第25届国际生物学奥林匹克竞赛试题理论B-5

范六民 戴俊彪 张雁云 周 洁 李 森

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

33.5 株大肠杆菌突变体（1～5）各携带一个影响lac操纵子的突变。突变l中的突变位于lacY基因中。另外4个各包含下面突变中的一个：

·lacZ的无义突变；产生一个没有功能的β-半乳糖苷酶

·lacOc突变;使得阻遏物无法结合到操纵子上

·启动子突变:RNA聚合酶无法结合到启动子上

·超级阻遏物突变；半乳糖无法结合和抑制阻遏物

将各突变体中的lac操纵子插到一个质粒上，放到野生型和突变体菌株内。检测各菌株在含有半乳糖的培养基中的生长情况。支持生长需要具有功能的LacZ和LacY。

所插入的lac操纵子1 - + + - - +2+ + + + +3- - - +4- - -5- +

基于突变体 2～5中的突变类型，请指出下面的描述正确与否。

A.2号突变菌带有LacOc突变

B.3号突变菌带有启动子突变

C.4号突变菌带有超级阻遏物突变

D.5号突变菌带有LacZ无义突变

34.一种植物的 2 个高度近交系（P1×P2）在相同地点，进行杂交获得 F1代，并随后进F1代自交。每一代植株茎高的均值和方差都被测量。植株的茎高由多个通过环境因子调控的基因决定。

茎高（均值） 茎高（方差）P1 60.5 cm 4.3 cm P2 85 cm 4.2 cm F1（P1×P2） 5.1 cm F2（P1×P2） 25.4 cm代

请指出下面的描述正确与否。

A.F1和F2代个体的茎高均值大致相同

B.F1代植株茎高的方差是由遗传和环境因子共同决定的

C.在F2代中，环境因子对植株茎高方差的影响要大于遗传因子

D.F1代所有植株中决定茎高的基因都是杂合体

35.3 个细菌突变株 TrpB-、TrpC-和 TrpE-分别带有色氨酸生物合成途径中某一特定步骤的缺陷。如下图所示，这些菌株在平板上划成一个三角。培养基中存在的少量色氨酸在被消耗殆尽前，可以支持细菌生长，形成浅色的条纹。然后，条纹中某些区域的细菌可以继续进行缓慢生长，变得越来越粗。色氨酸合成途径包括从分支酸到邻氨基苯甲酸、吲哚和最后到色氨酸的连续转变。

请指出下面的描述正确与否。

A.上述实验结果表明，生物合成途径的中间产物将被细菌主动运送到细胞外

B.TrpC-菌株在将吲哚转变为色氨酸的催化酶中存在突变

C.如果培养基中含有邻氨基苯甲酸和吲哚，TrpE-菌株可以合成色氨酸

D.在TrpB－细胞靠近TrpC－细胞处，吲哚将在培养基中继续积累

36.下面的家系显示了某家族内一种罕见遗传疾病（常染色体显性遗传）的遗传图册。决定该疾病的基因位置未知。一个遗传咨询医师想知道这个疾病的遗传是否和人体 5号染色体上的一种遗传标记（微卫星标记）连锁。这种微卫星标记有2种主要的突变型：突变型1和突变型2，下面的家系图显示了该疾病的遗传（黑色表明疾病患者）和每个人的微卫星标记（1或2）。

请指出下面的描述正确与否。

A.导致该疾病的基因也很有可能位于第5号染色体

B.如果一个人患有该疾病，他／她总是带有微卫星标记突变型1

C.在第4代中，只有一个孩子能从他／她的父亲那里获得重组染色体

D.从第3和第4代，可以确认造成该疾病的基因和微卫星标记之间的重组频率为3/16

37.如下图所示，6个缺失突变的位置被定位到果蝇的染色体上。

已知隐性突变 a，b，c，d，e 和 f位于缺失突变的相同区域，但它们在染色体上的顺序未知。当纯合隐性突变系和纯合缺失突变系果蝇进行杂交后，获得了下面的结果，其中字母“m”表示突变体表型，“＋”号代表野生型。

突变缺失 a b c d e f 1 m + + m + m 2 + + + m + m 3 + m + m + +4 + m m + m +5 + m m m + +6 + + m + m +

请指出下面的描述正确与否 。

A.突变d位于缺失突变4和6重合的区域内

B.突变b所在的缺失位置可以通过缺失突变3、4和5的重合部分推导出来

C.在6个突变中，突变d位于最短的缺失突变中

D.这 6个突变在染色体上的顺序是 a、f、d、b、c、e

38.假设马的肤色是由一个具有2种不同等位基因B和b的单基因所决定。B相对与b为显性，表现为棕色。而b是隐性基因，表现为黑色。在2个不同的地方有2个马群。B基因的频率在马群1中为0.5，而在马群2中为0.2。马群1的数量比马群2大5倍。起初，2个马群分别都符合哈迪-温伯格平衡（Hardy Weinberg Equilibrium）。随后，这2个马群被合并在一起。

请指出下面的描述正确与否 。

A.上述现象是遗传漂变的一个例子

B.马群合并后，B基因的频率高于b基因的频率

C.马群合并后，2个棕色马所生产的后代中，预计有12.6%的马为黑色

D.马群合并后，第1代出生的1 000匹马中，698匹将是棕色的

39.下图显示了针对一组种群内，仅考虑机会（基因漂移）导致的等位基因频率的变化，利用计算机进行一系列模拟的结果。X坐标表示进化代数，Y坐标表示等位基因频率。不同的颜色表示不同批次的重复模拟结果。

请指出下面的描述正确与否。

A.在3个模拟分析中，模拟Ⅲ基于最小的群体规模，而模拟Ⅰ基于最大的群体规模

B.一个等位基因在种群内固定所需要的时间，种群Ⅰ要比种群Ⅲ缩短 50%

C.新突变在种群内丢失的几率，种群Ⅲ要高于种群Ⅰ

D.类似基于种群Ⅱ获得的结果，也可以通过模拟一个弱的、有害等位基因而获得

40.Robertsonian易位是人体内一种罕见的染色体重排，可能在5对近端着丝粒染色体对，包括13、14、15、21和22之间发生。其他易位也可以发生但无法存活。在一个Robertsonian易位中，参与的染色体在它们的着丝粒位置断裂，然后长臂融合形成一个具有单个着丝粒的独立染色体。短臂也将融合形成一个对应的染色体。但该染色体通常只包含非必需基因，在随后的几次细胞分裂后将被丢失。下图展示了一个Robertsonian易位携带者产生的4种可能的配子。

请指出下面的描述正确与否 。

A.配子B和一个正常的配子结合将获得一个表型正常，但有45条染色体的易位携带者

B.配子C和一个正常的配子结合将获得带有3条 21号染色体的个体(唐氏综合症)

C.配子D和一个正常的配子结合将产生一个致死的单体病

D.2个易位体携带者的后代，1/4将拥有44条染色体