题目列表(包括答案和解析)
美国《科学》周刊登了该杂志评出的2000年十大科学成就,人类基因组草图绘制名列榜首。
1990年,被誉为生命科学“登月计划”的国际人类基因组计划启动,主要由美、日、德、法、英等国科学家共同参与。1999年9月,中国作为唯一发展中国家加入这一研究计划,负责测定人类基因组全部序列的1%。在2000年6月26日科学家成功绘制出人类基因组“工作框架图”之后,2001年2月12日,六国科学家又联合宣布,他们又绘制出了更加准确、清晰、完整的人类基因图谱,基因测序结果表明,人类基因(共有32亿碱基对)包含大约3万到4万个基因。这一重大成果标志着生命科学又向纵深迈进了一步,其重要性不亚于人类登月球的“阿波罗计划”。
研究人员曾经预测人类约有14万个基因,但科学家这次研究确定了人类基因数量约为3万~4万个,只是酵母菌的4倍,果蝇的2倍,比线虫也只多1万个基因,数量少得惊人。研究表明,人类蛋白质有61%与果蝇同源,43%与线虫同源,46%与酵母菌同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在老鼠1号染色体上找到,85%~95%的人类基因构成都与老鼠的基因构成相似。但人类基因的机能却远比其他动物复杂,人类基因是以命令人体制造特定蛋白质而行使其功能的,每个基因都可以制造出十多种不同的蛋白质,简单生物便不能做到这一点。同样,人体基因组编码的蛋白质活性也较其他生物强。
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。为什么不是测定23条染色体?
(2)“人类蛋白质有61%与果蝇同源,43%与线虫同源,46%与酵母菌同源”这一事实可从________水平说明生物之间存在着________关系。果蝇、线虫、酵母菌与人的这种关系在下面图示上表示为:(方格内填写生物名称)
(3)人类的基因数目约为3万~4万个,根据文中的信息,尝试将人、酵母菌、果蝇、线虫按基因数量多少用“>”正确排序
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(4)人类的基因与其他生物的相比有什么突出的特点?(用文中的语句回答)
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目前有关国家正在联合实施一项“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%,2003年将该计划全部完成。
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。
请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?
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