Question

有关国家联合实施一项“人类基因组计划”.这项计划的目标是绘制四张图，每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体，具体情况如下：两张图的染色体上都标明人类全部的大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离，另一张图用核苷酸数目表示基因间的距离)；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序；还有一张是基因转录图.参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国的科学家，他们在2000年5月完成计划的90%，并于2003年全部完成该计划.

    参加这项计划的英国科学家不久前宣布，已在人类第22号染色体上定位679个基因，其中55%是新发现的.这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关.此外还发现第22号染色体上约有160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序.

    参加这项计划的中国科学家宣布，在完成基因组计划之后，将重点转向研究中国人的基因，特别是与疾病相关的基因；同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术，测定出猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基顺序.

    试根据以上材料回答下列问题：

    (1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序.试指出是哪24条染色体?为什么不是测定23条染色体?

    (2)在上述24条染色体中，估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10%.试问平均每个基因最多含多少个碱基对?

    (3)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义?

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)是22条常染色体和X、Y两个性染色体，因为X、Y染色体之间具有不相同的基因和碱基顺序，所以一共测定24条染色体. (2)3000 (3)有利于疾病的诊断和治疗；有利于研究生物进化；有利于培育优良的高等动植物品种；有利于研究基因表达的调控机制(以上四条答出三条的，得满分).

提示：

(1)小题考查人类染色体数，性染色体X和Y的区别.要求考生区分常染色体(22条)和性染色体(X，Y)，区分男性(XY)和女性(XX)的性染色体.在此基础上，正确理解人类染色体组的组成.应测定的是22条常染色体+X染色体+Y染色体=24条染色体，性染色体X和Y的碱基排列顺序不同，必须分别测定.所以测定以上24条染色体才能得到人类染色体组完整的碱基排列顺序.     (2)小题考查“基因是具有一定碱基排列顺序的DNA区段”这样一个概念.要求考生理解这个概念，并懂得简单的计算方法.已知人类染色体组的24条染色体的DNA共有30亿个碱基对，通常说的基因的碱基对数目至多占10%，所以30亿×10%=3亿.又已知人类约有10万个基因，故平均每个基因含有的碱基对的数目为：3亿÷10万=3000.     (3)从所提供的材料中，能找出四条意义.①疾病诊治.22号染色体已定位679个基因，其中55%为新发现，主要与先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤有关.②研究进化.22号染色体发现160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序.③培育良种.我国将利用人类基因组大规模测定碱基排列顺序的技术，测定猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基排列顺序.④研究基因表达的调控机制.通常说的基因，其碱基对的数目约占全部碱基对的10%以下.那么，其余90%以上碱基对起什么作用?据信与基因表达的调控有关.     在中学生物学中，没有讲到基因表达的调控，所以本小题的四条意义中答对三条即给满分.