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文档简介
第3节网站硬件平台规划与设计概述选择接入Internet的方式服务器选型服务器组件服务器常用技术服务器机房环境因素网站建设服务供应商选择21.选择接入Internet的方式Web服务器的前提条件:与Internet建立物理连接在Intrnet上要有一个固定的IP地址拥有一个独立的域名物理连接方式:电话拨号接入Internet方式ISDN接入Internet方式DDN接入Internet方式xDSL接入Internet方式CATV接入Internet方式仿真终端接入Internet方式局域网通过代理服务器接入Internet方式Internet子网接入Internet方式
32.服务器选型–服务器基本概念服务器(Server)是网络环境中的高性能计算机,它侦听网络上其它计算机(客户机)提交的服务请求,并提供相应的服务。简言之,能提供服务的计算机就是服务器。服务器有集群、巨型机、大型机、小型机、工作站、微机服务器等。服务器则是通过互联网为满足“众多用户”同时在其上处理数据而设计的。服务器可以用来提供Web服务、数据库服务、邮件服务、文件共享&打印共享服务等。
微机、笔记本也可配置成Web等服务器,用于开发和测试,没有高服务质量、可靠性、安全性和伸缩性等。43.服务器选型–服务器RASUM衡量标准R:Reliability——
可靠性;A:Availability——
可用性;S:Scalability——
可扩展性;U:Usability——
易用性;M:Manageability——
可管理性;54.服务器选型–服务器的分类按应用层次划分按处理器架构划分按服务器用途划分按服务器的机箱结构来划分65.服务器组件主要包括:中央处理器、内存、芯片组、硬盘、电源和服务器机柜等。整个服务器系统就像一个人处理器就是服务器的大脑,CPU内存是大脑运转的暂存记忆体硬盘是大脑运转的永久记忆体各种总线就像是分布与全身肌肉中的神经芯片组就像是脊髓I/O设备就像是通过神经系统支配的人的手、眼睛、耳朵和嘴电源系统就像是血液循环系统,它将能量输送到身体的所有地方系统软件就是大脑思维的控制系统76.服务器组件---CPU服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间(7*24*365)运行等特点,因此服务器CPU与台式机CPU是不一样的。CISC(“复杂指令系统计算机”):IntelXeon(MP),即“至强”,AMDAthlon(MP)处理器。MP”也就是“MultiProcessingPlatform”,支持多处理器平台。RISC(“精简指令集”):中高档服务器中采用,如IBMPowerPC、SUNSPARC、HPPA-RISC、MIPSMIPS和HPAlpha处理器。VLIM(“超长指令集架构”):如Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。EPIC(“清晰并行指令计算”):如Intel安腾和Intel安腾2。87.服务器组件---CPU重要参数主频:CPU的时钟频率,1秒内发生的同步脉冲数,单位是Hz,现在是GHz(1G=1024M)。主频仅仅是CPU性能表现的重要方面,而不代表CPU的整体性能。外频:单位是MHz,是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,它将直接影响到服务器的整体性能。倍频:主频与外频之比的倍数。主频=外频×倍频。注意:一般倍频锁死,超频只能是外频(主板的跳线或者在BIOS中设置软超频)超频使CPU过渡工作,可使CPU运行不稳定和过热,甚至导致系统死机或重启。缓存(Cache):CPU重要指标,用来存储CPU常用或即将用到的数据或指令,能够大幅度提升CPU的处理速度。通常指的是二级高速缓存或外部高速缓存。价格昂贵。单位为M。
98.服务器组件---CPU多核仅仅提高单核芯片的速度会产生过多热量且无法带来相应的性能改善。多内核是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。通过划分任务,线程应用能够充分利用多个执行内核,并可在特定的时间内执行更多任务。多核处理器是单枚芯片(也称为“硅核”),能够直接插入单一的处理器插槽中。CPU多核技术现在是CPU发展最热门、最有前景的技术,现在已有4内核至强CPU,双内核安腾2CPU等。109.服务器组件---CPU多颗(多路)
多路对称(SMP)采用多颗相同型号并且能够支持SMP技术的CPU组成的一套系统。SMP的全称是“对称多处理”(SymmetricalMulti-Processing)技术,是指在一个计算机(主板)上汇集了一组处理器(多个CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。双核=1颗CPU两个核心双路=两个对称的CPU每颗CPU也可以是多核的CPU,例如一颗至强服务器CPU可以有4个内核;“几路”是指一个服务器有“几颗CPU”。1110.服务器组件---服务器内存(技术)服务器内存也是内存(RAM),与普通PC内存在外观和结构上没有什么明显实质性的区别,主要是在内存上引入了一些新的特有的技术,如ECC、ChipKill、热插拔技术等,具有极高的稳定性和纠错性能。ECC(ErrorCheckingandCorrecting):“错误检查和纠正”,而奇偶校正技术仅能发现错误,而不能纠正这些错误。ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误。Chipkill:IBM的技术利用内存的子结构方法检查和纠正多个比特错误。Register:寄存器或目录寄存器,先检索此目录,然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存工作效率。主要应用在中高端服务器及图形工作站上。FB-DIMM:全缓冲内存模组是Intel在DDR2、DDR3的基础上发展出来的一种新型内存模组与互联架构,相同频率能提供四倍于普通内存的带宽,最大容量也达到了普通内存的24倍,系统最大能支持192GB内存。1211.服务器组件---服务器内存类型
SDRAM(SynchronousDynamicRandomAccessMemmory):“同步动态随机存储器”,“同步内存”是指SDRAM与CPU频率同步,共享一个时钟周期。采用168线结构。DDR:是一种继SDRAM后产生的内存技术,DDR顾名思义就是双数据传输模式。在一个内存时钟周期中,完成SDRAM两个周期的任务。DDR内存不向后兼容SDRAM。采用184线结构。DDR2:拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。即DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并能够以内部控制总线4倍的速度运行。DDR2内存采用240线结构,不向后兼容。1312.服务器组件---芯片组
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,如果说中央处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个身体的躯干。主板芯片组几乎决定着主板的全部功能,其中CPU的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的VGA输出接口)等,是由芯片组的南桥决定的。1413.服务器组件---服务器硬盘(类型)
服务器是网络数据的核心,那么服务器硬盘就是这个核心的数据仓库。IDE硬盘(IntegratedDriveElectronics):电子集成驱动器,把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都属于IDE硬盘。硬盘主要用于台式机或低档入门级服务器,40针,转速7200转/分;并口抗干扰差,排线占用空间大,散热差等缺点。SCSI(SmallComputerSystemInterface):是指小型计算机系统接口。由于其性能好、吞吐量大、CPU占用率低,转速10000转/分或15000转/分,服务器普遍采用。如Ultra160SCSI、Ultra320SCSI接口产品。SCSI则分为50针、68针和80针。SATA:串行ATA。采用串行方式传输数据,一次只会传送1位数据,仅用四支针脚,降低能耗和复杂性。SATAII从SATA的1.5Gbps(150MB/s)提高到3Gbps(300MB/s)。优点是能对传输指令进行检查和纠正,提高了可靠性。结构简单,支持热拔插。用于低端服务器和台式机。1513.服务器组件---服务器硬盘(类型)–续
SAS(SerialAttachedSCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,SAS的接口技术可以向下兼容SATA,SATA是SAS的一个子标准,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,SAS才刚起步速度就达到300MB/sec,未来会达到600MB/sec甚至更多。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
IDE(左)和SATA/SAS(右)硬盘接口示意图1614.服务器组件---服务器硬盘主要参数
①硬盘容量硬盘容量是指硬盘的数据存储容量,单位为GB。IDE硬盘容量一般为80G、160G、300G、500G、750G等;SCSI硬盘容量有36G、73G、146G、300G等;SATA硬盘容量有160G、250G、300G、400G、500G、750G等;SAS硬盘有36G、73G、146G等;光纤通道有36G、73G、146G、300G等。在硬盘容量的具体计算方式上,硬盘生产厂商是采用十进制,而操作系统则是采用二进制,一般有8%左右的差别。②主轴转速:决定硬盘内部传输速度和持续传输速度的第一决定因素。IDE、SATA硬盘主要为5400rpm、7200rpm;SCSI、SAS、光纤通道硬盘主要是10000rpm、15000rpm;(revolutionsperminute)1714.服务器组件---服务器硬盘主要参数
-续③内、外部传输率内部传输率也称最大或最小持续传输率,是指硬盘在盘片上读写数据的速度,现在主流硬盘大多在70MB/s到100MB/s之间。
外部传输率也为突发数据传输率或接口传输率,指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度,目前采用Ultra320SCSI技术的外部传输率已经达到了320MB/s;硬盘的内部传输率要小于外部传输率,所以只有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。④单碟容量:除了对于容量增长的贡献之外,单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度。1814.服务器组件---服务器硬盘主要参数
-续⑤平均寻道时间:平均寻道时间是指磁头移动到数据所在磁道需要的时间,这是衡量硬盘机械性能的重要指标,一般在3ms-13ms之间。⑥缓存:提高硬盘高速缓存的容量也是一条提高硬盘整体性能的捷径。它的容量有512KB、2MB、4MB,甚至8MB或16MB,对于视频捕捉、影像编辑等要求大量磁盘输入/输出的工作,大的硬盘缓存是非常理想的选择。
1915.服务器组件---服务器电源服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI(ServerSystemInfrastructure)电源两种。ATX标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器,ATX标准是Intel公司在1997年推出的,功率在125~350w之间;而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种档次的服务器。目前高端服务器多采用冗余电源技术(双电源居多),它具有均流、故障切换等功能,可以有效避免电源故障对系统的影响,实现7*24的不停顿运行。2016.服务器组件---服务器机柜服务器机柜放置机架式服务器,采用1.0—1.2mm厚度的冷扎钢板,高度6U—42U(2米),宽度482.6mm(19英寸),深度600mm、800mm、900mm多种规格,优质轴流风机及五孔电源等。U是一种表示服务器和机柜外部尺寸的高度单位,1U=1.75英寸=4.445厘米。注意:服务器机柜与配线柜是有区别的,配线柜宽度也是19英寸、高度也是6U—42U,但深度一般是600mm或更小,主要用于网络连线(配线架和理线架)或放置交换机,质量一般没有服务器机柜高。
2117.服务器常用技术KVM集中管理技术:KVM是用一套KVM(Keyboard键盘、Video显示器、Mouse鼠标)在多个不同操作系统的多台主机之间切换。一台KVM有4、8或16等口可以同时管理控制4、8或16台服务器。KVM有台式和机架式之分。远程管理技术远程桌面连接IP-basedKVM技术远程电源管理2217.服务器常用技术–续1HT超线程技术:可同时运行多个线程/任务,从而能够显著提高执行速度;可提高对最终用户的响应速度;可增加服务器系统支持的用户数量。热插拔技术:允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的CPU、内存、硬盘、电源或板卡等部件,从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。通常来说,一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件,支持热插拔的软件和操作系统,支持热插拔的设备驱动程序和支持热插拔的用户接口。U盘是用的最多的热插拔设备。2317.服务器常用技术–续2RAID是“独立磁盘冗余阵列”,也简称磁盘阵列,主要包括RAID0到6七种基本RAID级别。注意:不同的RAID卡支持的RAID级别不同,单插RAID卡要比主板集成RAID性能优越,RAID卡还有一个非常重要cache参数,一般为64MB、128MB或256MB等。RAID0又称为条带化,提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,RAID0的缺点是不提供数据冗余。RAID1又称为Mirror或Mirroring(镜像),RAID1需要两块硬盘,牺牲一块磁盘空间换取磁盘数据的安全性。2417.服务器常用技术–续3RAID是“独立磁盘冗余阵列”RAID5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID5需要至少3块硬盘,其中一块硬盘故障,可以在线更换,但如果有两块硬盘故障,数据就不能恢复了,另外RAID5还存在一种风险,如果在数据重建的过程中,RAID组中的第二块硬盘出现故障,就会出现数据丢失。RAID6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准,它的全称叫“IndependentDatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。
RAID6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个,但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。2517.服务器常用技术–续4双机热备技术:就是将中心服务器安装成互为备份的两台服务器,并且在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时,另一台备份服务器会迅速的自动启动并运行。
集群技术:Cluster是两台或多台计算机或节点在一个群组内共同工作。集群能够提供更高的可用性和可扩充性。集群中的每个节点通常都拥有自己的资源(处理器、I/O、内存、操作系统、存储器),并对自己的用户集负责。备份技术:硬件级:包括磁盘镜像、双机热备、集群等。软件级:使用专用软件备份,VERITAS公司的BackupExec。人工级:耗时、耗力,令人难以忍受。2617.服务器常用技术–续5容灾技术:是指信息系统受到非常大的损坏时,如地震、火灾、非正常人为破坏等造成的系统或数据大范围损坏或丢失,应用预先制订好的应急处理策略,进行尽可能恢复和弥补。最好的解决方案是采用异地容灾技术。异容错是为了防止网络系统内部的某些子系统出现故障,而容灾是为了防止由于自然灾害等导致的整个系统全部或大部分受到损坏。入侵检测技术:IDS入侵检测技术是一种主动保护自己免受攻击的一种网络安全技术。“黑客”在英文里是“hacker”,其原意指的是对于任何系统的奥秘都有强烈兴趣的人。“入侵者”在英文里是“cracker”,指的是怀着不良企图、非法闯入甚至破坏远程计算机完整性的人。
2717.服务器常用技术–续6防火墙技术:通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理,其基本功能为:过滤进出网络的数据;管理进出网络的访问行为;封堵某些禁止行为;记录通过防火墙的信息内容和活动;对网络攻击进行检测和告警。防火墙可以由单独的硬件设备组成,也可由路由器中的软件模块组成。2818.服务器机房环境因素①机房专用空调:7*24运行,控温、控湿,静电、配置备用空调②UPS(UninterruptablePowerSupply):不间断电源,当断电时,可以为服务器等主要设备立即供电,不至于这些设备断电,UPS容量单位为KVA、时间单位为“小时”,例如20KVA*4h。③净化稳压电源:解决电压忽高忽低、电流增加或减弱、相位不正确及电网中的杂质。④防静电地板:防止静电、易铺设线缆、净高10-50cm。2918.服务器机房环境因素–续⑤机房吊顶:采光、防尘、隔音,易铺设线缆,要符合消防防火。
⑥机房监控:安全防范,24小时监视、录像。
⑦防雷击:分为直击雷和感应雷。直击雷由建筑物所装的避雷针完成;机房的防雷(包括机房电源系统和弱电信息系统防雷)工作主要是防感应雷引起的雷电浪涌和其他原因引起的过电压。
⑧接地:交流工作地、安全保护地、直流工作地和防雷保护地。
3019.网站建设服务供应商选择ISP:互联网服务提供商,即向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务、和增值业务的电信运营商。国家主管部门批准受国家法律保护。ICP:互联网内容提供商,即向广大用户综合提供互联网信息业务和增值业务的电信运营商。国家主管部门批准受国家法律保护。例如新浪等。ASP:应用服务提供商,为各种各样的商务客户和事务客户提供其所需的应用,并且这种应用通过托管或者租用的形式实现。IDC:互联网数据中心,为互联网内容提供商(ICP)、企业、媒体和各类网站提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽以及ASP、EC等业务。3120.托管服务器(主机托管)向ISP中心机房放置服务器或租用服务器ISP保管服务器:环境支持、网站安全管理等远程管理托管的服务器支付费用:机架空间费(1U=44.45mm)+接入费用第一类是从电信运营部门衍生出来的IDC,如中国电信、中国网通等。第二类是从电信部门分离出来但仍带有电信背景的公司。最后一类是与电信毫无关系的,有些是有外资背景,有些是民营性质的。
3221.虚拟主机租用ISP服务器硬盘空间ISP可以使用特殊的软硬件技术将一台主机划分为多台虚拟主机,每台虚拟主机具有独立的IP,可以提供WWW、FTP、E-mail等服务。优点:硬件无需投入,缺点:不支持高访问量;适于小型网站。支付费用:空间大小和带宽主要指标:空间大小、带宽、操作系统、Web服务器、数据库服务器、动态语言等。3322.个人网站以个体形式制作和发布网站,需要网站专业设计技术。充分展现个人某些方面的才华和专长,张贴个人简历、发布个人信息和见解等,并提供网络特色服务吸引浏览客户。服务差,访问者少,域名不易记忆,一般不支持数据库。免费:个人空间、电子邮箱、留言簿、聊天室、论坛和电子杂志等。网站须放置广告。付费:按月、年时间和空间以及提供的服务收费。无广告。3423.博客(部落阁)WEBLOG是WEBLOG的缩写,中文意思是“网络日志”,后来缩写为BLOG。BLOGGER(博客)则是写BLOG的人,使用特定的博克模板,在网络上出版、发表和张贴个人文章的人。无需编写网页,特别适于非专业人士。35第8章小结选择接入Internet的方式服务器选型服务器组件服务器常用技术服务器机房环境因素网站建设服务供应商选择36第8章思考问题结束8-1硬件平台规划主要包含哪些内容?8-10什么是服务器?服务器与微机有什么区别?服务器、笔记本可以作为服务器吗?8-11RASUM服务器衡量标准是什么?8-12服务器是怎样分类的?8-14什么是机架式服务器和刀片式服务器?1U含义是什么?8-15CPU主要参数指标是什么?什么是CPU多核和SMP?8-17服务器硬盘重要有哪些类型?主要有哪些重要指标?8-20什么是RAID?RAID0、RAID1、RAID5和RAID6作用是什么?8-23什么是容灾技术?容灾技术与容错技术有什么异同点?8-30什么是ISP、ICP、ASP、IDC?8-31什么是主机托管?主机托管有哪些特点?8-32什么是虚拟主机?虚拟主机有哪些特点?8-32什么是个人网站?什么是博客?其主要区别是什么?37电话拨号接入Internet方式:返回SLIP串行协议(早期unix系统,无动态IP)与PPP点对点协议动态IP,速度慢,上网不稳定,不适于Web服务器,调制解调器必须成对出现。适于SOHO小型家庭办公网络(不多于5个用户),通过调制解调器(Modem)和普通电话线,以电话拨号的方式接入Internet,56Kb/s3839局域网拨号访问InternetWeb服务器返回ISDN接入Internet方式(IntegratedServicesDigitalNetwork)综合业务数字网ISDN俗称一线通在一条ISDN线上,可以实现语音和数据通信
ISDN拥有2B+D三个信道,其中B信道称之为基本信道,D信道是控制信道。B信道较宽、较快,速率为64Kb/s,而D信道只携带负载信道的信息,其传输速率只有16Kb/s。ISDN传输数据总速率为128Kb/s。ATM网:通信能力在2Mb/s以上的是宽带ISDN。由于ATM宽带网技术比较复杂且投资巨大,一般用于大的行业或企业,不适合家庭或小型办公环境。这种接入方式可以支持20个左右用户,可为小型网站提供Web服务。传输距离有限制(电话局和用户之间小于5.5km)40ISDN网络互联:ISDNRouter是ISDN路由器,ISDNTA是ISDN终端适配器。返回41DDN接入Internet方式(DigitalDataNetwork)DDN称作数字数据网,是利用铜线、光纤、数字微波或卫星等数字传输通道,提供永久或半永久性连接电路,以传输数据信号为主的数字传输网络。DDN可向用户提供1.4Kb/s,4.8Kb/s,9.6Kb/s,19.2Kb/s,N×64Kb/s(N=1-31)及2Mb/s速率的全透明的专用电路。当局域网络通过DDN专线接入Internet时,除了需使用基带式Modem以连接至局方外,还必须使用路由器设备,才能将整个局域网络接入Internet。42DDN网络互联返回43xDSL接入Internet方式:数字用户线(DSL:DigitalSubscriberLine)技术,是美国贝尔通信研究所于1989年为视频点播(VOD)业务而开发的,是一种利用双绞线传输高速数据的技术。xDSL技术包括HDSL,SDSL,IDSL,ADSL,RADSL,VDSL,UDSL,MSDSL和MVL等。ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)是非对称数字线路缩写,是在普通电话线上传输高速数字信号的技术。下行速率大于上行速率。xDSL技术可应用于Internet访问、远程LAN访问、远程学习、远程金融服务、家庭银行、网络信息、新闻服务、在线图书馆/出版物、远程电子购物、VOD视频点播、交互式视频游戏等方面。44xDSL技术比较
表8.1xDSL技术比较技术速度距离限制/英尺应用领域ADSL/R-ADSL5~8Mb/s(下行)16~640Kb/s(上行)18,000(12,000英尺内速度最快)Internet/Intranet放问、VOD、远程LAN访问、POTS联合计算(只用于R-ADSL)HDSL544Mb/s全双工2.048Mb/s全双工使用2~3对铜线15,000取代T1/E1线路、PBX连接、帧中继、LAN扩展VDSL13~52Mb/s(下行)1.5~2.3Mb/s(上行)1,000~4,500HDTV、多媒体Internet访问SDSL544Mb/s全双工2.048Mb/s全双工使用1对铜线10,000取代T1/E1线路、联合计算、LAN扩展45ADSL网络互联方式返回46CATV接入Internet方式:CATV网拥有优厚的宽带资源,市场的巨大需求和相关技术光纤、数字、计算机技术的飞速发展。Cable-Modem(线缆调制解调器)是近年来开始试用的一种超高速Modem,它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输,已是比较成熟的一种技术。采用Cable-Modem上网的缺点是由于CableModem模式采用的是相对落后的总线型网络结构。我国CATV网世界第一,有发展前景。返回47仿真终端接入Internet方式:用户通过电话线与Internet上的主机相连,利用本机上的仿真终端软件把本机仿真成为服务器的一个终端,终端不适用本机的主机资源(CPU、内存、硬盘),而是使用远程主机的主机资源(CPU、内存、硬盘),这是最简单的连接方式。用户只需配备一台Modem(调制解调器)、一条电话线,并在网络服务中心申请一个账号,便可以像使用真正的终端一样使用服务器上的资源了。仿真终端不是真正的计算机网络互联,而仅仅是一个主从计算机系统,用户的计算机只是一台连接到远程服务器上的终端机。仿真终端不适宜提供Web等服务。48仿真终端网络互联方式
返回49局域网通过代理服务器接入Internet方式:局域网内的计算机使用内部IP地址(Internet保留地址),不能直接访问Internet,也不能被Internet用户访问,所有访问Internet的请求全部经由服务器代理转发。该种方式不适于提供Web等服务,比较适于小型家庭、办公、宿舍等场所,仅有一个互联网连接线和一个IP地址,但有多台主机要求上网的情况。返回50Internet子网接入Internet方式:整个子网内的每一台计算机都有一个固定IP地址,可以作为Internet上的一个节点,不受限制地使用Internet的资源,该种方式比较适于提供Web等服务。校园网、企业网和机关网等大部分采用这种方式接入Internet。接入设备:路由器、交换机、服务器、PC工作站、上网专线(DDN专线或1000M光缆等线路)返回51按应用层次划分服务器:①入门级服务器:通常只使用一块CPU,并配置相应的内存和大容量IDE或SATA硬盘,必要时也会采用IDERAID进行数据保护。可以满足办公室型的中小型网络用户,一般基于windowsNT操作系统。②工作组级服务器:一般支持1至2个Xeon(至强)处理器,可支持大容量的ECC内存。采用SCSI总线、SMP、可选装RAID、热插拔硬盘、热插拔电源等。适用于中小企业提供Web、Mail等服务,也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等。52按应用层次划分服务器–
续:③部门级服务器:通常支持2至4个Xeon处理器,较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先,集成了大量的监测及管理电路,可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。适合中型企业(如金融、邮电等行业)作为数据中心、Web站点等应用。④企业级服务器:高档服务器,可支持4至8个Xeon及以上处理器,大容量热插拔硬盘和热插拔电源,具有高度的容错能力、优异的扩展性能和系统性能、极长的系统连续运行时间,能在很大程度上保护用户的投资。可作为大型企业级网络的数据库服务器。
返回53按处理器架构划分服务器:①CISC架构服务器:“ComplexInstructionSetComputer”,即“复杂指令系统计算机”。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。CISC架构主要以IA-32架构(IntelArchitecture)为主,中低档服务器采用。
②RISC架构服务器:“ReducedInstructionSetComputing”,即“精简指令集”,指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术,由简单指令合成。中高档服务器中普遍采用RISC的CPU,高档服务器全都采用RISC的CPU。如惠普的Alpha、PA-RISC、IBM的PowerPC、MIPS的MIPS和SUN公司的SPARC。54按处理器架构划分服务器–
续:③VLIW架构服务器:“VeryLongInstructionWord”,“超长指令集架构”,采用先进的EPIC(清晰并行指令)设计,该构架也叫做“IA-64架构”。每时钟周期IA-64可运行20条指令,而CISC通常只能运行1-3条指令,RISC能运行4条指令。简化了处理器的结构,删除了处理器内部许多复杂的控制电路,成本降低,价格低廉,能耗少。例如Intel的IA-64和AMD的x86-64。
④EPIC架构服务器:“ExplicitlyParallelInstructionComputing”,“清晰并行指令计算”。可同时执行高达六条固定长度指令,这些指令被捆绑为两包(每三个指令捆绑在一起),由处理器进行处理。通过这种方法,将那些可并行(即同时)执行的指令放在同一组中,实现最佳的执行效果。目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel安腾和Intel安腾2。返回55按服务器用途划分服务器:①通用型服务器:没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器,当前大多数服务器是通用型服务器。服务器的结构就相对较为复杂,而且要求性能较高,当然在价格上也就更贵些。②专用型服务器:或称“功能型”服务器,专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的,在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应。FTP服务器主要用于在网上进行文件传输,要求硬盘稳定性、存取速度、I/O(输入/输出)带宽方面具有明显优势。而E-mail服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具,硬盘容量要大等。由于只需要满足某些需要的功能应用即可,所以结构比较简单,采用单CPU结构即可;在稳定性、扩展性等方面要求不高,价格也便宜许多。返回56按机箱结构划分服务器:①台式服务器:也称为“塔式服务器”。有的采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像个硕大的柜子。低档服务器大都采用台式机箱结构。其占用空间比较大,不宜集中管理,逐渐被机架式服务器所取代。②机架式服务器:机架式服务器的外形看来不像计算机,而像交换机,有1U(1U=1.75英寸,4.45cm高)、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。
57按机箱结构划分服务器–
续:③机柜式服务器:在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,内部设备较多,有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中,这种服务器就是机柜式服务器。对于证券、银行、邮电等重要企业,则应采用具有完备的故障自修复能力的系统,关键部件应采用冗余措施。④刀片式服务器:是一种HAHD(HighAvailabilityHighDensity高可用高密度)的低成本服务器平台,专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。58按机箱结构划分服务器–
续:返回59安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时,一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一,然后迅速回座并再次起跳。频跳时,阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量,系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时,阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当,造成连接管内局部压力下降过快超过3%,是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放,系统压力仍然很高,所以阀门会再次起跳并重复上述过程,既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿(使用内径较大的管道)。4、连接管过于复杂(拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。)导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高,则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态,从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平,因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。
由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需,安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快,而系统本身的超压状态没有得到缓解,使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳:当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当,使阀门垂直度超过极限范围(正负两度)从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力,导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大:安全阀正常起跳后长时间无法回座,阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅,由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞,使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累,这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素:4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足,从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母(位于阀杆顶端)的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素:7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱,在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。
8、阀门安装不当,使阀门垂直度超过极限范围(正负两度)从而使阀杆组件在回落过程中受阻。
9、阀门的密封面中有杂质,造成阀门无法正常关闭。
10、锁紧螺母没有锁紧,由于管道震动下环向上运动,上平面高于密封面,阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素:谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病:
——是人体某一层面或各层面形态和功能(包括其物质基础——代谢)的异常,归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异,而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答(表达)的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因:
—是遗传信息的载体
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段
—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运:微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有:“人类所有疾病均可视为基因病”之说注:如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话,外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问:两个不相干的人,如果他们患得同一疾病,致病基因是否相同?再问:同卵双生的孪生兄弟,他们患病的机会是否一样,命运是否相同?┯┯┯┯
ATGC
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ATGC
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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______
和
,而引起的
的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念:英语句子中的一个字母的改变,可能导致句子的意思发生怎样的变化?可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替换、增添、缺失碱基对,可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句:1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性(差异性)在人群中的发生概率>1%(SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时,可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同,单个碱基的缺失、插入和置换。
CNP:DNA片段拷贝数变异,包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变
致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群(肿瘤)。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因(诱发因素)紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺,碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)与T类似,多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理,5BU能插入DNA取代T与A配对;插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C,发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别,以适应不同的外界环境,是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述:肿瘤细胞恶性增殖特性(一)肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状,细胞就会停止增殖,但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。(二)肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养,相邻细胞相接触,长在一起,细胞就会停止增殖,而肿瘤细胞生长满培养皿后,细胞可以重叠起生长。(三)肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。(四)肿瘤细胞生长有一种自分泌作用,自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因,其编码产物通常作为正调控信号,促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化(癌变)的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现,鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后,注射到正常鸡体内,可以引起肉瘤,首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分离出一种病毒,注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤,因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域,主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间,Temin发现RSV有不同亚型,且引起细胞恶变程度不同,推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果?VSTemin发现逆转录酶,1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计:实验设计简单而巧妙:将合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四种脱氧核苷酸,与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子,它不能被RNA酶破坏,但却可以被DNA酶所分解,证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA,再重复上述的试验,则不能获得这种大分子,说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年,一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室,这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想,他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说,1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时,Bishop懊恼不已,因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的,并且也进行了一些实验,但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到:逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV,三个诺贝尔奖!!!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因,并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示:Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样,都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时,工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌,而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样,都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧!癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法,一般有下面3种分类方法:一、按结构特点分(6)类(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成(4)类(一)生长因子(二)受体类(三)细胞内信号转换器(四)细胞核因子二、按产物功能分(8)类(一)生长因子类(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相关G蛋白(四)受体,无蛋白激酶活性(五)胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(六)胞质调控因子(七)核反式调控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因产物参与信号转导
胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有:cAMP(环磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(环磷酸鸟苷)DG(二酰基甘油)Ca2+(钙离子)CAM(钙调素)主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到:(一)质膜上cAMP信使系统(二)质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效应酶(腺苷酸环化酶磷脂酶等)组成,有相似的信号转导过程:即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。(三)受体操纵的离子通道系统(四)受体酪氨酸蛋白激酶的转导
(一)获得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制
(二)染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。(三)基因扩增(四)点突变三、癌基因的产物与功能(一)癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.(二)癌基因产物分类1.细胞外生长因子:TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子
(三)癌基因产物的协同作用实验证明,用ras或myc分别转染细胞,可使细胞长期增殖,但不能转化成癌细胞,在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞,则使细胞转化成癌细胞。说明:致癌至少需要2种或以上的onc协同作用,2种onc在2条通路上发挥作用,由于细胞增殖调控是多因子,多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多,所以大多数人认为:癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达,或其产物失去活性时,细胞就会异常生长和增殖,最终导致细胞癌变。反之,若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约,维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤(Retinoblastoma)RB基因变异(13号染色体)
(1)脱磷酸化Rb蛋白(活性)与转录因子E2F结合,抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)与E2F解离,释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此,Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如:花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因
一对不同的等位基因称杂合等位基因
显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问:女性的两条X染色体基因应如何表达?拓展知识:X染色体基因中,有65%完全处于“休眠”状态,20%仅在部分女性身上“休眠”,15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏,还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体,一旦它遭到破坏,男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为,在女性的两条X染色体中,有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事:20年前一次意外事故,三个工人遭受钴60(Co60)放射性核素的照射结果:一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗?锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右(正常为0.6-1.3%)(多发性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease):性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用,同时还受环境因素的影响,因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病(complexdisease)也叫:“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同作用,可对表型产生明显影响。不仅遗传因素起作用,环境因素具有明显作用。例如:结肠癌(Coloncancer)相关基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相关信号通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受体相互作用相关通路,免疫反应相关通路以及细胞黏附相关通路等。①早期原发癌生长②肿瘤血管形成③肿瘤细胞脱落并侵入基质④进入脉管系统⑤癌栓形成⑥继发组织器官定位生长⑦转移癌继续扩散例如:糖尿病(diabetes)依赖胰岛素型糖尿病在位于第6号染色体上可能包含至少一个对I型糖尿病敏感的基因在人类基因组中,大约10个位点现在被发现似乎对I型糖尿病敏感其中:1)11号染色体位点IDDM2上的基因
2)葡萄糖激酶基因高血压(hypertension)目前最受关注的是ATP2B1基因编码一种膜蛋白,具有钙泵特性能将高浓度细胞内钙泵出细胞外。精神神经性疾病精神分裂症基因表达改变/诱导增强家族史家暴基因本质:基因组变异惊吓—?—基因突变——精神病多基因病的遗传:易患性(liability)易感性(susceptibility)发病阈值(threshold)易患性(liability)——在多基因病发生中,遗传因素和环境因素共同作用决定一个个体患某种遗传病的可能性。possibility遗传因素(hereditaryfactors)环境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遗传因素决定的患病风险,仅代表个体所含有的遗传因素,易感性完全由基因决定。——在一定的环境条件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease发病阈值(threshold)——当一个个体易患性高到一定限度就可能发病——这种由易患性所导致的多基因病发病最低限度称为发病阈值minimum例如:三核苷酸拷贝数变异CGG(精氨酸)重复:——重复5-54次,正常——重复6-230次,携带者(敏感体质)——重复230-4000次,发病
如:脆性X染色体综合征智力低下患者细胞在缺乏胸腺嘧啶或叶酸的环境中培养时往往出现X-染色体发生断裂男性发病1/1200-2500,女性发病1/1650-5000FragileXsyndrome阈值效应举例:长脸,耳外凸智力低下语言障碍对外界反应迟钝Copynumbervariation问:为什么是三核苷酸重复而不是4、5个?提示:三核苷酸处于阅读框架内,不容易破坏原有基因的开放阅读框架(ORF)4、5
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