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

11984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___________。該過程在細(xì)胞的___________中,以該基因的一條鏈為模板,以四種_______為原料轉(zhuǎn)錄為mRNA,進而在核糖體上___________PER蛋白。

2CLK-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,表現(xiàn)出晝夜節(jié)律,其分子調(diào)節(jié)機制如下圖所示。

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蛋白進入細(xì)胞核受阻。

②夜晚,TIM蛋白與PER蛋白結(jié)合后,經(jīng)___________進入細(xì)胞核,使核內(nèi)的PER蛋白含量升高,同時___________ per基因轉(zhuǎn)錄。

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

【答案】表達 細(xì)胞核 核糖核苷酸 翻譯 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)慣等

【解析】

DNA復(fù)制

DNA轉(zhuǎn)錄

翻譯

時間

細(xì)胞分裂的間期

個體生長發(fā)育的整個過程

場所

主要在細(xì)胞核

細(xì)胞質(zhì)中的核糖體

條件

DNA解旋酶,DNA聚合酶等,ATP

RNA聚合酶等,ATP

酶,ATP,tRNA

模板

DNA的兩條鏈

DNA的一條鏈

mRNA

原料

A T C G的四種脫氧核苷酸

A U C G的四種核糖核苷酸

20種氨基酸

模板去向

分別進入兩個子代DNA分子中

與非模板鏈重新繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)

分解成單個核苷酸

1)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程稱為基因的表達,故per基因控制合成PER蛋白的過程稱為基因的表達;虻谋磉_過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩步,前者主要發(fā)生在細(xì)胞核中,而后者發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上,據(jù)此分析為,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,進而在核糖體上翻譯出PER蛋白。

2)根據(jù)題目信息可知,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,據(jù)此作答:

結(jié)合圖示可知,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,故此PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合產(chǎn)物減少,PER蛋白進入細(xì)胞核受阻。

核孔是大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道,故可推測,夜晚,TIM蛋白與PER蛋白結(jié)合后,是經(jīng)核孔進入細(xì)胞核的,使核內(nèi)的PER蛋白含量升高,同時抑制 per基因轉(zhuǎn)錄。

3)生理的節(jié)律性是生物節(jié)律形成的內(nèi)因,如果生活不規(guī)律,就會引發(fā)因為節(jié)律紊亂導(dǎo)致的一系列健康問題。因此為了身體的健康,我們需要規(guī)律作息,保持良好生活習(xí)慣。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為高等動物的一組細(xì)胞分裂圖像,下列分析判斷正確的是(

A.乙產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型為 AaBbCC,丙產(chǎn)生的細(xì)胞基因型為 ABC abC

B.甲、乙、丙三個細(xì)胞中均含有 6條染色體,但只有丙中不含同源染色體

C.甲細(xì)胞形成乙細(xì)胞和丙細(xì)胞是同一細(xì)胞分裂方式過程中的不同階段

D.丙細(xì)胞產(chǎn)生子細(xì)胞的過程中發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因自由組合

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是在顯微鏡下觀察到的洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂圖像。

請回答問題:

1)觀察洋蔥根尖有絲分裂裝片時,應(yīng)找到___________區(qū)的細(xì)胞進行觀察。

2)在一個視野中大多數(shù)的細(xì)胞處于__________期,該時期細(xì)胞中發(fā)生的主要變化是_______。

3)圖中的A細(xì)胞處于分裂的___________期;B細(xì)胞處于分裂的___________期。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】1表示某綠色植物葉肉細(xì)胞,其中a~d代表生理過程,①~④代表物質(zhì)。圖2表示在不同光照條件下測定的該植物凈光合速率(以O2釋放量為測定指標(biāo))變化情況。據(jù)圖回答下列問題:

1)圖1中,過程a進行的場所是______,過程a為過程b提供______。

2)圖1中,物質(zhì)③是_____,物質(zhì)①進入液泡的運輸方式是_____。

3)圖2bc段限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是_______

4)在圖2cd對應(yīng)時段,植物體內(nèi)有機物總量的變化過程是_______。經(jīng)測定,晴天遮光條件下該植物的CO2平均釋放速率為0.8umol/m2·s),則a點時該植物02生成速率約為______umol/m2s

5)在實驗過程中,給該植物澆灌H2180,葉肉細(xì)胞中出現(xiàn)了(CH2180)。最可能的轉(zhuǎn)化途徑是_______(用圖1中的數(shù)字、字母和箭頭表示)。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是植物光合作用過程的示意圖,中字母代表物質(zhì)。請回答下列問題:

1)在植物葉肉細(xì)胞中,圖中過程I發(fā)生的場所是____________;過程發(fā)生的場所是____________。該過程儲存在葡萄糖中的能量最終來自__________________。

2)物質(zhì)C、D分別是____________。葉肉細(xì)胞從外界吸收的E首先與細(xì)胞內(nèi)的C5結(jié)合,該過程被稱為__________________。

3)在夏季晴朗上午,過程I產(chǎn)生的B的去向是__________________。在1000~1200,部分植物光合速率明顯降低而出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象,原因是__________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他們所得的實驗結(jié)果依次應(yīng)為( )

A. ①②③④ B. ②④①③ C. ④②③① D. ③②①④

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖為HIV結(jié)構(gòu)示意圖,圖中g(shù)p120蛋白與gp41蛋白一同構(gòu)成HIV病毒顆粒上的突刺結(jié)構(gòu),基質(zhì)部分由p17蛋白構(gòu)成,核心部分由p24蛋白構(gòu)成,下列說法正確的是

A. HIV的結(jié)構(gòu)內(nèi)只有RNA沒有DNA,所以沒有基因

B. 四種蛋白質(zhì)的合成是以HIV的RNA直接做模版翻譯完成的

C. 反轉(zhuǎn)錄除了需要反轉(zhuǎn)錄酶外,還需要模板、能量和核糖核苷酸

D. 該病毒自身可以發(fā)生的可遺傳變異和大腸桿菌一樣只有基因突變

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】巴氏芽孢桿菌是一類具有較高脲酶活性,能夠分解尿素的細(xì)菌,廣泛分布在土壤、堆肥及污水中。這種細(xì)菌能夠?qū)⒌手械哪蛩胤纸獬砂睉B(tài)氮被植物吸收,對土壤的肥力有著重要作用。研究人員擬從土壤樣品中分離該類細(xì)菌,下圖所示為操作流程,①~⑤表示操作步驟。請回答下列問題:

1)配制培養(yǎng)基時,按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分,將其溶解、定容后,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的__________,及時對培養(yǎng)基進行分裝,并進行_______滅菌。

2)步驟②富集培養(yǎng)所使用的培養(yǎng)基按用途來分應(yīng)為_____培養(yǎng)基,步驟②的主要目的是_____。

3)在步驟④的培養(yǎng)基中加入______試劑,根據(jù)培養(yǎng)基是否變紅來鑒定是否為尿素分解菌。若用該方法培養(yǎng)設(shè)置了3個培養(yǎng)皿,菌落數(shù)分別為163個、158個、159個,則可以推測富集培養(yǎng)后的菌液中每毫升含細(xì)菌數(shù)為______個,運用這種方法統(tǒng)計的結(jié)果往往較實際值_________。

4)要進一步分離純化巴氏芽孢桿菌采用步驟⑤_______法進行操作,在該操作過程中接種工具至少要灼燒______次。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下面是某同學(xué)構(gòu)建的概念圖,其中1-6表示不同的細(xì)胞器,ab、c、d表示細(xì)胞器中具體的膜結(jié)構(gòu)。下列敘述中錯誤的是(

A.圖中b為雙層膜,圖中d為線粒體外膜

B.圖中3為高爾基體、4為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

C.圖中5與植物細(xì)胞的吸水有關(guān)

D.該圖未能包括生物膜系統(tǒng)的所有結(jié)構(gòu)

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