Question

　　目前有關(guān)國(guó)家正在聯(lián)合實(shí)施一項(xiàng)“人類基因組計(jì)劃”。這項(xiàng)計(jì)劃的目標(biāo)是繪制四張圖，每張圖均涉及人類一個(gè)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(gè)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(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(gè)堿基對(duì)的排列順序；還有一張是基因轉(zhuǎn)錄圖。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有美、英、日、法、德和中國(guó)的科學(xué)家，他們?cè)?000年5月完成計(jì)劃的90％，2003年將該計(jì)劃全部完成。

　　參加這項(xiàng)計(jì)劃的英國(guó)科學(xué)家不久前宣布，已在人類第22號(hào)染色體上定位679個(gè)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(hào)染色體上約有160個(gè)基因與鼠的基因具有相似的堿基順序。參加這項(xiàng)計(jì)劃的中國(guó)科學(xué)家宣布，在完成基因組計(jì)劃之后，將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向研究中國(guó)人的基因，特別是與疾病相關(guān)的基因，同時(shí)還將應(yīng)用人類基因組大規(guī)模測(cè)定堿基順序的技術(shù)，測(cè)定出豬、牛等哺乳動(dòng)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(jì)劃”需要測(cè)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(cè)定23條染色體？

(2)在上述24條染色體中，估計(jì)基因的堿基對(duì)數(shù)目不超過全部DNA堿基對(duì)的10％。試問平均每個(gè)基因最多含多少個(gè)堿基對(duì)？

(3)你認(rèn)為完成“人類基因組計(jì)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?yàn)閄、Y染色體之間具有不相同的基因和堿基順序，所以一共測(cè)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(jìn)化；有利于培育有的高等動(dòng)植物品種；有利于研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)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(diǎn)“人類基因組計(jì)劃”的最新進(jìn)展情況后，要求學(xué)生能夠在掌握了有關(guān)染色體組、常染色體、性染色體和基因、堿基對(duì)等基本生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上對(duì)“人類基因組計(jì)劃”中需要測(cè)定的人類染色體的具體數(shù)目作出判斷和說明理由；依據(jù)題干中所給予的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用簡(jiǎn)單數(shù)理運(yùn)算，求出每個(gè)基因最多含有的堿基對(duì)數(shù)目；特別是要求考生能夠深刻理解英國(guó)科學(xué)家對(duì)人類第22號(hào)染色體上定位的眾多基因的主要功能、堿基順序的特點(diǎn)以及中國(guó)科學(xué)家今后重點(diǎn)研究的方向所蘊(yùn)含的有關(guān)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)方面的意義。此題著重考查學(xué)生的綜合分析能力或想象能力，對(duì)學(xué)生能力要求較高。解題的關(guān)鍵是要整理出各種材料，數(shù)據(jù)的相關(guān)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(gè)堿基對(duì)”，“人類全部大約10萬個(gè)基因”，“基因的堿基對(duì)數(shù)目不超過全部DNA堿基對(duì)的10％”。這些數(shù)據(jù)的關(guān)系，即可簡(jiǎn)單計(jì)算出平均每個(gè)基因最多會(huì)有多少個(gè)堿基對(duì)：理解了人類第22號(hào)染色體上定位的眾多基因主要與人類的若干中疾病有關(guān)，就可以聯(lián)想到“人類基因組計(jì)劃”對(duì)于疾病的診斷和治療的意義；發(fā)現(xiàn)第22號(hào)染色體上約有160個(gè)基因與鼠的基因具有相似的堿基順序，應(yīng)該可以體會(huì)出“人類基因組計(jì)劃”對(duì)于研究生物進(jìn)化的意義等。