第28届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论2-2

杜 军 范六民 佟向军 张雁云 王戎疆

（1 中国人民大学附属中学 北京 100080 2 北京大学生命科学学院 北京 100871 3 北京师范大学生命科学学院 北京 100875）

理论考试2 共3 h。

1～17 题：适应环境；18～33 题：生殖与进化；34～46 题：疾病与衰弱。

11.血压-心室容积回路：搏动中心室的压力和容积随时间的变化可测量获得。记录1 和2 来自相同的静息、健康的心脏（图1、图2），心率为60 次／min （bpm）。在最大心输出量为28.8 L／min时，心室的最大容积增加为2 倍，心室最小容积减少至一半。记录3 和4 来自不同心脏病患者（图3、图4）。

1）计算图1心脏的心输出量。选择最接近正确答案的选项。

选项：2 L／min、5 L／min、6 L／min、7 L／min、10 L／min

2）计算在记录1 中产生其最大心输出量时心脏的心率。选择最接近正确答案的选项。

选项：100 bpm、125 bpm、150 bpm、175 bpm、200 bpm

3）判断以下每个陈述是否正确。

A.记录1 是心脏的右侧，记录2 是心脏的左侧

B.记录3 显示主动脉阻塞

C.记录4 显示心脏瓣膜闭合不严

12.血液 渗 透压：Ernest Verney（1894—1967）解释了尿液产生的调节过程。在指定的时间，给狗（Canis lupus familiaris）通过口服或颈静脉等体积的淡水或与血液相同浓度（渗透压）的盐水，用导尿管测量产生的尿量。

判断以下每个陈述是否正确。

A.血液体积比血液渗透压调整得更快

B.血液渗透感受器是尿液产生的主要调节者

C.胃肠道内的受体调节肾脏

D.尿液在时间x 的渗透压比在时间y 时的高

13.动物的肾单位：在肾脏中，肾小球是将血浆过滤到肾单位的筛子。肾单位修饰这种液体，并重新吸收或排泄。肾小球对应的肾单位有2 种。在不同的动物中测量单个肾小球的体积。在所有物种中，近髓质肾单位的数量远少于皮质肾单位数量，但产生更浓缩的尿液。

判断以下每个陈述是否正确。

A.肾小球体积与身体大小成正比

B.夜猴（Galagidae）生活在干旱的栖息地

C.跳鼠（Dipodidae）和夜猴肾单位体积的分布已发生了趋同演化（不是从共同祖先继承而来）

D.在大鼠（Rattus）中，大多数尿液来自近髓质肾单位

14.肾脏过滤：菊粉是一种不能穿过细胞膜的惰性多糖。将菊粉以0.2 mol／min 的恒定速率输入人的静脉。输液停止后，在尿液中共收集25 mol的菊粉。

1）判断以下每个陈述是否正确。

A.菊糖分泌速率与其在血液中的浓度成比例

B.当在血液中浓度相同时，可自由通过细胞膜的药物排到尿液中的速度比菊粉的排出更快

2）计算肾脏每分钟过滤的血浆体积。选择最接近正确答案的选项。

选项：25 mL／min、50 mL／min、75 mL／min、100 mL／min、125 mL／min

3）计算此人总的细胞外液量。选择最接近正确答案的选项。

选项：8 L、16 L、24 L、32 L、40 L

15.盐沼：大多数最好的农田，包括英国东部沼泽地带，都是低洼地，且受到海平面上升的威胁。Spartina patens和Typha angustifolia是沼泽植物。为了研究海水对这些物种的影响，将它们种植在盐水沼泽和淡水沼泽中，有和没有相邻的植物（图1），或在6 个盐浓度的温室（图2）。

判断以下每个陈述是否正确。

A.Spartina patens比Typha angustifolia更耐盐

B.Spartina patens在生理上对咸水比对淡水更适应

C.当海平面升高时，Spartina patens的分布将更普遍

D.Typha angustifolia在不同盐度级别的生境中的分布由竞争决定

16.南极鱼类：皇家科考船Sir David Attenborough 号和潜艇Boaty McBoatface 号将进行南极考察。南极水域的生物能存活于普通鱼类早已结冰的水温环境中，主要是由其渗透压决定的（图1）。盐对血液渗透压有最大贡献。南极鱼容易冻结主要是水中已存在的冰晶膨胀导致的。南极的一些鱼类能通过将抗冻蛋白分泌至血液中而使其冰点降低2℃以上（图2）。此外，南极鱼的细胞膜需要具有适宜的化学特征，防止其细胞膜在低温下变得缺乏柔韧性（图3）。

判断以下每个陈述是否正确。

A.栖息于浮冰架下较深水域的鱼需要生产抗冻蛋白

B.抗冻蛋白主要通过增加鱼的渗透压而起作用

C.南极鱼类增加了磷脂脂肪酸去饱和酶的表达

D.南极鱼具有比温带鱼更好的温度感受器和温度的动态响应

17.蓝细菌进化：科学家不确定自然选择是如何塑造（影响）基因大小、基因数、生理灵活性及响应环境压力的其他重要特征的。下表中列出4种海洋蓝细菌的生态和遗传特征。Prochlorococcus属是地球上最丰富的蓝细菌，它进化自Synechococcus属。

判断以下每个陈述是否正确。

A.一个物种对新的栖息地需要特化出更多的基因

B.Prochlorococcus属的物种可耐受低营养条件，因为它们具有更多基因用于利用它们的环境

C.强烈的赤道阳光推动了光耐受性的进化

D.基因组大小测量可用于估计Prochlorococcus属拥有的基因数量

SynechococcusProchlorococcus eNATL Prochlorococcus eMED4 Prochlorococcus eMIT发现的深度 很深 深 浅 浅找到的地区 全球 全球 两极 赤道能耐受低营养条件 不能容忍 可容忍 可容忍 可容忍能耐受高光照 不能容忍 不能容忍 可容忍 可容忍能耐高温 不能容忍 不能容忍 不能容忍 可容忍基因组大小（mB）2.4 1.87 1.66 1.71基因组中的基因数量2 700 2 100 1 900 1 700

（待续）