利用果蝇作为模式动物,有科学家分离到了一种能够控制日常正常生物节律的基因,通过研究发现,这...

利用果蝇作为模式动物,有科学家分离到了一种能够控制日常正常生物节律的基因,通过研究发现,这种基因能够编码特殊的蛋白,当处于夜晚时该蛋白能够在细胞中进行积累,随后在白天时就会发生降解。下列属于果蝇生物钟根本工作机制的选项是

A. 果蝇存在一种能够控制日常正常生物节律的相关基因

B. 细胞内部存在代谢的过程

C. 当处于夜晚时相关蛋白能够在细胞中进行积累,在白天时就会发生降解

D. 果蝇能合成控制昼夜节律的有关蛋白

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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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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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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。他们从果蝇中分离出一种能够控制昼夜节律的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。下列有关叙述错误的是

A. 作为实验材料的果蝇，具有易饲养、繁殖快、染色体数目少等优点

B. period基因普遍存在于果蝇体细胞中，但其表达具有选择性

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年的诺贝尔奖得主利用果蝇作为模型，成功分离出控制生物正常昼夜节律的基因。研究表明：从果蝇到人存在同样一批控制生物钟的基因，节律性地调节细胞内的基因转录，并与光和温度等外界因素协调，对应于地球自转的近24小时节律。

（1）人体内与调控生物节律有关的结构是___________。

（2）控制节律的基因有许多个，体现了基因与性状的何种关系？_________________。

（3）基因通过指导蛋白质合成来控制性状，这一过程称为___________。合成的蛋白质通过______进入________，调节另一些基因的转录，这种调节方式属于__________调节。

（4）科学家从两千多只果蝇中只筛选到三只突变果蝇用以研究，这体现了基因突变的____________特性。

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科学家从果蝇基因组中分离出控制生物昼夜节律（即生物钟）的基因（PER基因）。研究表明，该基因编码的PER蛋白夜间在细胞核积聚，清晨降解。PER蛋白积累到一定量后会抑制PER基因的表达，导致PER蛋白无法合成，动物因此逐渐进入睡眠状态。生物钟也是靠着这种机制影响着其他多细胞生物（包括人类）。PER基因的表达与关闭机制如下图所示：

（1）很多遗传生物学家喜欢用果蝇作为遗传学实验的材料。果蝇作为遗传学材料的优点有___________（答出2点）。

（2）请写出PER蛋白合成过程中遗传信息的流动方向:___________。

（3）人体每天都需要一定的睡眠时间才能保证大脑的正常工作，而PER基因通过规律性的表达与关闭控制着昼夜节律。请根据科学家的研究成果推断人在夜间犯困是因为______________________；而在清晨醒来是因为___________。

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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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