Question

【題目】2017年諾貝爾生理學或醫學獎由杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴什和邁克爾·楊三位美國科學家分享，以表彰他們發現了“調控晝夜節律的分子機制”。請回答下列有關問題：

（1）遺傳學實驗研究中常用果蠅為實驗材料，因為果蠅具有_________________特點（寫出兩點）。三位科學家發現果蠅腦內周期基因的mRNA和蛋白水平呈晝夜節律性變動,它們在早晨濃度較低，而夜晚濃度升高,該現象表明________________受晝夜變化的影響。之后，他們進一步深入研究，發現更多與“調控晝夜節律”有關的基因，此研究表明基因與性狀的關系是：_______________________________________。

（2）研究發現控制果蠅晝夜節律的機制，也適用于其他生物，包括人類。如圖表示人體生物鐘的部分機理，他們發現下丘腦SCN細胞中基因表達產物per蛋白的濃度呈周期性變化，在夜晚不斷積累，到了白天又會被分解，per蛋白的濃度變化與晝夜節律驚人一致。圖中②中核糖體移動的方向為_____________，③中per蛋白抑制細胞核中per基因表達體現了____________調節機制。

（3）研究表明，經常熬夜不按“生物鐘”作息的人更容易患糖尿病。研究人員發現這些糖尿病患者內胰島素含量正常，但胰島素不能促進組織細胞_______________從而有效地降低血糖。

（4）老鼠的“生物鐘”是晝伏夜出，白天不活躍，晚上活躍，在長期進化過程中它的某些天敵如貓頭鷹和它具有相同的節律，并擁有更敏銳的眼睛，這體現了不同物種之間的_______________。

Answer 1

【答案】繁殖快，易飼養，具多對易于區分的相對性狀，染色體少等 基因的表達基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系（同一性狀有多個基因決定）由右到左（負）反饋加速攝取利用和儲存葡萄糖共同進化

【解析】

本題屬于信息題，要求考生具有從題干中提煉有用信息，并能結合教材知識進行解答。

（1）果蠅常作為遺傳學實驗材料，是因為果蠅具有繁殖快，易飼養，具多對易于區分的相對性狀，染色體少等優點；根據基因的表達的過程，由信息“果蠅腦內周期基因的mRNA和蛋白水平呈晝夜節律性變動”可知，基因的表達過程也受晝夜變化的影響；由信息“發現更多與“調控晝夜節律”有關的基因”可知，調控晝夜節律這一性狀的基因不止一對，故可得出基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系或同一性狀有多個基因決定。

（2）由題（2）圖解可知，①為轉錄，②為翻譯。②過程一條mRNA上結合多個核糖體，且最左側核糖體上形成的肽鏈最長，可知翻譯時核糖體移動的方向是從右向左；③表示基因經轉錄翻譯形成的蛋白質又反過來影響其轉錄過程，說明其表達機制中存在反饋調節。

（3）由胰島素降血糖的生理作用可知，糖尿病患者體內胰島素正常，說明胰島素不能發揮作用，說明其受體細胞對胰島素的敏感性降低，從而使胰島素不能促進組織細胞加速攝取利用和儲存葡萄糖。

（4）捕食者和被捕食者在自然選擇的過程中共同進化。