod通过大量实验及分析提出操纵子学说，其内容如下：Z、Y、A基因产物由同一条多顺反子mRNA编码，该mRNA的启动区（P）位于阻遏基因（1）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的表达。操纵区是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。当阻遏物与操纵区相结合时， lac mRNA的转录起始受到抑制；诱导物通过与阻遏物结合，改变其三维构象，使之不能与操纵区相结合，诱发 lac mRNA的合成。
3.简述乳糖操纵子的调控模型？
答：乳糖操纵子模型中依次排列着启动子、操纵基因和三个结构基因，它们分别编码β-半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和β-硫半乳糖苷转乙酰基酶，三个基因受同一个操纵基因控制。
当没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态。阻遏蛋白阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合，阻止启动基因上的RNA聚合酶进行转录，这是一种负调节作用。 当有乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白结合，使之发生变构而失去活性，因而不能与操纵基因结合，导致RNA聚合酶进行转录，产生上述三种酶，使大肠杆菌能利用乳糖。
培养基中有葡萄糖存在，葡萄糖的降解产物能降低细胞内cAMP含量，影响CAP与启动基因结合，也影响RNA聚合酶与启动基因结合，因此，β-半乳糖苷酶等三个酶不能产生。这是一种正调控作用。
4.什么是葡萄糖效应？
1 第一章 基本概念
1. 密钥体制组成部分：
明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法
2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件：
（1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易；
（2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c推知明文
3、密码分析者攻击密码体制的主要方法：
（1）穷举攻击 （解决方法:增大密钥量）
（2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样）
（3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法）
4、四种常见攻击
（1）唯密文攻击：仅知道一些密文
（2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文
（3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文
（4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文
【注：以上攻击都建立在已知算法的基础之上；以上攻击器攻击强度依次增加；密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】
第二章 古典密码
（一）单表古典密码
1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变
2、基本加密运算
设q是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{*qkZkZqZqqq
（1）加法密码
加密算法：
kXmZZYXqq;,;对任意，密文为：qkmmEckmod)()(
密钥量：q
（2）乘法密码
加密算法：
kXmZZYXqq;,;*对任意，密文为：qkmmEckmod)(
解密算法：qckcDmkmod)(1
密钥量：)(q
（3）仿射密码
加密算法：
),(;},,|),{(;21*2121kkkXmZkZkkkZYXqqq对任意；密文 2 qmkkmEckmod)()(21
解密算法：qkckcDmkmod)()(112
1 BLAST BLAST
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第八章 序列密码和移位寄存器
香农证明了“一次一密”密码体制在理论上是不可破译的，促使人们长期以来一直寻求某种能仿效“一次一密”密码的密码体制，序列密码就是所寻求的方法之一。目前，序列密码是世界军事、外交等领域应用的主流密码体制。
序列密码的加、解密过程：
[1] 将报文、语音、图像、数据等原始明文转换成明文数据序列；
[2] 将转换后的数据序列用密钥序列进行逐位加密生成密文数据序列并发送给接收者；
[3] 接收者用相同的密钥序列对密文数据序列进行逐位解密恢复出明文序列。
序列密码不存在数据扩展和错误传播，实时性好，加解密实现容易。
序列密码的发展历程：
Vernam密码最早的二进制序列密码系统。当Vernam密码中的密钥序列为完全随机的二进制序列时，它就是“一次一密”密码。但其密钥产生分配和管理都极为困难，故未得到广泛应用。
随着微电子技术和数学理论的发展，基于伪随机序列的序列密码成为当前最通用的密码系统。这种序列密码中，加、解密的密钥序列都是伪随机序列。
伪随机序列是由密钥流产生器产生的。密钥流产生器实际上就是通过给定算法产生通常是0-1数据流的密钥流。
伪随机序列：
序列密码可看成多表密码的一种，其密钥流是有周期的，因为密钥流是周期的，所以要完全做到随机非常困难。一般，希望密钥流的周期尽可能大，至少应与明文的长度相等。由于这种密码的密钥序列不可能做到随机，只要求截获比周期短的一段密文时不至泄露更多的信息，故这样的序列称为伪随机序列。
序列密码的安全保密性主要依赖于密钥序列，因此研究什么样的伪随机序列可以作为序列密码的密钥序列就成为序列密码研究中的主要问题，即序列密码的关键是产生密钥序列的算法。
8.1 序列密码的一般原理
假设序列密码中
M为明文空间是由可能的二进制数字序列组成的集合
K为密钥空间，Kk为控制算法A产生长密钥序列的一个短密钥。
序列密码的成败取决于算法A的保密程度和复杂程度，各国的核心密码都不公布算法A。序列密码的加、解密过程：
