Question

【题目】科研人员为研究果蝇“昼夜节律”的发生机制，设法寻找果蝇体内在白天和夜间合成的某些蛋白质分子，若其合成量发生显著变化，且变化周期与一昼夜时长相近，则有可能与生物时钟产生的机制有关。实验研究的相关内容如下，回答下列问题。

（1）蛋白质是生命活动的承担者，是以mRNA为模板进行翻译过程合成的。研究人员检测某种蛋白质的mRNA碱基序列后，通过_________过程获得cDNA，从而能在体外合成编码该蛋白质的基因。

（2）研究者对一种目标研究物——PER蛋白质进行深入的研究，分离出控制该蛋白质合成的mRNA，缩写为per+。同时，发现在节律时长发生突变的果蝇个体内有异常信使perL，且含量比较结果如下图。

分析结果可知，含有per+的突变个体很可能其昼夜节律时长_________ （填“大于”、“小于”或“等于”）24小时，判断的依据是_______________。

（3）若人为诱导PER基因突变后，per+的合成量的变化表现为_________，则可确认控制PER蛋白质的基因就是生物体内的“时钟”。但也有人指出，这样的实验证据仍然不够充足，请利用PER的基因突变果蝇为材料补充必要的实验，检验上述结论。

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Answer 1

【答案】 反转录 大于 preL突变体的变化周期比pre+滞后约半小时 无周期性波动 实验方案：向pre+的合成量无周期性变化的果蝇体内注入PRE蛋白质，观察果蝇的节律行为。预期实验结果、得出结论：若果蝇的节律行为恢复正常，则PER基因是生物体内的“时钟”；若果蝇的节律行为仍然异常，则PER基因并非生物体内的“时钟”

【解析】试题分析：本题主要考查转录及反转录。要求学生会根据题目所给背景，进行相关分析，得出结论。

（1）mRNA通过反转录得到cDNA，从而能在体外合成编码该蛋白质的基因。

（2）据图观察，由于perL突变体的变化周期比per+滞后约半小时，含有per+的突变个体很可能其昼夜节律时长大于24小时。

（3）若人为诱导PER基因突变后，per+的合成量的变化表现为无周期性波动，则可确认控制PER蛋白质的基因就是生物体内的“时钟”。 但也有人指出，这样的实验证据仍然不够充足，原因是有可能PER基因突变后，其PER蛋白质并未发生变化，因此还需设计一个实验：向per+的合成量无周期性变化的果蝇体内注入PER蛋白质，观察果蝇的节律行为。预期实验结果、得出结论：若果蝇的节律行为恢复正常，则PER基因是生物体内的“时钟”；若果蝇的节律行为仍然异常，则PER基因并非生物体内的“时钟”。