Question

【題目】2017 年，三位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)生物晝夜節(jié)律的分子機(jī)制而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。請(qǐng)回答問題：

（1）1984 年，科學(xué)家首次成功分離了節(jié)律基因（per）。per 基因控制合成 PER 蛋白的過程稱為基因的_____。

（2）CLK-CYC 復(fù)合物能激活 per 基因轉(zhuǎn)錄，PER 蛋白與 TIM 蛋白結(jié)合后才能進(jìn)入細(xì)胞核。白天 PER 蛋白在 細(xì)胞質(zhì)中降解，晚上 PER 蛋白在細(xì)胞核中積累，周期約為 24 小時(shí)，表現(xiàn)出晝夜節(jié)律，其分子調(diào)節(jié)機(jī)制如下圖所示。

①白天，在光下被激活的 CRY 蛋白與 TIM 蛋白結(jié)合，引起 TIM 蛋白降解，PER 蛋白與 DBT 蛋白結(jié)合后被降 解，導(dǎo)致_____，PER 蛋白進(jìn)入細(xì)胞核受阻。

②夜晚，TIM 蛋白與 PER 蛋白結(jié)合后，經(jīng)_____進(jìn)入細(xì)胞核，使核內(nèi)的 PER 蛋白含量升高，同 時(shí)_____ per 基因轉(zhuǎn)錄。

（3）生物節(jié)律與人類健康息息相關(guān)，節(jié)律紊亂會(huì)引發(fā)一系列健康問題。上述研究對(duì)于我們健康文明的生活方式有哪些啟示？_____。

Answer 1

【答案】表達(dá) PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合產(chǎn)物減少 核孔 抑制 規(guī)律作息，保持良好生活習(xí)慣，有利于維持機(jī)體的健康狀態(tài)。

【解析】

題圖夜晚細(xì)胞核內(nèi)的PER基因的轉(zhuǎn)錄指導(dǎo)合成PER蛋白，PER蛋白合成后可以和TIM結(jié)合，結(jié)合物進(jìn)入細(xì)胞核，抑制PER基因的轉(zhuǎn)錄，而白天在光下被激活的CRY蛋白與TIM蛋白結(jié)合，引起TIM蛋白降解，PER蛋白與DBT蛋白結(jié)合后被降解。

（1）per基因控制合成PER蛋白的過程稱為基因的表達(dá)。該過程在細(xì)胞的細(xì)胞核中，以該基因的一條鏈為模板，以四種核糖核苷酸為原料轉(zhuǎn)錄為mRNA，進(jìn)而在核糖體上翻譯出PER蛋白。
（2）①白天，在光下被激活的CRY蛋白與TIM蛋白結(jié)合，引起TIM蛋白降解，PER蛋白與DBT蛋白結(jié)合后被降解，導(dǎo)致PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合產(chǎn)物減少，PER蛋白進(jìn)入細(xì)胞核受阻。
②題意顯示，夜晚，TIM蛋白與PER蛋白結(jié)合后，經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，使核內(nèi)的PER蛋白含量升高，同時(shí)抑制 per基因轉(zhuǎn)錄。
（3）上述研究對(duì)于我們健康文明的生活方式啟示是：規(guī)律作息，保持良好生活習(xí)慣等。