第26屆國際生物學奧林匹克競賽試題理論A-2

張 立 佟向軍 范六民 劉寶玉

（1北京師范大學生命科學學院 北京 100875 2北京大學生命科學學院 北京 100871 3天津市第一中學 天津 300051）

11.肌肉做功過程的疲勞會導致胞外K+濃度升高，而機體溫度的改變、乳酸含量變化及使用藥物舒喘靈則可以調整胞外K+濃度。這是通過每20 min對大鼠肌肉進行一次電刺激的實驗研究得到的（見圖）。

做功前分別在20℃、30℃和35℃進行保溫，在35℃時添加乳酸，以及添加乳酸和藥物舒喘靈組合等情況下，對肌肉力量變化的影響。（肌肉力量以相對于4 mol/L［K＋］條件下肌肉力量的百分比表示，引自Pedersenet al.2003）

判斷下列每一個陳述的正誤。

A.肌肉做功時，收縮的肌細胞會丟失 K+，導致胞外K+濃度升高

B.溫度升高，添加乳酸和藥物的作用大體上是可疊加的

C.該實驗設計不夠完整

D.在生理溫度（這里指35℃）條件下，乳酸起到充分抗疲勞的作用

12.4組（A～D）糖尿病大鼠用不同的食譜飼喂4周，每組12只個體。研究人員想了解傳統抗糖尿病植物（含有甜菊苷）是否有效果。

判斷下列描述的對錯。

A.不推薦糖尿病大鼠使用單純的Chow食譜，因為它會使膽固醇水平和血壓升

B.SVS和SPI似乎有協同作用

C.甜菊苷對糖尿病患者有害

D.禁食時，血糖結果顯示4組大鼠間沒有統計性差異

4組食譜（A～D）及相關參數的測量BW：體重。如果數字不同，在這里就被視為顯著性不同（引自 Jeppesenet al.2006）

13.體溫調節的策略包括控制血液在身體內部和體表之間的流動,以及反向流動的熱交換（如圖）。

A.體表熱量傳導的調節；B.熱量反向流動系統；C.鳥腿上的體溫。Ta.環境溫度；Tf.地板溫度（引自 Willmeret al.2005）

判斷下列描述的對錯。

A.在圖A中，左側分流血管（2條血管之間的通路）較右側的暴露于更低的外界溫度之中

B.圖B顯示了一個來自于較熱環境的動物的反向流動系統

C.圖C中的動物生活于較熱的棲息地

D.圖C中，箭頭所指位置的靜脈血的溫度介于 14～15°C 之間

14.植物中，禾本科和藜科的多種植物進行C4光合途徑，各科的多種C4植物分別從該科的 C3祖先進化而來。下圖顯示不同物種C3和C4植物的葉片橫切面。

A.C3植物物種；B.C4植物物種；C～D.C3或C4植物物種。ch.chlorenchyma （綠色組織）；at.aqueous tissue （儲水組織）；cb.central vascular bundle（中央維管束）；hy.hypodermis（下皮層）；pa.palisade cells or mesophyll cells（柵欄或葉肉細胞）；kr.Kranz cells or bundle-sheath cells（凱氏帶細胞或維管束鞘細胞）

判斷下列描述的對錯。

A.在干旱、鹽度和炎熱不斷加劇，而二氧化碳水平維持不變的氣候條件下，C4植物更有可能進化

B.圖C中葉來自C3植物

C.圖D中葉來自C3植物

D.在全球二氧化碳增加，但是溫度沒有升高期間，C4植物的全球分布可能擴大

15.一項研究分析了一種稀有蘭花Vexillabium yakushimense種群內 3個葉綠體 DNA（cpDNA）片段的遺傳變異。實驗材料采自日本Honshu的9個種群和Nansei島的2個種群（Yakushima和Okinawa）（如圖）。

A～B.蘭花cpDNA的7個單倍體型的地理分布。每個圓圈代表一個種群，一種顏色代表一種單倍體型，每個圓圈中每種顏色的大小代表每個單倍體型在種群中的比例；C.簡圖。圓圈a~g代表11個種群中7個不同的單倍體型，圓圈的大小代表每個單倍體型的頻率，連鎖單倍體型不同，只有1～2個突變。（引自Saekiet al.2014）

判斷下列描述的對錯。

A.該蘭花在日本的發源地可能是Honshu大陸,因為這里的遺傳多樣性高

B.在Okinawa有可能看到奠基者效應

C.在揭示個體的母本來源中，用cpDNA比用核DNA好

D.該研究支持如下觀點：山脈與河流較海洋分隔的島嶼能更有效地阻礙基因流

16.一氧化二氮（N2O）是一種溫室氣體，由細菌在硝化作用和反硝化作用中生成（圖A）。很多水生無脊椎動物（如斑馬蚌）會釋放N2O，N2O來自它們腸道中細菌的活性和覆蓋著它們貝殼的菌膜（圖 B，表）。

A.細菌中N2O產生的途徑，關鍵基因amoA（編碼硝化作用中的氨單加氧酶AMO）和nirk（編碼反硝化作用中的亞硝酸鹽還原酶NIR）；B.活的斑馬蚌和取自活斑馬蚌的貝殼，在烯丙基硫服（特異性抑制硝化作用）存在（+ATU）或不存在（-ATU）的情況下溫育后，N2O的釋放情況。（資料來自Svenningsenet al.2012）

與N2O產生有關的關鍵基因在斑馬蚌中的表達部位amoA編碼催化硝化作用的AMO，nirk編碼還原亞硝酸的NIR

判斷下列描述的對錯。

A.斑馬蚌中大部分N2O由動物內部（如腸道內）的細菌產生

B.貝殼產生的N2O主要來自菌膜的硝化作用

C.硝化作用和反硝化作用在蚌產生N2O中所起的作用同等重要

D.提高湖泊中硝酸鹽（NO3-）的濃度（如化肥流失），會增加淡水無脊椎動物N2O的釋放

17.絲狀病毒，如埃博拉病毒（EBOV）和馬爾堡病毒（MAR）會導致出血熱。這類疾病的致死率大于90%，是人類病原體中致死率最高的之一。目前尚無疫苗或治療藥物。最近，研究者檢測了一種腺苷酸類似物BCX，BCX似乎能夠提高絲狀病毒感染者的生存率（如圖）。

A.BCX對病毒RNA聚合酶活性的影響；B.在用BCX處理病毒感染的干細胞中，埃博拉病毒和馬爾堡病毒的生長受到的抑制；C.經 BCX處理（Tx）的感染老鼠在14 d內的生存情況。BCX的處理，有的在感染前（BI）進行，有的在感染后（PI）不同時間進行。（資料源于 Warrenet al.2014）

判斷下列描述的對錯。

A.做為腺苷酸的類似物，BCX影響病毒基因的轉錄

B.BCX專一性對埃博拉病毒有效

C.一直到埃博拉病毒感染后10 d，用BCX治療仍然有效（生存率大于50%）

D.BCX的抑制效果達到最大值的一半時，BCX的濃度約為10 μmol/L

18.植物學家可以通過顯示不同花的部分的圖式識別植物（圖A）。根據ABC基因模型，花各部分的發育基于基因A、基因B、基因C的表達，雙子葉植物中，基因A單獨表達，則萼片發育；基因A和基因B表達，則花瓣發育；基因B和基因C表達，則雄蕊發育；如果基因C單獨表達，則子房發育。

指出下列每個陳述正確與否。

A.郁金香沒有任何花萼

B.基因C在單子葉和雙子葉植物中有不同的表達

C.在區域Ⅱ，基因C表達的選擇性抑制，會導致發育出單性花

D.郁金香雄蕊的完全發育需要基因B1、B3和基因C的表達

（待續）