第26屆國際生物學奧林匹克競賽試題理論A-6

劉寶玉 張 立 佟向軍范六民

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

44.北極苔原變暖的速度比地球平均速度快，這影響到其土壤中的碳庫。苔原的永久凍土層上面是融凍層，每年融凍層會發生解凍/再凍的動態變化。2006—2012年，在西伯利亞地區，研究了這一動態變化對苔原植被帶來的影響。移除了木本植被的樣地中測定的4個指標見圖中灰條，未移除木本植物的對照樣地中測定的4個指標見圖中黑條。

A.與水平地面（0）相比的表層高度；B.春天，雪的深度；C.夏天，與土壤表面相比的地下水位；D.8月，甲院（CH4）釋放量（+value，emission）。*表示差異顯著。（來自于Nautaet al.2014）

判斷下列每一陳述的正誤。

A.木本植被被移除后，土壤會下降

B.未受干擾的木本植被是全球甲院釋放的一個來源

C.移除木本植被引發了一個循環，導致耐水植物的更多優勢。

D.移除木本植被后，事件發生順序將會是：圖B→圖C→圖A→圖D

45.花的很多形態學特征對植物的成功繁殖具有重要作用，例如性別方面的兩態性：雌雄異株，雌雄同株。這些性狀顯示了系統發育的保守性，從而可以用于進化分析。

A～B.棕櫚的花；C.虎耳草屬植物花縱切（圖片來自Soltis等，2003；Castano 等，2014）。

判斷下列表述的正誤。

A.圖A棕櫚為雌雄同株（即雌雄同株，單性花）

B.圖A棕櫚很可能起源于兩性花的祖先

C.棕櫚和虎耳草很可能都是雙子葉植物

D.如果進化過程中結構變得更為特化，可以推測在植物界系統演化過程中虎耳草比棕櫚更為古老

46.很多植物既可進行有性生殖也可進行營養生殖（無性生殖）。有假說認為：2種生殖方式都是需要耗能的，于是很可能會存在對2種生殖方式的負權衡。圖A～B是對于日本竹（Sasa veitchii）的研究。

A.6塊樣地（10 m×10 m）均展示了日本竹無性系的空間分布狀況，其中黑點代表無性系中開花的莖，而灰點則代表無性系中其他開花的莖。B.一個無性系中開花莖的數目與成功有性生殖數目的關系，通過3個途徑進行測量。如果關系顯著，則得出了回歸曲線（來自 Matsuo等，2014）。

判斷下列表述的正誤。

A.無性系投入生長的能量越多，導致單個植株的雄性繁殖成功率越低

B.無性系投入生長的能量越多，導致單個植株的雌雄繁殖成功率越低

C.大量的竹子無性系更多進行自花傳粉

D.隨著無性系大小的增加，每株開花莖的雌性適合度降低

47.食蟲植物茅膏菜（Drosera capensis）葉子表面有大量帶有黏液的觸手。某實驗中，每天用50只果蠅飼喂茅膏菜，連續進行10周（右表）。每只果蠅在被茅膏菜消化之前和消化之后均被稱重，結果顯示平均損失干重的60%。不同參數的測量結果在表中給出。于喂食果蠅或進行機械刺激24 h后，測定黏液中酶活性。用與果蠅等大的聚苯乙烯球對茅膏菜進行機械刺激。

AP、PD及PA的活性，葉片中營養水平

判斷下列表述的正誤。

A.結果顯示，D.capensis的生長通常被N限制

B.機械刺激增加酶活性，但是蛋白水解活性需要昆蟲的存在

C.黏液中未檢測到幾丁質酶活性，可能揭示了果蠅體重僅減少60%的原因

D.與K相比，茅膏菜從果蠅體內能夠更為有效地獲取N

48.植物具有不同的光合系統，大部分植物含有C3系統；其他植物（尤其是禾本科植物）含有C4系統。當環境中CO2濃度和溫度改變時，2類光合系統的光合速率也不同（下圖）。

A.C3和C4植物光合速率與CO2濃度的關系；B.環境溫度和大氣CO2濃度中，影響C3和C4植物光合速率的主導因子分析（來自于 Ehleringeret al.1997）。

判斷下列表述的正誤。

A.越靠近兩極，C4植物比例增加

B.C3和C4植物生長在當前的大氣CO2濃度下都受抑制

C.與C3植物相比，CO2濃度上升對 C4植物更有利

D.上一個冰河時期，干旱而溫暖的環境中C4植物的分布可能更為廣泛

49.報春花含有花柱異型現象。例如，它具有2種表型：P型和T型。P型植物的花柱較長而花蕊管較短，而T型植物的花柱較短而花蕊管較長（圖A）。達爾文將T型植物和P型的報春花雜交后發現（下表），花柱異長的雜交品種數量增加且坐果。蜜蜂可以將口器探入植株P的花冠筒，用口器采集花粉，并將花粉傳到植株T的柱頭上；或者相反，將植株T的花粉傳遞到植株P的柱頭上（圖B）。花柱異型現象受到一個基因的控制（植株T基因型是Ss，而植株P是ss；SS不能存活，S相對于s為顯性）。

各種受粉方式坐果數（果實數量）

A.報春花的樣式，左側來自植株P；右側來自植株T。B.植株P和T的花,中間綠色部分為蜜蜂舌頭,箭頭顯示花粉粒由花藥轉移至舌頭或是柱頭的量（白片是植株T的花粉；灰片是植株P的花粉）。

判斷下列描述的正誤。

A.如果相對于花的樣式來說傳粉是隨機的，且各種雜交組合坐果數相同，報春花種群中植株T和P出現的頻率保持不變

B.種群中同一類型花中的部分不育現象會導致T型植株和P型植株偏離1∶1

C.T→P和P→T 2種花粉傳遞途徑的傳粉效率相同

D.相對于蜜蜂將花藥中的花粉收集到舌頭上，蜜蜂將舌頭上的花粉傳遞到柱頭上難度會更大一些

（理論A完）