题目内容

19.人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律.研究表明,下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关,其表达产物的浓度呈周期性变化.图1为该基因表达过程示意图,图2和图3是对其部分过程的放大图.请据图回答问题:

(1)PER基因是(是/否)存在于垂体细胞中,其表达产物的浓度变化周期约为24小时.
(2)据图1中的过程③可知,PER蛋白的合成调节机制为(负)反馈调节.该图过程②中核糖体的移动方向是由右向左.
(3)图2和图3分别对应于图1中的过程 (填写数字序号),图2中碱基配对方式与图3中不同的是T-A.
(4)图2过程的进行需要 酶催化,图3中决定氨基酸“天”的密码子是GAC.
(5)长期营养不良,会影响人体昼夜节律,并使睡眠质量降低.据图3分析,可能的原因是体内氨基酸水平较低,部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA,空载tRNA进入核糖体,导致PER蛋白的合成终止,而影响人体昼夜节律.

分析 根据题意和图示分析可知:
图1中①为转录过程,②为翻译过程,③过程表示PER蛋白能进入细胞核,调节per基因的转录过程.
图2表示转录;
图3表示翻译.
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能.细胞具有全能性的原因是细胞包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因.

解答 解:(1)由于细胞的全能性,per基因存在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中.由于该基因的表达产物与昼夜节律有关,因此PER基因表达产物的浓度变化周期约为24小时.
(2)据图1中的过程③可知,PER蛋白的合成调节机制为(负)反馈调节.根据多肽链的长短,可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左.
(3)图2表示转录,对应于图1中的过程①,图3表示翻译,对应于图1中的过程②,图2中转录的碱基配对方式与图3中翻译不同的是T-A.
(4)转录过程进行需要RNA聚合酶催化;密码子是mRNA上的三个相邻的碱基,因此图3中决定氨基酸“天”的密码子是GAC.
(5)长期营养不良,会影响人体昼夜节律,并使睡眠质量降低.据图3分析,可能的原因是体内氨基酸水平较低,部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA,空载tRNA进入核糖体,导致PER蛋白的合成终止,而影响人体昼夜节律.
故答案为:
(1)是    24
(2)(负)反馈调节    由右向左 
(3)①②T-A
(4)RNA聚合    GAC
(5)PER蛋白的合成

点评 本题以下丘脑SCN细胞和PER蛋白为素材,结合转录和翻译图,考查基因表达的相关知识,解答本题的关键是分析图解,结合所学的知识,对各小题作出正确的判断.

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