果蝇常常作为生物学实验材料，阅读下列资料并回答相关问题：资料一 2017年诺贝尔生理学或医...

果蝇常常作为生物学实验材料，阅读下列资料并回答相关问题：

资料一　2017年诺贝尔生理学或医学奖，颁给了用果蝇作为研究对象，发现控制“昼夜节律”分子机制的三位美国科学家。他们最初认为：昼夜节律与PER基因编码的PER蛋白周期变化有关，当PER基因处于活性状态时，合成PER蛋白，如果PER蛋白在细胞核中积累，会阻断PER基因的活性，抑制PER蛋白的合成；后来发现PER蛋白无法单独进入细胞核，他们进一步研究发现另一个基因“TIM基因”，该基因编码的TIM蛋白与PER蛋白结合在一起后，进入到细胞核中，从而阻断了PER基因的活性。过程如下图所示：

（1）核孔允许某些大分子通过，这体现了核孔的___________，根据资料信息说明理由　　 ________________________________________________________________________________。

（2）图示PER蛋白抑制PER基因的活性的调节机制称为什么调节？ __________，理由是 ________________________________________________________________________。

（3））这种调节机制在生命系统普遍存在，它对于机体维持____________具有重要意义。

资料二　科学家发现某突变纯合子果蝇对二乙酯乙醚极其敏感，二乙酯乙醚能引起该突变纯合子果蝇神经冲动传导异常而发生惊厥。如下图是某突变纯合子果蝇与野生型果蝇某神经纤维在a时刻受到刺激而发生的膜电位变化曲线。果蝇的神经纤维在静息时的膜电位是______________，引起ab段电位变化的原因是_______________，造成突变纯合子果蝇bc段膜电位变化的可能原因是_________________________________________。

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2017年诺贝尔生理学或医学奖由杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨三位美国科学家分享，以表彰他们发现了“调控昼夜节律的分子机制”。请回答下列有关问题：

（1）遗传学实验研究中常用果蝇为实验材料，因为果蝇具有_________________特点（写出两点）。三位科学家发现果蝇脑内周期基因的mRNA和蛋白水平呈昼夜节律性变动,它们在早晨浓度较低，而夜晚浓度升高,该现象表明________________受昼夜变化的影响。之后，他们进一步深入研究，发现更多与“调控昼夜节律”有关的基因，此研究表明基因与性状的关系是：_______________________________________。

（2）研究发现控制果蝇昼夜节律的机制，也适用于其他生物，包括人类。如图表示人体生物钟的部分机理，他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，在夜晚不断积累，到了白天又会被分解，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。图中②中核糖体移动的方向为_____________，③中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了____________调节机制。

（3）研究表明，经常熬夜不按“生物钟”作息的人更容易患糖尿病。研究人员发现这些糖尿病患者内胰岛素含量正常，但胰岛素不能促进组织细胞_______________从而有效地降低血糖。

（4）老鼠的“生物钟”是昼伏夜出，白天不活跃，晚上活跃，在长期进化过程中它的某些天敌如猫头鹰和它具有相同的节律，并拥有更敏锐的眼睛，这体现了不同物种之间的_______________。

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果蝇作为遗传研究中的重要实验材料，先后有美国遗传学家摩尔根（1933年）、穆勒（1946年）和刘易斯（1995年）分别获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列有关的问题：

（1）现有3管果蝇，每管中均有红眼和白眼（相关基因为W、w），且雌雄各半。管内雌雄果蝇交配产生的子代如下：A管中雌雄果蝇均为红眼；B管中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼；C管中雌雄果蝇均为一半红眼，一半白眼。请你根据上述结果作出判断：控制红眼和白眼的基因位于＿＿染色体上；3支试管中亲代白眼果蝇的性别依次是＿＿、＿＿、＿＿;C管中亲代果蝇的基因型为＿＿＿＿。

（2）果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性。将纯合长翅的果蝇幼虫，在35°C温度以下培养（正常培养温度为25°C），长成的果蝇表现型却为残翅，这种现象称为“表型模拟”。试问：这种模拟的表现型是否遗传？为什么？

（3）现有1只残翅雌果蝇，你如何通过实验判断它是属于纯合子aa，还是“表型模拟”？请设计鉴定方案。

方法步骤：

结果分析：

（4）假设这只残翅果蝇是由于基因突变引起的，现有一定数量的长翅和残翅果蝇，请以最简捷的实验设计思路，确定该性状是否为伴性遗传，并对可能出现的结果进行分析。

方法步骤：

结果分析：

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2017年诺贝尔生理学和医学奖授予三位美国科学家，以表彰他们“发现控制生理节律（生物钟）的分子机制”。获奖者利用果蝇作为模拟生物进行研究发现：PER基因编码的PER（蛋白质）被TIM蛋白绑定后，会在夜间聚集到细胞核中抑制PER基因的活性，而PER在白天被分解，使PER的含量在细胞中呈现周期性变化，刚好和昼夜节律相吻合。请据图回答下列问题：

（1）遗传学上将①②过程合称为___________。PER蛋白的含量在细胞中周期性变化的规律是__________。

（2）如果控制小鼠生物钟的器官发生了病变，还会对其体内的___________调节产生明显的影响。

（3）当我们坐飞机跨越多个时区时，便会出现“时差”倒不过来的情况，其原因是___________。

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分析有关科学探究的资料，回答下列问题。

我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。

【实验一】从青蒿中提取青蒿素

【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。

【实验二】生物工程合成青蒿素

为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。

（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是　　　　　　　　　　　 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （　　　　 ）

A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量

B．不同青蒿组织中的青蒿素含量

C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响

D．不同日照时长对青蒿素含量的影响

（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是　　　　 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是　　　　　　　　　　　　　 。

（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （　　　 ） （多选）

A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高　 B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素

C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程　 D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素

【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响

萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。

表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响

（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）

（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是　　　　　 。

（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。

（6）由实验三可得出的结论是：

①　　 　 　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　 。

②　　 　 　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　 。

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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国三位科学家，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。研究发现，PER基因与果蝇的昼夜节律的调控有关，其编码的PER蛋白在晚上会在果蝇细胞内积累，白天又会被分解。PER蛋白含量直接影响到生物的昼夜节律，下图为生物钟分子的核心组件的简化示意图：

（1）PER基因的表达过程包括____________。若PER基因发生突变，其控制合成的蛋白质可能不会发生改变，最可能的原因是____________。

（2）分别提取果蝇各种体细胞内的DNA分子和mRNA分子，用PER基因探针进行检测出现的现象是____________。

①只有部分体细胞的DNA与PER基因探针会形成杂交带

②所有体细胞的DNA与PER基因探针均会形成杂交带

③只有部分体细胞的mRNA与PER基因探针会形成杂交带

④所有体细胞的mRNA与PER基因探针均会形成杂交带

A．①③　　　　　　　　　　 B．①④　　　　　　　　　　 C．②③　　　　　　　　　　 D．②④

（3）据图分析，PER蛋白含量的维持可能与图中____________（物质）的作用有关，其调控PER蛋白含量变化的机制是____________。

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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的三位科学家，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。他们从果蝇中分离出一种能够控制节律的period（周期）基因，该基因编码的PER蛋白在晚上会在果蝇细胞内积累，到了白天又会被分解。如图为PER蛋白的合成和分解机制，下列有关叙述错误的是（　　 ）

A. 科学家选择果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有繁殖快、易于培养、相对性状明显等优点

B. 在大肠杆菌细胞中，过程①和②发生的场所相同

C. PER蛋白的合成离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

D. 生物钟运行机制的研究有助于解决人类因昼夜节律紊乱导致的睡眠问题

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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的三位科学家，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。他们从果蝇中分离出一种能够控制节律的period（周期）基因，该基因编码的PER蛋白在晚上会在果蝇细胞内积累，到了白天又会被分解。如图为PER蛋白的合成和分解机制，下列有关叙述错误的是（　　 ）

A. 科学家选择果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有繁殖快、易于培养、相对性状明显等优点

B. 在大肠杆菌细胞中，过程①和②发生的场所相同

C. PER蛋白的合成离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

D. 生物钟运行机制的研究有助于解决人类因昼夜节律紊乱导致的睡眠问题

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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的三位科学家，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。他们从果蝇中分离出一种能够控制节律的period（周期）基因，该基因编码的PER蛋白在晚上会在果蝇细胞内积累，到了白天又会被分解。如图为PER蛋白的合成和分解机制，下列有关叙述错误的是（　　 ）

A. 科学家选择果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有繁殖快、易于培养、相对性状明显等优点

B. 在大肠杆菌细胞中，过程①和②发生的场所相同

C. PER蛋白的合成离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

D. 生物钟运行机制的研究有助于解决人类因昼夜节律紊乱导致的睡眠问题

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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的三位科学家，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。他们从果蝇中分离出一种能够控制节律的period（周期）基因，该基因编码的PER蛋白在晚上会在果蝇细胞内积累，到了白天又会被分解。如图为PER蛋白的合成和分解机制，下列有关叙述错误的是（　　 ）

A. 科学家选择果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有繁殖快、易于培养、相对性状明显等优点

B. 在大肠杆菌细胞中，过程①和②发生的场所相同

C. PER蛋白的合成离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

D. 生物钟运行机制的研究有助于解决人类因昼夜节律紊乱导致的睡眠问题

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