第25屆國際生物學奧林匹克競賽試題理論B-5

范六民 戴俊彪 張雁云 周 潔 李 森

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

33.5 株大腸桿菌突變體（1～5）各攜帶一個影響lac操縱子的突變。突變l中的突變位于lacY基因中。另外4個各包含下面突變中的一個：

·lacZ的無義突變；產生一個沒有功能的β-半乳糖苷酶

·lacOc突變;使得阻遏物無法結合到操縱子上

·啟動子突變:RNA聚合酶無法結合到啟動子上

·超級阻遏物突變；半乳糖無法結合和抑制阻遏物

將各突變體中的lac操縱子插到一個質粒上，放到野生型和突變體菌株內。檢測各菌株在含有半乳糖的培養基中的生長情況。支持生長需要具有功能的LacZ和LacY。

所插入的lac操縱子1 - + + - - +2+ + + + +3- - - +4- - -5- +

基于突變體 2～5中的突變類型，請指出下面的描述正確與否。

A.2號突變菌帶有LacOc突變

B.3號突變菌帶有啟動子突變

C.4號突變菌帶有超級阻遏物突變

D.5號突變菌帶有LacZ無義突變

34.一種植物的 2 個高度近交系（P1×P2）在相同地點，進行雜交獲得 F1代，并隨后進F1代自交。每一代植株莖高的均值和方差都被測量。植株的莖高由多個通過環境因子調控的基因決定。

莖高（均值） 莖高（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

請指出下面的描述正確與否。

A.F1和F2代個體的莖高均值大致相同

B.F1代植株莖高的方差是由遺傳和環境因子共同決定的

C.在F2代中，環境因子對植株莖高方差的影響要大于遺傳因子

D.F1代所有植株中決定莖高的基因都是雜合體

35.3 個細菌突變株 TrpB-、TrpC-和 TrpE-分別帶有色氨酸生物合成途徑中某一特定步驟的缺陷。如下圖所示，這些菌株在平板上劃成一個三角。培養基中存在的少量色氨酸在被消耗殆盡前，可以支持細菌生長，形成淺色的條紋。然后，條紋中某些區域的細菌可以繼續進行緩慢生長，變得越來越粗。色氨酸合成途徑包括從分支酸到鄰氨基苯甲酸、吲哚和最后到色氨酸的連續轉變。

請指出下面的描述正確與否。

A.上述實驗結果表明，生物合成途徑的中間產物將被細菌主動運送到細胞外

B.TrpC-菌株在將吲哚轉變為色氨酸的催化酶中存在突變

C.如果培養基中含有鄰氨基苯甲酸和吲哚，TrpE-菌株可以合成色氨酸

D.在TrpB－細胞靠近TrpC－細胞處，吲哚將在培養基中繼續積累

36.下面的家系顯示了某家族內一種罕見遺傳疾病（常染色體顯性遺傳）的遺傳圖冊。決定該疾病的基因位置未知。一個遺傳咨詢醫師想知道這個疾病的遺傳是否和人體 5號染色體上的一種遺傳標記（微衛星標記）連鎖。這種微衛星標記有2種主要的突變型：突變型1和突變型2，下面的家系圖顯示了該疾病的遺傳（黑色表明疾病患者）和每個人的微衛星標記（1或2）。

請指出下面的描述正確與否。

A.導致該疾病的基因也很有可能位于第5號染色體

B.如果一個人患有該疾病，他／她總是帶有微衛星標記突變型1

C.在第4代中，只有一個孩子能從他／她的父親那里獲得重組染色體

D.從第3和第4代，可以確認造成該疾病的基因和微衛星標記之間的重組頻率為3/16

37.如下圖所示，6個缺失突變的位置被定位到果蠅的染色體上。

已知隱性突變 a，b，c，d，e 和 f位于缺失突變的相同區域，但它們在染色體上的順序未知。當純合隱性突變系和純合缺失突變系果蠅進行雜交后，獲得了下面的結果，其中字母“m”表示突變體表型，“＋”號代表野生型。

突變缺失 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 +

請指出下面的描述正確與否 。

A.突變d位于缺失突變4和6重合的區域內

B.突變b所在的缺失位置可以通過缺失突變3、4和5的重合部分推導出來

C.在6個突變中，突變d位于最短的缺失突變中

D.這 6個突變在染色體上的順序是 a、f、d、b、c、e

38.假設馬的膚色是由一個具有2種不同等位基因B和b的單基因所決定。B相對與b為顯性，表現為棕色。而b是隱性基因，表現為黑色。在2個不同的地方有2個馬群。B基因的頻率在馬群1中為0.5，而在馬群2中為0.2。馬群1的數量比馬群2大5倍。起初，2個馬群分別都符合哈迪-溫伯格平衡（Hardy Weinberg Equilibrium）。隨后，這2個馬群被合并在一起。

請指出下面的描述正確與否 。

A.上述現象是遺傳漂變的一個例子

B.馬群合并后，B基因的頻率高于b基因的頻率

C.馬群合并后，2個棕色馬所生產的后代中，預計有12.6%的馬為黑色

D.馬群合并后，第1代出生的1 000匹馬中，698匹將是棕色的

39.下圖顯示了針對一組種群內，僅考慮機會（基因漂移）導致的等位基因頻率的變化，利用計算機進行一系列模擬的結果。X坐標表示進化代數，Y坐標表示等位基因頻率。不同的顏色表示不同批次的重復模擬結果。

請指出下面的描述正確與否。

A.在3個模擬分析中，模擬Ⅲ基于最小的群體規模，而模擬Ⅰ基于最大的群體規模

B.一個等位基因在種群內固定所需要的時間，種群Ⅰ要比種群Ⅲ縮短 50%

C.新突變在種群內丟失的幾率，種群Ⅲ要高于種群Ⅰ

D.類似基于種群Ⅱ獲得的結果，也可以通過模擬一個弱的、有害等位基因而獲得

40.Robertsonian易位是人體內一種罕見的染色體重排，可能在5對近端著絲粒染色體對，包括13、14、15、21和22之間發生。其他易位也可以發生但無法存活。在一個Robertsonian易位中，參與的染色體在它們的著絲粒位置斷裂，然后長臂融合形成一個具有單個著絲粒的獨立染色體。短臂也將融合形成一個對應的染色體。但該染色體通常只包含非必需基因，在隨后的幾次細胞分裂后將被丟失。下圖展示了一個Robertsonian易位攜帶者產生的4種可能的配子。

請指出下面的描述正確與否 。

A.配子B和一個正常的配子結合將獲得一個表型正常，但有45條染色體的易位攜帶者

B.配子C和一個正常的配子結合將獲得帶有3條 21號染色體的個體(唐氏綜合癥)

C.配子D和一個正常的配子結合將產生一個致死的單體病

D.2個易位體攜帶者的后代，1/4將擁有44條染色體