Question

【題目】神奇的“生物鐘”

在上個(gè)世紀(jì)70年代，美國(guó)分子生物學(xué)家Seymour Benzer及其學(xué)生Ronald Konopka提出一個(gè)想法：生物體內(nèi)有沒(méi)有可能存在著控制其晝夜節(jié)律的基因呢?經(jīng)過(guò)研究，他們發(fā)現(xiàn)果蠅體內(nèi)一種未知基因的突變確實(shí)會(huì)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(jiǎng)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(gè)“周期”蛋白，PER蛋白會(huì)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(shí)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(gè)家族的人習(xí)慣在3時(shí)～4時(shí)起床，18時(shí)～19時(shí)睡覺(jué)。研究團(tuán)隊(duì)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(huì)早睡早起。

此次諾貝爾獎(jiǎng)獲得者在果蠅中克隆出per基因，而中國(guó)科學(xué)院北京生科院研究員孫中生則克隆了哺乳動(dòng)物的Per1基因。長(zhǎng)期從事疾病與生物鐘調(diào)控機(jī)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(huì)影響生物鐘變化。

隨著全球化演進(jìn)，處于不同時(shí)區(qū)的人們?cè)絹?lái)越多會(huì)在同一時(shí)間做同一件事情，如國(guó)際會(huì)議、金融交易等，如何能在關(guān)鍵時(shí)刻調(diào)整生物鐘已成為熱門(mén)研究方向。孫中生介紹，美國(guó)已研發(fā)出72小時(shí)不睡覺(jué)的藥物，可在有特殊需要時(shí)提高警覺(jué)性，增強(qiáng)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(guò)控制_______的合成來(lái)實(shí)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?duì)“72小時(shí)不睡覺(jué)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(dòng)物行為從行為獲得的途徑可分為先天性行為和學(xué)習(xí)行為，先天性行為是指動(dòng)物一出生就有的一種行為方式，是動(dòng)物的一種本能，由體內(nèi)的遺傳物質(zhì)決定的；而學(xué)習(xí)行為是動(dòng)物出生后在成長(zhǎng)的過(guò)程中通過(guò)環(huán)境因素的影響，由生活經(jīng)驗(yàn)和“學(xué)習(xí)”逐漸建立起來(lái)的，是在先天性行為的基礎(chǔ)上建立的一種新的行為活動(dòng)，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(guò)控制PER蛋白的合成來(lái)實(shí)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(dòng)因，即還受到環(huán)境的影響。

（2）小鼠“早睡早起”的是由動(dòng)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(shí)間符合自然規(guī)律，也是符合人體機(jī)能的。而通過(guò)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(duì)人類自身有百害而無(wú)一利。世界公認(rèn)的健康睡眠時(shí)間是根據(jù)年齡劃分的，嬰兒每天需要20個(gè)小時(shí)的睡眠時(shí)間，兒童需要13個(gè)小時(shí)左右，青少年10個(gè)小時(shí)左右，成年人需要8個(gè)小時(shí)，老年人需要6個(gè)小時(shí)。