Question

【題目】人體除了存在于下丘腦視交叉上核(SCN)的主生物鐘外，還有存在于肝、胰等器官和脂肪組織中的局部生物鐘，它們對調(diào)節(jié)睡眠、新陳代謝等具有重要作用。如果任何一個外周生物鐘和主生物鐘不同步，就有可能導(dǎo)致肥胖、糖尿病，抑郁癥等疾病。請據(jù)圖回答下列問題。

(1)外界環(huán)境的光照變化導(dǎo)致人體內(nèi)褪黑素含量變化，這個過程是___________調(diào)節(jié)，圖一所示的神經(jīng)纖維末梢釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素的方式是_______________。

(2)褪黑素俗稱腦白金，其分泌有晝夜節(jié)律，晚上分泌的多，白天分泌得少，具有調(diào)整睡眠的作用。褪黑素由松果體細(xì)胞分泌后，通過___________運(yùn)輸，抑制下丘腦視交叉上核的活動，此種調(diào)節(jié)方式屬于___________。個別同學(xué)熬夜玩手游，從而擾亂了生物鐘，推測其原因是______________________________________。

(3)研究發(fā)現(xiàn)PER蛋白的含量也與晝夜節(jié)律密切相關(guān)。如圖二，PER基因通過____________過程表達(dá)出的PER蛋白在夜間與TIM蛋白結(jié)合為二聚體，經(jīng)__________進(jìn)入細(xì)胞核后抑制該基因的表達(dá)；白天在光信號的影響下，上述二聚體生成量___________，PER基因表達(dá)量__________。

Answer 1

【答案】 神經(jīng) 胞吐 體液 反饋調(diào)節(jié)（或者負(fù)反饋調(diào)節(jié)） 手機(jī)或電腦的光線通過神經(jīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)致抑制性的神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素分泌增加，繼而導(dǎo)致本應(yīng)晚上分泌較多的褪黑素分泌減少，對下丘腦視交叉上核抑制作用減弱，影響了生物鐘 轉(zhuǎn)錄翻譯 核孔 少 多

【解析】試題分析：本題考查動物生命活動的調(diào)節(jié)，考查對神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)、基因表達(dá)過程的理解。解答此題，可根據(jù)圖一中光暗信號引起褪黑素分泌的途徑和褪黑素的作用結(jié)果判斷該過程的調(diào)節(jié)方式和特點，根據(jù)圖二中有光和無光條件下TIM蛋白的不同去向分析PER基因表達(dá)量。

(1)據(jù)圖一可知，外界環(huán)境的光照變化首先作用于視網(wǎng)膜，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)分泌的去甲腎上腺素作用于松果體細(xì)胞，影響人體內(nèi)褪黑素的分泌，該過程屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)，神經(jīng)纖維末梢通過胞吐釋放去甲腎上腺素。

(2)褪黑素屬于一種激素，由松果體細(xì)胞分泌后，通過體液（血液）運(yùn)輸作用于下丘腦視交叉上核，抑制其活動，該調(diào)節(jié)方式屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。熬夜玩手游時，手機(jī)或電腦的光線通過神經(jīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)致抑制性的神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素分泌增加，該遞質(zhì)屬于抑制性的神經(jīng)遞質(zhì)，導(dǎo)致本應(yīng)晚上分泌較多的褪黑素分泌減少，對下丘腦視交叉上核抑制作用減弱，從而擾亂了生物鐘。

(3) PER基因通過轉(zhuǎn)錄過程合成mRNA，進(jìn)而通過翻譯過程表達(dá)出PER蛋白，據(jù)圖可知，在夜間無光時PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合為二聚體，經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核后抑制該基因的表達(dá)；白天在光信號的影響下，CRY蛋白與TIM蛋白結(jié)合為二聚體，并被降解，導(dǎo)致PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合而成的二聚體量減少，PER基因表達(dá)增強(qiáng)，PER蛋白含量增多。