8.科学家从果蝇基因组中分离出控制生物昼夜节律(即生物钟)的基因(PER基因)。研究表明,该基因编码的PER蛋白夜间在细胞核积聚,清晨降解。PER蛋白积累到一定量后会抑制PER基因的表达

8.科学家从果蝇基因组中分离出控制生物昼夜节律(即生物钟)的基因(PER基因)。研究表明,该基因编码的PER蛋白夜间在细胞核积聚,清晨降解。PER蛋白积累到一定量后会抑制PER基因的表达,导致PER蛋白无法合成,动物因此逐渐进入睡眠状态。生物钟也是靠着这种机制影响着其他多细胞生物(包括人类)。PER基因的表达与关闭机制如下图所示:
 
(1)很多遗传生物学家喜欢用果蝇作为遗传学实验的材料。果蝇作为遗传学材料的优点有___________(答出2点)。
(2)请写出PER蛋白合成过程中遗传信息的流动方向:___________。
(3)人体每天都需要一定的睡眠时间才能保证大脑的正常工作,而PER基因通过规律性的表达与关闭控制着昼夜节律。请根据科学家的研究成果推断人在夜间犯困是因为______________________;而在清晨醒来是因为___________。

8.易饲养、繁殖快、产生的子代数量多、染色体数目少PER基因→┴转录 mRNA→┴翻译PER夜间PER蛋白在细胞核中积累,抑制了PER基因的表达清晨PER蛋白降解,PER基因表达,在细胞质中合成了PER蛋白  
解析
据图题干信息分析,PER基因可以控制PER蛋白的合成,进而控制生物昼夜节律。据图分析,细胞核中PER基因通过转录和翻译控制PER蛋白的合成,该蛋白质可以进入细胞核,也可以进入细胞质,夜晚在细胞核积累,抑制PER基因的表达,白天进入细胞质并降解,解除对PER基因表达的抑制。
详解】(1)果蝇具有易饲养、繁殖快、产生的子代数量多、染色体数目少等优点,因此常常作为遗传学实验的材料。
(2)PER蛋白是由PER基因通过转录和翻译过程合成的,因此该蛋白质合成过程中遗传信息的流动方向为:PER基因→┴转录 mRNA→┴翻译PER。
(3)根据题意分析,夜间PER蛋白在细胞核中积累,抑制了PER基因的表达,导致PER蛋白无法合成,人体因此逐渐进入睡眠状态;而清晨PER蛋白进入细胞质并降解,解除了对PER基因表达的抑制作用,在细胞质中合成了PER蛋白,所以人体在清晨醒来。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息了解PER基因及其控制合成的蛋白质,并根据图示分析PER蛋白晚上和白天移动的方向和发挥作用的距离。

 
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