Question

【題目】2017年諾貝爾生理學和醫學獎授予三位美國科學家，以表彰他們“發現控制生理節律（生物鐘）的分子機制”。獲獎者利用果蠅作為模擬生物進行研究發現：PER基因編碼的PER（蛋白質）被TIM蛋白綁定后，會在夜間聚集到細胞核中抑制PER基因的活性，而PER在白天被分解，使PER的含量在細胞中呈現周期性變化，剛好和晝夜節律相吻合。請據圖回答下列問題：

（1）遺傳學上將①②過程合稱為___________。PER蛋白的含量在細胞中周期性變化的規律是__________。

（2）如果控制小鼠生物鐘的器官發生了病變，還會對其體內的___________調節產生明顯的影響。

（3）當我們坐飛機跨越多個時區時，便會出現“時差”倒不過來的情況，其原因是___________。

Answer 1

【答案】 基因的表達 晝少夜多 體溫調節和水平衡（多答血糖平衡調節不扣分） 晝夜節律和細胞內PER蛋白含的（晝少夜多） 周期性變化不同步

【解析】基因的轉錄和翻譯過程稱為基因的表達。下丘腦控制生物體內水鹽平衡﹑調節體溫﹑血糖調節﹑睡眠﹑生殖等。

（1）①為轉錄，②為翻譯，遺傳學上將①②過程合稱為基因的表達。根據題意，PER蛋白綁定TIM蛋白后，在夜間聚集到細胞核中抑制PER基因的活性，而PER在白天被分解，則白天PER蛋白含量較低，因此PER蛋白的含量表現出晝少夜多現象。

（2）下丘腦控制生物節律，如果下丘腦發生病變，會影響生物體溫調節、水鹽調節、血糖調節等。

（3）根據題意，PER蛋白影響生物鐘，“時差”倒不過來，可能原因是生物體細胞內PER蛋白含量的周期性變化與晝夜節律不同步。