人类基因组研究

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1、专题十七人类基因组研究与基因工程【高考预测】1.人类基因组研究2•基因的结构3.基因工程简介4.基因工程的成果与应川5.基因测序与转基因技术的综合运用【难点突破】难点1基因测序与转基因技市的综合运用1.人类基因组计划的首要H标是测定人类DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种。化学修饰法是一种传统的DNA序列分析法，是山美国哈佛大学的Maxam和Gilbert发明的。其基木原理是：椅测片的DMA的DMX丄崔DNAMA一*統MIC的相直语•»fll的播MX*上钓丈"I.用特制的化学试剂处理末端具放射性标记的DNA片段，造成碱基的特异性切

2、割，由此产生一组由各种不同长度的DNA链组成的混合物。II.将上述混合物经凝胶电泳处理(类似于纸层析法分离色素)，将不同反度的DNA链按大小分离。III.再经放射向显影厉，根据X光底片上所显现的相应的谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。下面是测定DNA片段中胞喘睫位置的过程示意图：(1)下列有关上图的叙述中，错误的一项是A.图中化学试剂的作用是破坏胞喀呢脱氧核甘酸B.图屮所示的混合物是由五种不同的DNA片段组成的C.凝胶电泳的作用是将不同长度（大小）的DNA片段分离开來D.根据放射自显影的结果可判定胞囉睫在该DNA片段上的位置（

3、2）若要判断鸟瞟吟在该段DNA片段上的位置，在采用上述方法时，①川来切割DNA的化学试剂应有什么特点?a②用该化学试剂处理后，获得的混合物中，被32标记的有几种?>（3）从理论上分析，按化学修饰法来测定一段DNA（双链）中的全部碱棊顺序，最少要按上图所示模式操作儿次?请简要说明理山。【解析】分析图解、看懂化学修饰法的基本原理和过程是根据切断某种碱基苗•-置得到许多长短不同的片段琏，依据同样的方法确定另几种碱基的位直，比较nx片段:根据碱基与标记末端的距离与碱基的位苴等［可确定碱基的扫E列顺序【答案】门刃2）①特异性地切割贏片段中的鸟U

4、票哙胯厦核昔酸丄种⑦二伙经三次操作后，可测出片段上的一条键上三种碱基的位苴，歹立自然杲第四种碱耳,再根据碱基互补配对原则，可推知DYA片段上另一条琏上三种碱基口【易错点点睛】易错点1人类基因组研究1.类基因组计划"中的基因测序工作是指测定A.DNA的碱基对排列顺序B.信使RNA的碱基排列顺序C.蛋白质的氨基酸排列顺序D.DNA的基因排列顺序。【错误答案】D【错解分析】认为基因测序就是测定DNA中基因的排列顺序。人类基因组计划的总体目标杲从19四年起，完成人类23对染色体的遗传图谱、物理图谱的绘制及测定出DNA脱氧核甘酸对的全部序列，弄

5、渚所有基因的位苴和功能。DXA的棊因排列顺序属于遗传图谱、物理图谱的绘制，而序列图是测沱出DNA脱氧核甘酸对（碱棊对）的全部序列，即基因的脱氧核昔酸的排列顺序。【正确解答】A【特别提醒】(1)人类基因纽是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。人类的氓倍体基因组山24条双链DNA分子组成(包括X、Y染色体的DNA),共有30亿个碱基对，估计有3〜3.5万个基因。(2)人类基因组计划的研究工作①对人的基因组进行分组(如根据染色体不同可以分为24组)②对人的基因组进行标记，即在每条染色体或更小的区域找到待定DNA序列作为标志。③利用已知的标

6、记序列，将己克隆的基因纽DNA排序④克隆并测定人的基因组全部序列⑤具体研究每一个基因的结构、功能；衣达、调控等性质。(3)应当关注人类基因组研究的最新成果如：克隆步移法等。【变式探究】1、请回答关于人类基因组计划的有关问题：(1)口然科学史上的三大计划是指、、-•(2)中国参与人类基因组计划，测定1%序列的意义是o中国科学家测定的是3号染色体短臂上万个碱基对的序列任务。(3)人类棊因组计划的研究，还包括5种模式生物基因组的研究，这5种模式生物是扌H、、、、o(4)美国塞萊拉遗传信息公司发现：①基因数量少得惊人，人类约3万个左右；②人类

7、基因组中的1/4的区域是无基I大I的片段；③35.3%的基因组包含重复的序列;④地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的。据上述材料总结基因与DNA的关系。答案：(1)人类基因组计划曼哈顿原子弹子计划阿波罗登月计划(2)关系到我国2111-1：纪生命科学与生物产业的发展，不参与序列图的绘制将失去与别国在这一技术领域的竞争地位。Q「血⑻大肠杆菌酵母菌线虫果蝇小鼠⑴基因是分子上貝有遗传效应的特定核甘酸序列，杲具有遗传效应的DMA片段口解析'根据有关人类基因组计划的信息分析回答。易错点2基因的结构1.设一种细菌DNA某基因的编码区有3

8、60个核昔酸对，它所编码的蛋白质长度是：A.约360个氨基酸B.约1080个氨基酸C.幣120个氨基酸D.少于120个氨基酸【错误答案】C【错解分析】忽视该基因转录的信使RNA上终止密码子不能决定任何氨基酸，误选Co细菌