第25屆國際生物學奧林匹克競賽試題理論B-4

戴俊彪 張雁云 周 潔 李 森 范六民

（1清華大學生命科學學院 北京 100084 2北京師范大學生命科學學院 北京 100875 3華中師范大學第一附屬中學 湖北武漢 430223 4北京大學生命科學學院 北京 100871）

23.為適應激流中的極冷溫度，亞洲胡瓜魚（Osmerus mordax）在血漿、肝臟、肌肉及其他組織中產(chǎn)生甘油（丙三醇），以防止在零下溫度時結(jié)冰。維持甘油水平需要飼喂昆蟲幼體和具活性的甘油-3-磷酸脫氫酶（GPDH）。

甘油可以通過丙氨酸或不完全糖酵解中的葡萄糖所產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮（DHAP）合成。下圖顯示血漿中甘油含量和溫度之間的關(guān)系。

注：胡瓜魚的血漿甘油濃度的季節(jié)變化模式（mM）（●：自然溫度;■:人工升溫;▲：人工降溫）和溫度屬性（A=自然,B=升溫,C=降溫）的季節(jié)性變化圖（2000年10月—2001年 6月）。符號表示平均值±標準差（n=5）,*表示一個處理中與最初取樣點間的差異顯著性。

甘油發(fā)動機冷卻器中水的結(jié)冰點的影響（甘油分子重量為 102 g/mol）如下表。

?

請判斷下列每個選項正確與否。

A.甘油的快速轉(zhuǎn)運主要依賴于食物中的蛋白質(zhì)和肌肉組織中儲存的蛋白質(zhì)，而不是膳食中攝取的葡萄糖和調(diào)動體內(nèi)的糖原儲備

B.由于甘油是有毒性的（豚鼠的半致死濃度LD50是7.5 g/kg體重），所以不建議食用在冬季低于冰點溫度下的水體中所捕撈的胡瓜魚

C.血漿中的甘油水平足以提供胡瓜魚耐受實驗C中的溫度而存活

D.當胡瓜魚被置于實驗B中的較高溫度中時（10°C），如果將其突然轉(zhuǎn)移到冬季的常見溫度環(huán)境下，血漿中的甘油水平將不能夠供其存活

24.下圖顯示導致痤瘡的多種原因，例如遺傳因素、雄性激素、營養(yǎng)品、不良生活習性如抽煙，或毛囊被無氧呼吸作用的丙酸桿菌感染。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.具有一條額外Y染色體的男性（XYY）身上的痤瘡現(xiàn)象可能會嚴重

B.一些過氧化物抹在皮膚上時能有效減少痤瘡

C.抑制前列腺素的分泌將加重痤瘡

D.痤瘡形成中細菌所使用的底質(zhì)實際上是表皮潤滑所必須的化合物

25.一名15歲的男孩被診斷患有杜氏肌營養(yǎng)不良癥 （DMD），從4歲開始逐漸表現(xiàn)為下肢無力，之后上肢也有同樣癥狀。對于DMD患者而言，肌營養(yǎng)不良蛋白基因發(fā)生突變導致相應的RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)缺失。肌營養(yǎng)不良蛋白是肌纖維膜中的一種分子“減震器”，因其將內(nèi)部細胞骨架與細胞外基質(zhì)連接起來從而對肌肉具有重要的結(jié)構(gòu)地位。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.血漿中肌酸激酶和其他肌肉特異性蛋白水平的增加被用于診斷DMD

B.DMD患者肌肉中的ATP不能與肌球蛋白頭部相結(jié)合

C.運動神經(jīng)元能使DMD患者的肌纖維發(fā)生收縮

D.DMD患者的骨骼肌的最大收縮力被顯著減弱

26.4 -壬基苯酚（4-nonylphenol/NP）被用于制備潤滑油添加劑、增塑劑和表面活性劑，也存在于聚氯乙烯（PVC）中被食品加工和包裝業(yè)所使用。在一項觀察4-壬基苯酚對親代和子一代雄鼠影響的實驗中，對成年小鼠（P代）用4-壬基苯酚處理四周。對子一代（F1代）則分別在懷孕期、哺乳期和青春期直至成年。結(jié)果表明4-壬基苯酚能夠影響精子頂體細胞膜的完整性 （見下圖），F(xiàn)1和F2代的個體要相對小一些。

圖中不同顏色的柱形圖所示的是小鼠精子頂體細胞膜具完整性標記的細胞比例，分別為控制組、被50 mg/g的4-壬基苯酚（NP50）處理的小鼠和被 400 mg/g的 4-壬基苯酚（NP400）處理的小鼠，對親代和子一代小鼠分別進行測量。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.4-壬基苯酚在精子發(fā)生過程中的減數(shù)分裂期就已經(jīng)開始發(fā)揮作用

B.如果一個有缺陷的精子與卵子結(jié)合，將不正常發(fā)育

C.于受4-壬基苯酚較長時間處理的影響，子一代的繁殖器官和精子的缺陷將更嚴重

D.對于人類男性而言，正常精子數(shù)量低于40%時即為無生育能力。如果 4-壬基苯酚對人類的影響與對小鼠一樣，可能會損害男性的生育能力

27.HIV-1的生命周期是一個非常復雜多階段過程，涉及HIV-1蛋白和宿主大分子間的相互作用。該生命周期的前期包括宿主細胞的感染和病毒基因組的整合，而后期則包括病毒基因產(chǎn)品的調(diào)節(jié)表達及病毒顆粒的產(chǎn)生。HIV蛋白組由20種不同的分子構(gòu)成，只有其中一部分被免疫系統(tǒng)攻擊。如圖所示為產(chǎn)生免疫的分子。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.A-特異性抗體能夠有效干擾特定病毒的感染

B.蛋白A的基因?qū)l(fā)生快速進化（比C發(fā)生速度更快），形成與提前產(chǎn)生的抗體不發(fā)生結(jié)合的野生種變異體

C.由蛋白C而來的多肽片段可以激活CD8陽性的T淋巴細胞的細胞毒性反應

D.由于缺少（或極少量的）輔助T細胞，體液免疫反應不再能夠清除HIV的感染

28.下圖顯示的是細胞膜電位（membrane potential）與肌肉張力（muscle tension）之間的關(guān)系。 潛伏期（latent period）是動作電位與肌肉收縮的間隙。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.膜電位曲線的上升和下降部分反映離子梯度驅(qū)動的過程

B.肌肉張力曲線的上升和下降部分反映ATP驅(qū)動的過程

C.肌肉張力曲線的波峰反映形成的肌動蛋白-肌球蛋白橫橋的最小數(shù)量

D.低溫度將減少潛伏期的持續(xù)時間

29.刪除

30.高海拔對人類具有相當大的影響。當人體到達海平面上2 100 m時，氧合血紅蛋白的飽和度開始驟然下降。盡管如此，人體對海拔具有短期和長期的適應性，從而對缺氧狀況具有一定的補償效應。

請判斷下列每個選項正確與否。

A.在高海拔地區(qū)水土不服的人通過頸動脈體感覺到缺氧，從而過度呼吸引發(fā)呼吸性堿中毒，這將阻止呼吸中樞提高所需達到的呼吸速率

B.在完全環(huán)境適應的過程中，血漿容量減少，血細胞比容增加

C.在高海拔地區(qū)，水土不服的人心率增加，脈搏輸出量輕度減少，非必要的機體功能被抑制，這將導致消化效率降低

D.在骨骼肌組織，完全適應環(huán)境導致毛細血管密度降低和肌紅蛋白含量減少

遺傳學與進化

31.玉米的 3 種表型：plant-color booster，liguleless和 silkless，都是由位于同一染色體上的單個基因所分別調(diào)控。在所有情況下，野生型均為顯性。將野生型植株和同時具有3種隱性表型的植株雜交，獲得下表所列的子代：

Silk Color ligule 子代數(shù)1野生型 野生型 野生型 7 2 野生型 野生型 liguleless 179 3 野生型 booster 野生型 41 4 silkless 野生型 野生型 352 5 野生型 booster liguleless 398 6 silkless 野生型 liguleless 49 7 silkless booster 野生型 158 8 silkless booster liguleless 10總數(shù)=1 194

請指出下列描述正確與否。

A.野生型父本植株中包含1條僅帶有顯性等位基因的染色體

B.編碼 encoding plant-color booster 和 liguleless基因位點之間的重組率為37.18%

C.控制silkless的基因位于控制其余2個性狀的基因之間

D.一個所有表型都是野生型的后代與野生型父本回交產(chǎn)生的后代都具有表格中相似的表型分布

32.以往的研究表明，植物花朵中的紅色是經(jīng)過一個多步的化學途徑而生成的，其中所有的中間產(chǎn)物都是白色。3個開白花的純種品系（白1，2和3）相互雜交后，所得后代中花色的比例如下表：

雜交組 雜交 F1 F2（F1×F1）1白1×白2 全部紅 9紅∶7白2白2×白3 全部紅 9紅∶7白3白1×白3 全部紅 9紅∶7白

請指出下列描述正確與否。

A.表中數(shù)據(jù)說明花的顏色是由2個基因所決定的

B.所有的F1代植株中，所有控制花色的基因都為雜合體

C.由雜交組1中獲得的F1代和純的白3植株雜交，所獲得的后代都是白色

D.如果將雜交組1和3中所獲得的F1代進行雜交，1/4的后代將開白花