Question

有關(guān)國家聯(lián)合實施一項“人類基因組計劃”.這項計劃的目標(biāo)是繪制四張圖，每張圖均涉及人類一個染色體組的常染色體和性染色體，具體情況如下：兩張圖的染色體上都標(biāo)明人類全部的大約10萬個基因的位置(其中一張圖用遺傳單位表示基因間的距離，另一張圖用核苷酸數(shù)目表示基因間的距離)；一張圖顯示染色體上全部DNA約30億個堿基對的排列順序；還有一張是基因轉(zhuǎn)錄圖.參加這項計劃的有美、英、日、法、德和中國的科學(xué)家，他們在2000年5月完成計劃的90%，并于2003年全部完成該計劃.

    參加這項計劃的英國科學(xué)家不久前宣布，已在人類第22號染色體上定位679個基因，其中55%是新發(fā)現(xiàn)的.這些基因主要與人類的先天性心臟病、免疫功能低下和多種惡性腫瘤等有關(guān).此外還發(fā)現(xiàn)第22號染色體上約有160個基因與鼠的基因具有相似的堿基順序.

    參加這項計劃的中國科學(xué)家宣布，在完成基因組計劃之后，將重點轉(zhuǎn)向研究中國人的基因，特別是與疾病相關(guān)的基因；同時還將應(yīng)用人類基因組大規(guī)模測定堿基順序的技術(shù)，測定出豬、牛等哺乳動物基因組的全部堿基順序.

    試根據(jù)以上材料回答下列問題：

    (1)“人類基因組計劃”需要測定人類的24條染色體的基因和堿基順序.試指出是哪24條染色體?為什么不是測定23條染色體?

    (2)在上述24條染色體中，估計基因的堿基對數(shù)目不超過全部DNA堿基對的10%.試問平均每個基因最多含多少個堿基對?

    (3)你認為完成“人類基因組計劃”有哪些意義?

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)是22條常染色體和X、Y兩個性染色體，因為X、Y染色體之間具有不相同的基因和堿基順序，所以一共測定24條染色體. (2)3000 (3)有利于疾病的診斷和治療；有利于研究生物進化；有利于培育優(yōu)良的高等動植物品種；有利于研究基因表達的調(diào)控機制(以上四條答出三條的，得滿分).

提示：

(1)小題考查人類染色體數(shù)，性染色體X和Y的區(qū)別.要求考生區(qū)分常染色體(22條)和性染色體(X，Y)，區(qū)分男性(XY)和女性(XX)的性染色體.在此基礎(chǔ)上，正確理解人類染色體組的組成.應(yīng)測定的是22條常染色體+X染色體+Y染色體=24條染色體，性染色體X和Y的堿基排列順序不同，必須分別測定.所以測定以上24條染色體才能得到人類染色體組完整的堿基排列順序.     (2)小題考查“基因是具有一定堿基排列順序的DNA區(qū)段”這樣一個概念.要求考生理解這個概念，并懂得簡單的計算方法.已知人類染色體組的24條染色體的DNA共有30億個堿基對，通常說的基因的堿基對數(shù)目至多占10%，所以30億×10%=3億.又已知人類約有10萬個基因，故平均每個基因含有的堿基對的數(shù)目為：3億÷10萬=3000.     (3)從所提供的材料中，能找出四條意義.①疾病診治.22號染色體已定位679個基因，其中55%為新發(fā)現(xiàn)，主要與先天性心臟病、免疫功能低下和多種惡性腫瘤有關(guān).②研究進化.22號染色體發(fā)現(xiàn)160個基因與鼠的基因具有相似的堿基順序.③培育良種.我國將利用人類基因組大規(guī)模測定堿基排列順序的技術(shù)，測定豬、牛等哺乳動物基因組的全部堿基排列順序.④研究基因表達的調(diào)控機制.通常說的基因，其堿基對的數(shù)目約占全部堿基對的10%以下.那么，其余90%以上堿基對起什么作用?據(jù)信與基因表達的調(diào)控有關(guān).     在中學(xué)生物學(xué)中，沒有講到基因表達的調(diào)控，所以本小題的四條意義中答對三條即給滿分.