Question

　　目前有關國家正在聯合實施一項“人類基因組計劃”。這項計劃的目標是繪制四張圖，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，另一張圖用核昔酸數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；還有一張是基因轉錄圖。參加這項計劃的有美、英、日、法、德和中國的科學家，他們在2000年5月完成計劃的90％，2003年將該計劃全部完成。

　　參加這項計劃的英國科學家不久前宣布，已在人類第22號染色體上定位679個基因，其中55％是新發現的。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。此外還發現第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家宣布，在完成基因組計劃之后，將重點轉向研究中國人的基因，特別是與疾病相關的基因，同時還將應用人類基因組大規模測定堿基順序的技術，測定出豬、牛等哺乳動物基因組的全部堿基順序。

試根據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兩條性染色體，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；有利于培育有的高等動植物品種；有利于研究基因表達的調控機制。(以上四條答出三條即可獲滿分)。 　　解析 此題目在較為概括地介紹了目前生物科技研究的熱點“人類基因組計劃”的最新進展情況后，要求學生能夠在掌握了有關染色體組、常染色體、性染色體和基因、堿基對等基本生物學概念的基礎上對“人類基因組計劃”中需要測定的人類染色體的具體數目作出判斷和說明理由；依據題干中所給予的相關數據，運用簡單數理運算，求出每個基因最多含有的堿基對數目；特別是要求考生能夠深刻理解英國科學家對人類第22號染色體上定位的眾多基因的主要功能、堿基順序的特點以及中國科學家今后重點研究的方向所蘊含的有關生物學、醫學方面的意義。此題著重考查學生的綜合分析能力或想象能力，對學生能力要求較高。解題的關鍵是要整理出各種材料，數據的相關意義。就比較容易地找出正確答案。如：了解了題目中“染色體上全部DNA約30億個堿基對”，“人類全部大約10萬個基因”，“基因的堿基對數目不超過全部DNA堿基對的10％”。這些數據的關系，即可簡單計算出平均每個基因最多會有多少個堿基對：理解了人類第22號染色體上定位的眾多基因主要與人類的若干中疾病有關，就可以聯想到“人類基因組計劃”對于疾病的診斷和治療的意義；發現第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，應該可以體會出“人類基因組計劃”對于研究生物進化的意義等。