摘要:考点1人类基因组计划的研究 (1)人类基因组指的是什么内容? 20世纪90年代由美国科学家率先提出了“人类基因组计划 (HGP).人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息.人的单倍体基因组是由24条双链DNA分子组成(包括1-22号常染色体和性染色体X.Y染色体上的DNA). (2)人类基因组计划包括哪些内容? 人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列.其主要内容包括绘制人类基因组的四张图.即遗传图.物理图.序列图和转录图.遗传图:指基因或 DNA标记在染色体上以遗传距离表示相对位置的图.又称连锁图.物理图:指表示DNA标记之间实际距离的图.通常由DNA限制性内切酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成.标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少(Kb表示千碱基对.Mb表示百万碱基对)来表示.是进行DNA序列分析和基因组织结构研究的基础.反映了DNA标记之间的实际距离.而遗传图则反映 DNA标记之间的连锁关系.序列图:序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图.也是最详尽的物理图.测定的总长度为1cm.由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原000年6月.6国科学家向全世界宣布“人类基因组草图 的测序工作已经基本完成类基因组草图 的绘制工作.转录图:在整个人类基因组中.只有1-5%的DNA序列为编码序列.在人体某一特定组织的细胞中.一般只有0.1%的基因是表达的. 案例剖析 旁征博引 举一反三 考题1 )得到浩如烟海的序列数据.仅将单倍体人类基因组30亿核苷酸对排印出来.就将达百万页之多.这大约相当于1000本上海市电话簿那样厚,据统计.已得出一个染色体组的基因数为10.个人类基因组的编码序列约为1亿碱基对.只占基因组全序列的3%.而非编码序列.除已知对基因起调节作用.或参与染色体构建和功能活动的小部分外.大多数序列的功能还不清楚.由此可见.要破译“遗传语言 .读懂这部包含天文数字的遗传信息的“天书 .其难度该有多大! (1)人的体细胞里的DNA约有 核苷酸对. (2)每条染色体平均有 个基因. (3)体细胞里的DNA含有 脱氧核糖分子. (4)性细胞里的DNA含有 个碱基. (5)人类基因组计划中.共测定 条染色体. 考题1点拨:(1)由于单倍体含30亿个核苷酸对.而人体细胞中有两个染色体组.所以核苷酸对的总数是:30亿对×2=60亿对.(2)人类的一个染色体组有23条染色体.一个染色体组即一个基因组.所以每个染色体上的基因数平均为:105/23个.(3)-个核苷酸分子是由一分子磷酸.一分子含氮碱基和一分子五碳糖组成.所以体细胞核中的DNA分子中共有脱氧核糖分子数为,30亿×2×2=120亿个.(4)性细胞中的DNA是体细胞的一半.故碱基数为:30亿×2=60亿个.(5)人体的一个染色体组有23条染色体.但x染色体与Y染色体的基因有很大的不同.故实际测定的是22条常染色体和x.Y两条性染色体.共24条染色体.答案:120亿个 24总结提示:对人类基因组计划的掌握不仅要了解其主要内容.而且应该掌握其意义. 考点2.基因工程所需工具 (1)基因工程的概念:基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术.这种技术是在生物体外.通过DNA分子进行人工“剪切 和“拼接 .对生物的基因进行改造和重新组合.然后导入受体细胞内进行无性繁殖.使重组基因在受体细胞内表达.产生出人类所需要的基因产物. (2)基因操作的工具:①限制性内切酶:限制性内切酶是“剪切基因的剪刀 .主要存在于微生物中一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列.并且能在特定的切点上切割DNA分子.例如.从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列.并且在G和 A之间将这段序列切开.目前已经发现的限制酶相同. ②DNA连接酶:DNA连接酶是“缝合基因的针线 .被限制性内切酶切开的DNA两条单链的切口.带有几个伸出的核苷酸.它们之间正好互补配对.这样的切口称为黏性末端.用同一种限制酶切来源不同的DNA分子.其DNA分子片段的黏性末端可以通过碱基配对而黏合起来.再通过DNA连接酶将其连接起来.就可形成重组DNA分子.③基因的运载体:将一个外源的DNA分子送入一个受体细胞.必须要通过基因的运载体才能实现.一个合适的运载体必须具备以下条件:a.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存.b.具有多个限制酶切点.以便与外源基因连接,C具有某些标记基因.便于进行筛选.如对抗菌素的抗性基因.产物具有颜色反应的基因等.符合上述条件的.目前经常使用的运载体有质粒.噬菌体和动植物病毒等. 考题2 下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中.错误的是( ) A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列.能用于提取目的基因 B.DNA连接酶可把目的基因与运载体黏性末端的碱基黏合.能形成重组DNA C.纤维素酶.果胶酶可分解细胞壁.能用于植物体细胞杂交 D.胰蛋白酶能使动物组织分散成单个细胞.能用于动物细胞培养 考题2点拨:A项为限制酶的特点及作用.故A对.细胞壁的主要成分是纤维素和果胶.故可用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁.形成原生质体用于植物体细胞杂交.故C对.胰蛋白酶能分解动物细胞之间的纤维蛋白等.使动物组织分散为单个细胞.用于动物细胞培养.故D对.DNA连接酶.连接的是目的基因与运载体黏性末端的脱氧核糖和磷酸.碱基靠氢键相连.不需酶的催化.故B错.答案:B. 总结提示:在基因工程工具中.只有限制性内切酶具有特异性.并且切开的是DNA分子的骨架.氢键自然断裂.DNA连接酶不具特异性. 考点3.基因工程的具体过程 基因操作一般要经历的步骤有:提取目的基因,目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和表达. (1)提取目的基因:基因工程中人们所需要的.定向改造生物遗传性状的特定基因是目的基因(如人的胰岛素基因.干扰素基因.植物的抗病基因等). 获取目的基因的途径有:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因,另一条是人工合成基因. ①用“鸟枪法 直接分离目的基因的具体过程:供体细胞的 “鸟枪法 为什么不适用于获取真核生物细胞中基因? 真核细胞的基因编码区含不能表达的DNA片段.因此.不能直接用于基因的扩增和表达.获取真核细胞中目的基因时.一般用人工合成基因的方法. ②人工合成基因的方法 a.反转录法.I.过程:目的基因的链DNA即目的基因,Ⅱ.优点:专一性强.目的基因不含内含子,Ⅲ.缺点:操作过程麻烦.mRNA生存时间短.技术要求高.b.根据已知氨基酸序列合成DNA.I.过程: ,Ⅱ.优点:专一性强.目的基因不含内含子.可合成自然界不存在的新基因,Ⅲ.缺点:目前.对于许多复杂的.尚不知道核苷酸序列的基因不能用此法合成. (2)目的基因与运载体结合:目的基因与运载体结合的过程.实质上是不同来源的DNA重新组合的过程.其基本过程如下: (3)将目的基因导入受体细胞:①基因工程中常用的受体细胞有:大肠杆菌.枯草杆菌.土壤农杆菌.酵母菌和动植物细胞,②将目的基因导入受体细胞的方法:根据受体和运载体的类型不同.所采用的导入方法也不同.目前经常使用的目的基因导人方法有:花粉通道法.氯化钙法.农杆菌介导的遗传转化学.基因枪法及电击法.聚乙二醇(PEG)法等. . (4)目的基因的检测与表达. 考题3-1 目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键.图6-23-1中甲.乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法.请回答下列问题: (1)在甲图中.a过程是在 酶的作用下完成的.如果用该类酶中的一种.不一定毹 获取目的基因.其原因是: (2)在乙图中.C过程在遗传学上称为 .d过程称为 .d过程需以mRNA为模板. 为原料.还需要的条伺是ATP. .DNA聚合酶等. (3)除了用上述两种方法可以获取目的基因外请你再写出一种方法: 考题3-2 )我国科研人员发现.弯曲的蚕丝由于弯折处易断裂.其强度低于由蜘蛛纺绩器拖牵丝的直丝.并首次在世界上通过了转基因方法将“绿色荧光蛋白基因 与“蜘蛛拖牵丝基因 拼接后成功插入蚕丝基因组中.并在受体细胞中得到成功表达. (1)在这项“基因工程 的操作中.目的基因是 .采用绿色荧光蛋白基因的主要目的是 . (2)两基因组合在导人受体细胞前必须进行的步骤是:将其与由细菌体内取得的 进行切割处理.以保证有相同的 .并拼接成 .如果引入的受体细胞是细菌.还要对细菌作 处理.

网址:http://m.1010jiajiao.com/timu3_id_1984226[举报]

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,另一张图用核昔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。

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。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?

查看习题详情和答案>>

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4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1张图用遗传单位表示基因间的距离,另1张图用核苷酸数目表示基因间的距离);1张图显示染色体上全部约30亿个碱基对的排列顺序,还有1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.在完成基因组计划后,将重点转向研究中国人的基因,特别是与疾病有关的基因,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、牛等动物基因组的全部碱基顺序.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.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?

查看习题详情和答案>>

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网