Question

【題目】神奇的“生物鐘”

在上個世紀70年代，美國分子生物學(xué)家Seymour Benzer及其學(xué)生Ronald Konopka提出一個想法：生物體內(nèi)有沒有可能存在著控制其晝夜節(jié)律的基因呢?經(jīng)過研究，他們發(fā)現(xiàn)果蠅體內(nèi)一種未知基因的突變確實會擾亂其晝夜節(jié)律。他們將這種突變的基因命名為“周期”基因。

今年的諾貝爾獎獲得者Jeffrey Hall、Michael Rosbash和Michael Young成功地分離出了這種基因。并發(fā)現(xiàn)其編碼控制合成的PER蛋白就是一個“周期”蛋白，PER蛋白會在夜間不斷累積，然后在白天又發(fā)生分解。因而，PER蛋白水平的變化以24小時為周期，正好與晝夜節(jié)律保持同步。

徐瓔2003年的研究工作也發(fā)現(xiàn)一種“早睡早起”的基因。舊金山有個家族的人習慣在3時～4時起床，18時～19時睡覺。研究團隊發(fā)現(xiàn)，這一家族管理睡眠行為的PER2基因發(fā)生了突變。如果把小鼠的該基因也突變，小鼠同樣會早睡早起。

此次諾貝爾獎獲得者在果蠅中克隆出per基因，而中國科學(xué)院北京生科院研究員孫中生則克隆了哺乳動物的Per1基因。長期從事疾病與生物鐘調(diào)控機制研究的孫中生指出，不僅是基因，光照、飲食等環(huán)境因素也會影響生物鐘變化。

隨著全球化演進，處于不同時區(qū)的人們越來越多會在同一時間做同一件事情，如國際會議、金融交易等，如何能在關(guān)鍵時刻調(diào)整生物鐘已成為熱門研究方向。孫中生介紹，美國已研發(fā)出72小時不睡覺的藥物，可在有特殊需要時提高警覺性，增強生物節(jié)律。

（1）文中研究表明，生物的節(jié)律是由_______控制的，其通過控制_______的合成來實現(xiàn)節(jié)律的調(diào)控。此外，孫中生的研究發(fā)現(xiàn)生物鐘還受到_______的影響。

（2）在徐瓔的研究工作中，小鼠“早睡早起”的特征是_______（填“可遺傳的”或“不可遺傳的”）。

（3）談?wù)勀銓Α?/span>72小時不睡覺的藥物”的研發(fā)和使用的看法_____________。

Answer 1

【答案】 （1）基因， PER蛋白 （2）環(huán)境， 可遺傳的 （3）合理即可

【解析】試題分析：動物行為從行為獲得的途徑可分為先天性行為和學(xué)習行為，先天性行為是指動物一出生就有的一種行為方式，是動物的一種本能，由體內(nèi)的遺傳物質(zhì)決定的；而學(xué)習行為是動物出生后在成長的過程中通過環(huán)境因素的影響，由生活經(jīng)驗和“學(xué)習”逐漸建立起來的，是在先天性行為的基礎(chǔ)上建立的一種新的行為活動，也稱為后天性行為。

（1）生物的節(jié)律是由人體自身內(nèi)在的遺傳因素決定的，具體是由基因控制的。其通過控制PER蛋白的合成來實現(xiàn)節(jié)律的調(diào)控。此外，某些復(fù)雜的宇宙信息是控制生命節(jié)律現(xiàn)象的動因，即還受到環(huán)境的影響。

（2）小鼠“早睡早起”的是由動物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)所決定的，屬于可遺傳的特征。

（3）人類作息時間符合自然規(guī)律，也是符合人體機能的。而通過服用藥物改變自然規(guī)律，改變生活方式，必將引起連鎖反應(yīng)，對人類自身有百害而無一利。世界公認的健康睡眠時間是根據(jù)年齡劃分的，嬰兒每天需要20個小時的睡眠時間，兒童需要13個小時左右，青少年10個小時左右，成年人需要8個小時，老年人需要6個小時。