第25届国际生物学奥林匹克竞赛试题理论B-4

戴俊彪 张雁云 周 洁 李 森 范六民

（1清华大学生命科学学院 北京 100084 2北京师范大学生命科学学院 北京 100875 3华中师范大学第一附属中学 湖北武汉 430223 4北京大学生命科学学院 北京 100871）

23.为适应激流中的极冷温度，亚洲胡瓜鱼（Osmerus mordax）在血浆、肝脏、肌肉及其他组织中产生甘油（丙三醇），以防止在零下温度时结冰。维持甘油水平需要饲喂昆虫幼体和具活性的甘油-3-磷酸脱氢酶（GPDH）。

甘油可以通过丙氨酸或不完全糖酵解中的葡萄糖所产生的磷酸二羟丙酮（DHAP）合成。下图显示血浆中甘油含量和温度之间的关系。

注：胡瓜鱼的血浆甘油浓度的季节变化模式（mM）（●：自然温度;■:人工升温;▲：人工降温）和温度属性（A=自然,B=升温,C=降温）的季节性变化图（2000年10月—2001年 6月）。符号表示平均值±标准差（n=5）,*表示一个处理中与最初取样点间的差异显著性。

甘油发动机冷却器中水的结冰点的影响（甘油分子重量为 102 g/mol）如下表。

?

请判断下列每个选项正确与否。

A.甘油的快速转运主要依赖于食物中的蛋白质和肌肉组织中储存的蛋白质，而不是膳食中摄取的葡萄糖和调动体内的糖原储备

B.由于甘油是有毒性的（豚鼠的半致死浓度LD50是7.5 g/kg体重），所以不建议食用在冬季低于冰点温度下的水体中所捕捞的胡瓜鱼

C.血浆中的甘油水平足以提供胡瓜鱼耐受实验C中的温度而存活

D.当胡瓜鱼被置于实验B中的较高温度中时（10°C），如果将其突然转移到冬季的常见温度环境下，血浆中的甘油水平将不能够供其存活

24.下图显示导致痤疮的多种原因，例如遗传因素、雄性激素、营养品、不良生活习性如抽烟，或毛囊被无氧呼吸作用的丙酸杆菌感染。

请判断下列每个选项正确与否。

A.具有一条额外Y染色体的男性（XYY）身上的痤疮现象可能会严重

B.一些过氧化物抹在皮肤上时能有效减少痤疮

C.抑制前列腺素的分泌将加重痤疮

D.痤疮形成中细菌所使用的底质实际上是表皮润滑所必须的化合物

25.一名15岁的男孩被诊断患有杜氏肌营养不良症 （DMD），从4岁开始逐渐表现为下肢无力，之后上肢也有同样症状。对于DMD患者而言，肌营养不良蛋白基因发生突变导致相应的RNA转录和蛋白质缺失。肌营养不良蛋白是肌纤维膜中的一种分子“减震器”，因其将内部细胞骨架与细胞外基质连接起来从而对肌肉具有重要的结构地位。

请判断下列每个选项正确与否。

A.血浆中肌酸激酶和其他肌肉特异性蛋白水平的增加被用于诊断DMD

B.DMD患者肌肉中的ATP不能与肌球蛋白头部相结合

C.运动神经元能使DMD患者的肌纤维发生收缩

D.DMD患者的骨骼肌的最大收缩力被显著减弱

26.4 -壬基苯酚（4-nonylphenol/NP）被用于制备润滑油添加剂、增塑剂和表面活性剂，也存在于聚氯乙烯（PVC）中被食品加工和包装业所使用。在一项观察4-壬基苯酚对亲代和子一代雄鼠影响的实验中，对成年小鼠（P代）用4-壬基苯酚处理四周。对子一代（F1代）则分别在怀孕期、哺乳期和青春期直至成年。结果表明4-壬基苯酚能够影响精子顶体细胞膜的完整性 （见下图），F1和F2代的个体要相对小一些。

图中不同颜色的柱形图所示的是小鼠精子顶体细胞膜具完整性标记的细胞比例，分别为控制组、被50 mg/g的4-壬基苯酚（NP50）处理的小鼠和被 400 mg/g的 4-壬基苯酚（NP400）处理的小鼠，对亲代和子一代小鼠分别进行测量。

请判断下列每个选项正确与否。

A.4-壬基苯酚在精子发生过程中的减数分裂期就已经开始发挥作用

B.如果一个有缺陷的精子与卵子结合，将不正常发育

C.于受4-壬基苯酚较长时间处理的影响，子一代的繁殖器官和精子的缺陷将更严重

D.对于人类男性而言，正常精子数量低于40%时即为无生育能力。如果 4-壬基苯酚对人类的影响与对小鼠一样，可能会损害男性的生育能力

27.HIV-1的生命周期是一个非常复杂多阶段过程，涉及HIV-1蛋白和宿主大分子间的相互作用。该生命周期的前期包括宿主细胞的感染和病毒基因组的整合，而后期则包括病毒基因产品的调节表达及病毒颗粒的产生。HIV蛋白组由20种不同的分子构成，只有其中一部分被免疫系统攻击。如图所示为产生免疫的分子。

请判断下列每个选项正确与否。

A.A-特异性抗体能够有效干扰特定病毒的感染

B.蛋白A的基因将发生快速进化（比C发生速度更快），形成与提前产生的抗体不发生结合的野生种变异体

C.由蛋白C而来的多肽片段可以激活CD8阳性的T淋巴细胞的细胞毒性反应

D.由于缺少（或极少量的）辅助T细胞，体液免疫反应不再能够清除HIV的感染

28.下图显示的是细胞膜电位（membrane potential）与肌肉张力（muscle tension）之间的关系。 潜伏期（latent period）是动作电位与肌肉收缩的间隙。

请判断下列每个选项正确与否。

A.膜电位曲线的上升和下降部分反映离子梯度驱动的过程

B.肌肉张力曲线的上升和下降部分反映ATP驱动的过程

C.肌肉张力曲线的波峰反映形成的肌动蛋白-肌球蛋白横桥的最小数量

D.低温度将减少潜伏期的持续时间

29.删除

30.高海拔对人类具有相当大的影响。当人体到达海平面上2 100 m时，氧合血红蛋白的饱和度开始骤然下降。尽管如此，人体对海拔具有短期和长期的适应性，从而对缺氧状况具有一定的补偿效应。

请判断下列每个选项正确与否。

A.在高海拔地区水土不服的人通过颈动脉体感觉到缺氧，从而过度呼吸引发呼吸性碱中毒，这将阻止呼吸中枢提高所需达到的呼吸速率

B.在完全环境适应的过程中，血浆容量减少，血细胞比容增加

C.在高海拔地区，水土不服的人心率增加，脉搏输出量轻度减少，非必要的机体功能被抑制，这将导致消化效率降低

D.在骨骼肌组织，完全适应环境导致毛细血管密度降低和肌红蛋白含量减少

遗传学与进化

31.玉米的 3 种表型：plant-color booster，liguleless和 silkless，都是由位于同一染色体上的单个基因所分别调控。在所有情况下，野生型均为显性。将野生型植株和同时具有3种隐性表型的植株杂交，获得下表所列的子代：

Silk Color ligule 子代数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总数=1 194

请指出下列描述正确与否。

A.野生型父本植株中包含1条仅带有显性等位基因的染色体

B.编码 encoding plant-color booster 和 liguleless基因位点之间的重组率为37.18%

C.控制silkless的基因位于控制其余2个性状的基因之间

D.一个所有表型都是野生型的后代与野生型父本回交产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，植物花朵中的红色是经过一个多步的化学途径而生成的，其中所有的中间产物都是白色。3个开白花的纯种品系（白1，2和3）相互杂交后，所得后代中花色的比例如下表：

杂交组 杂交 F1 F2（F1×F1）1白1×白2 全部红 9红∶7白2白2×白3 全部红 9红∶7白3白1×白3 全部红 9红∶7白

请指出下列描述正确与否。

A.表中数据说明花的颜色是由2个基因所决定的

B.所有的F1代植株中，所有控制花色的基因都为杂合体

C.由杂交组1中获得的F1代和纯的白3植株杂交，所获得的后代都是白色

D.如果将杂交组1和3中所获得的F1代进行杂交，1/4的后代将开白花