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神奇的“生物钟”

在上个世纪70年代,美国分子生物学家Seymour Benzer及其学生Ronald Konopka提出一个想法:生物体内有没有可能存在着控制其昼夜节律的基因呢?经过研究,他们发现果蝇体内一种未知基因的突变确实会扰乱其昼夜节律。他们将这种突变的基因命名为“周期”基因。

今年的诺贝尔奖获得者Jeffrey Hall、Michael Rosbash和Michael Young成功地分离出了这种基因。并发现其编码控制合成的PER蛋白就是一个“周期”蛋白,PER蛋白会在夜间不断累积,然后在白天又发生分解。因而,PER蛋白水平的变化以24小时为周期,正好与昼夜节律保持同步。

徐璎2003年的研究工作也发现一种“早睡早起”的基因。旧金山有个家族的人习惯在3时~4时起床,18时~19时睡觉。研究团队发现,这一家族管理睡眠行为的PER2基因发生了突变。如果把小鼠的该基因也突变,小鼠同样会早睡早起。

此次诺贝尔奖获得者在果蝇中克隆出per基因,而中国科学院北京生科院研究员孙中生则克隆了哺乳动物的Per1基因。长期从事疾病与生物钟调控机制研究的孙中生指出,不仅是基因,光照、饮食等环境因素也会影响生物钟变化。

随着全球化演进,处于不同时区的人们越来越多会在同一时间做同一件事情,如国际会议、金融交易等,如何能在关键时刻调整生物钟已成为热门研究方向。孙中生介绍,美国已研发出72小时不睡觉的药物,可在有特殊需要时提高警觉性,增强生物节律。

(1)文中研究表明,生物的节律是由_______控制的,其通过控制_______的合成来实现节律的调控。此外,孙中生的研究发现生物钟还受到_______的影响。

(2)在徐璎的研究工作中,小鼠“早睡早起”的特征是_______(填“可遗传的”或“不可遗传的”)。

(3)谈谈你对“72小时不睡觉的药物”的研发和使用的看法_____________。

八年级生物综合题中等难度题

少年,再来一题如何?
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