Question

【題目】人的多種生理生化過程都表現(xiàn)出一定的晝夜節(jié)律。研究表明，下丘腦SCN細(xì)胞中PER基因表達(dá)與此生理過程有關(guān)，其表達(dá)產(chǎn)物的濃度呈周期性變化。圖1為該基因表達(dá)過程示意圖，圖2和圖3是對其部分過程的放大圖。據(jù)圖回答問題。

（1）PER基因_______（是/否）存在于垂體細(xì)胞中，理由是_____。其表達(dá)產(chǎn)物的濃度變化周期約為____小時(shí)。

（2）據(jù)圖1中的過程③可知，PER蛋白的合成調(diào)節(jié)機(jī)制為__________（正反饋/負(fù)反饋）調(diào)節(jié)。通常，一個(gè)mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，其優(yōu)點(diǎn)是_______________________。

（3）圖2對應(yīng)于圖1中的過程________（填數(shù)字序號(hào)），此過程的進(jìn)行需要__________酶的催化，若圖2中DNA模板鏈中一個(gè)堿基C變成了T，mRNA中嘌呤與嘧啶比例______（變大/不變/變小）。

（4）長期營養(yǎng)不良，會(huì)影響人體晝夜節(jié)律，并使睡眠質(zhì)量降低。據(jù)圖3分析，可能的原因是體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進(jìn)入核糖體，導(dǎo)致_________終止，而影響人體晝夜節(jié)律。

Answer 1

【答案】是 垂體細(xì)胞是由受精卵經(jīng)過有絲分裂、分化得到的，遺傳物質(zhì)相同 24 負(fù)反饋調(diào)節(jié) 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì) ① RNA聚合 不變 PER蛋白的合成

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：

圖1中①為轉(zhuǎn)錄過程，②為翻譯過程，③過程表示PER蛋白能進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)PER基因的轉(zhuǎn)錄過程。

圖2表示轉(zhuǎn)錄；

圖3表示翻譯。

（1）由于細(xì)胞的全能性，PER基因存在于包括下丘腦SCN細(xì)胞在內(nèi)的所有正常細(xì)胞中，也存在于垂體細(xì)胞中，因?yàn)榇贵w細(xì)胞是由受精卵經(jīng)過有絲分裂、分化得到的，遺傳物質(zhì)與下丘腦SCN細(xì)胞相同。由于該基因的表達(dá)產(chǎn)物與晝夜節(jié)律有關(guān)，因此PER基因表達(dá)產(chǎn)物的濃度變化周期約為24小時(shí)。

（2）據(jù)圖1中的過程③可知，PER蛋白的合成調(diào)節(jié)機(jī)制為（負(fù)）反饋調(diào)節(jié)。一個(gè)mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，其優(yōu)點(diǎn)是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。

（3）圖2表示轉(zhuǎn)錄，對應(yīng)于圖1中的過程①，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，DNA模板鏈中一個(gè)堿基C變成了T，C為胞嘧啶，T為胸腺嘧啶，都是嘧啶，所以轉(zhuǎn)錄成的mRNA中嘌呤與嘧啶比例不變。

（4）長期營養(yǎng)不良，會(huì)影響人體晝夜節(jié)律，并使睡眠質(zhì)量降低。據(jù)圖3分析，可能的原因是體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進(jìn)入核糖體，導(dǎo)致PER蛋白的合成終止，而影響人體晝夜節(jié)律。