人類基因組研究

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1、專題十七人類基因組研究與基因工程【高考預(yù)測】1.人類基因組研究2?基因的結(jié)構(gòu)3.基因工程簡介4.基因工程的成果與應(yīng)川5.基因測序與轉(zhuǎn)基因技術(shù)的綜合運用【難點突破】難點1基因測序與轉(zhuǎn)基因技市的綜合運用1.人類基因組計劃的首要H標是測定人類DNA中的堿基排列順序，測序的方法有多種?；瘜W(xué)修飾法是一種傳統(tǒng)的DNA序列分析法，是山美國哈佛大學(xué)的Maxam和Gilbert發(fā)明的。其基木原理是：椅測片的DMA的DMX丄崔D(zhuǎn)NAMA一*統(tǒng)MIC的相直語??fll的播MX*上釣丈"I.用特制的化學(xué)試劑處理末端具放射性標記的DNA片段，造成堿基的特異性切

2、割，由此產(chǎn)生一組由各種不同長度的DNA鏈組成的混合物。II.將上述混合物經(jīng)凝膠電泳處理(類似于紙層析法分離色素)，將不同反度的DNA鏈按大小分離。III.再經(jīng)放射向顯影厲，根據(jù)X光底片上所顯現(xiàn)的相應(yīng)的譜帶，讀出待測DNA片段上的堿基排列順序。下面是測定DNA片段中胞喘睫位置的過程示意圖：(1)下列有關(guān)上圖的敘述中，錯誤的一項是A.圖中化學(xué)試劑的作用是破壞胞喀呢脫氧核甘酸B.圖屮所示的混合物是由五種不同的DNA片段組成的C.凝膠電泳的作用是將不同長度（大?。┑腄NA片段分離開來D.根據(jù)放射自顯影的結(jié)果可判定胞囉睫在該DNA片段上的位置（

3、2）若要判斷鳥瞟吟在該段DNA片段上的位置，在采用上述方法時，①川來切割DNA的化學(xué)試劑應(yīng)有什么特點?a②用該化學(xué)試劑處理后，獲得的混合物中，被32標記的有幾種?>（3）從理論上分析，按化學(xué)修飾法來測定一段DNA（雙鏈）中的全部堿棊順序，最少要按上圖所示模式操作兒次?請簡要說明理山。【解析】分析圖解、看懂化學(xué)修飾法的基本原理和過程是根據(jù)切斷某種堿基苗?-置得到許多長短不同的片段璉，依據(jù)同樣的方法確定另幾種堿基的位直，比較nx片段:根據(jù)堿基與標記末端的距離與堿基的位苴等［可確定堿基的掃E列順序【答案】門刃2）①特異性地切割贏片段中的鳥U

4、票噲胯廈核昔酸丄種⑦二伙經(jīng)三次操作后，可測出片段上的一條鍵上三種堿基的位苴，歹立自然杲第四種堿耳,再根據(jù)堿基互補配對原則，可推知DYA片段上另一條璉上三種堿基口【易錯點點睛】易錯點1人類基因組研究1.類基因組計劃"中的基因測序工作是指測定A.DNA的堿基對排列順序B.信使RNA的堿基排列順序C.蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序D.DNA的基因排列順序?！惧e誤答案】D【錯解分析】認為基因測序就是測定DNA中基因的排列順序。人類基因組計劃的總體目標杲從19四年起，完成人類23對染色體的遺傳圖譜、物理圖譜的繪制及測定出DNA脫氧核甘酸對的全部序列，弄

5、渚所有基因的位苴和功能。DXA的棊因排列順序?qū)儆谶z傳圖譜、物理圖譜的繪制，而序列圖是測沱出DNA脫氧核甘酸對（堿棊對）的全部序列，即基因的脫氧核昔酸的排列順序?！菊_解答】A【特別提醒】(1)人類基因紐是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人類的氓倍體基因組山24條雙鏈DNA分子組成(包括X、Y染色體的DNA),共有30億個堿基對，估計有3?3.5萬個基因。(2)人類基因組計劃的研究工作①對人的基因組進行分組(如根據(jù)染色體不同可以分為24組)②對人的基因組進行標記，即在每條染色體或更小的區(qū)域找到待定DNA序列作為標志。③利用已知的標

6、記序列，將己克隆的基因紐DNA排序④克隆并測定人的基因組全部序列⑤具體研究每一個基因的結(jié)構(gòu)、功能；衣達、調(diào)控等性質(zhì)。(3)應(yīng)當關(guān)注人類基因組研究的最新成果如：克隆步移法等。【變式探究】1、請回答關(guān)于人類基因組計劃的有關(guān)問題：(1)口然科學(xué)史上的三大計劃是指、、-?(2)中國參與人類基因組計劃，測定1%序列的意義是o中國科學(xué)家測定的是3號染色體短臂上萬個堿基對的序列任務(wù)。(3)人類棊因組計劃的研究，還包括5種模式生物基因組的研究，這5種模式生物是扌H、、、、o(4)美國塞萊拉遺傳信息公司發(fā)現(xiàn)：①基因數(shù)量少得驚人，人類約3萬個左右；②人類

7、基因組中的1/4的區(qū)域是無基I大I的片段；③35.3%的基因組包含重復(fù)的序列;④地球上人與人之間99.99%的基因密碼是相同的。據(jù)上述材料總結(jié)基因與DNA的關(guān)系。答案：(1)人類基因組計劃曼哈頓原子彈子計劃阿波羅登月計劃(2)關(guān)系到我國2111-1：紀生命科學(xué)與生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不參與序列圖的繪制將失去與別國在這一技術(shù)領(lǐng)域的競爭地位。Q「血⑻大腸桿菌酵母菌線蟲果蠅小鼠⑴基因是分子上貝有遺傳效應(yīng)的特定核甘酸序列，杲具有遺傳效應(yīng)的DMA片段口解析'根據(jù)有關(guān)人類基因組計劃的信息分析回答。易錯點2基因的結(jié)構(gòu)1.設(shè)一種細菌DNA某基因的編碼區(qū)有3

8、60個核昔酸對，它所編碼的蛋白質(zhì)長度是：A.約360個氨基酸B.約1080個氨基酸C.幣120個氨基酸D.少于120個氨基酸【錯誤答案】C【錯解分析】忽視該基因轉(zhuǎn)錄的信使RNA上終止密碼子不能決定任何氨基酸，誤選Co細菌