第26屆國際生物學奧林匹克競賽試題理論B-1

劉寶玉 佟向軍范六民 張 立

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

理論考試B共3 h。

1～11 題：動物生物學；12～14題：生物系統學；15～23 題：細胞生物學；24～29 題：生態學；30～31題：動物行為學；32～41題：遺傳與進化生物學；42～49題：植物生物學。

每個正確答案得1分。例如：一個問題中所有4個空都回答正確，得1分；只有3個空是正確的，則得到0.6分；只有2個空是正確的，則得到0.2分；只有1個空是正確的，則得到0分。

1.螺旋蝸牛能產生強力的芋螺毒素（肽），用于防御和癱瘓獵物。芋螺毒素會影響神經肌肉終板。4種毒素A～D具有以下效果：A阻止突觸前軸突中Na+通道的失活；B阻斷突觸前軸突中的K+通道；C阻斷突觸前端板Ca2+通道；D能阻斷乙酰膽堿受體。

指出以下每個描述是否正確。

A.毒素D能使骨骼肌失活

B.毒素A和B在進入獵物時會導致肌肉抽搐

C.毒素C能干擾神經遞質的胞吐

D.圖B中的肽可以以各種方式折疊，但如果肽的一級結構保持不變，則以各種折疊的分子具有相同的效果

2.不同的吸收氧氣的方式決定了魚的種類。下圖精確反映了不同魚類的血紅蛋白曲線，其形狀由魚類的系統發育和棲息地確定。

2種真骨魚類的的血紅蛋白分離曲線

指出以下每個描述是否正確。

A.雙須骨舌魚的生長速度較巨骨舌魚快

B.雙須骨舌魚的代謝率低于巨骨舌魚

C.雙須骨舌魚具有空氣呼吸器官，而巨骨舌魚具有鰓

D.雙須骨舌魚生活在靠近水面處，而巨骨舌魚是一種深水物種

3.研究人員測量了2名男性在增加工作負荷（吸氧量）時的肺通氣（或每分鐘通氣量V）。其中人員1未經訓練，并分別在開始訓練的幾周之前和之后測量他的V。其強化訓練前、后體重分別為70 kg和75 kg。人員 2重70 kg，訓練有素。

指出以下每個描述是否正確。

A.培訓結束后，人員1改善了他的VO2最大值（即最大吸氧量/L/min/kg體重）約30%（±5%）

B.人員1的培訓影響了過度通氣的起始和程度

C.進一步的培訓預計將增加人員1的厭氧耐力

D.高V主要通過增加呼吸頻率而不是呼吸深度實現

4.通過胃切除手術可以治療病態肥胖，其中胃部分和腸的近端部分被切除。有一組肥胖個體參加了一項研究，分別在胃切除手術前、后攝取葡萄糖后測量其葡萄糖和激素水平（下圖）。

指出以下每個描述是否正確。

A.手術導致肥胖個體對葡萄糖水平升高的胰島素反應更強和更短

B.從研究來看，GIP預計會誘導胰島素分泌

C.胃旁路手術后GLP-1水平的變化可能解釋為ISR的增加更快

D.阻斷GLP-1可能是治療糖尿病的有效方法

5.大氣氧氣壓力PO2和環境溫度隨著海拔高度的升高而降低,這影響了許多動物群體的呼吸生理學反應和物種豐富度，例如蜂鳥（下圖）。蜂鳥的一個重要的生理特征是它們能進入生理活動減少的狀態，從而節省能源。

指出以下每個描述是否正確。

A.每天，在山地蜂鳥中降低生理活動的現象很常見

B.在500 m以上，蜂鳥的多樣性與海拔高度呈負相關

C.心臟質量與氧分壓負相關

D.蜂鳥翼載荷（體重/翼面積）隨高度而下降

6.心電圖（ECG）的重要功能是提供有關人的健康狀況信息。下圖C比較了2名學生的心電圖。

指出以下每個描述是否正確。

A.血液從右心室依次流向肺、左心房、左心室，經身體返回右心房

B.學生1的心率為80次/min

C.如果學生1的搏動量為70 mL/節拍，則心輸出量約為4.4 L/min

D.心臟B存在R峰

7.睪酮水平的變化對男性生理學有重要影響。在5組男性的血漿中測量其睪酮濃度（下圖）。

指出以下每個描述是否正確。

A.男性Ⅳ由于負反饋調節而降低睪丸激素水平

B.男性Ⅳ與男性I相比具有高LH濃度

C.男性雌激素注射液會導致非常低濃度的LH

D.輕度肥胖（25＜BMI＜30）可能比高齡（43 歲）更易影響睪酮水平

8.在運動（工作）4 min之前、之中和之后，在70 kg男性體內測量血液中的氧攝取和乳酸濃度。運動（工作）的強度對應于5 L氧/min的消耗。

指出以下每個描述是否正確。

A.他的最大有氧工作能力為4.2 L/min，在強度等于攝取5 L氧/min的情況下，該人不能持續工作4min

B.該人的有氧工作能力為60 mL氧/（kg,min）

C.當血乳酸超過11 mmol/L，排泄從腎臟開始，這也是為何它的濃度在工作結束后下降

D.過多的氧攝取是由于乳酸發生代謝而不是糖異生

9.駱駝能適應沙漠生活。它們的駝峰主要由脂肪組成，特別是三棕櫚酸（C51H98O6）。脫水情況下，駱駝的體溫可以從晚上的34.5℃變化到白天的 40.5℃。

指出以下每個描述是否正確。

A.1 kg三棕櫚酸甘油酯的呼吸將為駱駝提供1L以上的水（對于C=12，H=1，O=16摩爾質量）

B.三棕櫚酸甘油酯的呼吸商（O2消耗／CO2產生）大約為1.4

C.500 kg的脫水駱駝可以在其體內積累2 000 kcal熱量（約需要0.9加侖，以增加1 g組織 1℃）

D.為保持恒定的體溫，駱駝需要2 500 mL的水才能消耗1 000 kcal（蒸發1 mL水需要580 cal熱量）

10.鹿鼠具有廣泛的地理活動范圍（例如在高度方面）。這可以從它們的呼吸生理學進行解釋（下圖）。

A.在高空鹿鼠血紅蛋白釋放氧的能力較低空鹿鼠弱

B.高空小鼠P50較低空小鼠低

C.如果在血液中增加BPG濃度，則圖A中的飽和曲線將轉為向右被轉移到另一個高度，P50將最有可能保持不變

11.本題研究了長時間運動對食物在血糖指數（GI）方面的影響。GI表示特定類型食物對人血糖水平的影響。在測試開始時，每個人都得到①控制，即水（方塊）；②LGI，即低 GI餐+水（三角形），或③HGI，即高GI餐+水（圓圈）。之后，每個人休息，然后在其最大VO265%的情況下循環1 h，最后以90%的最大VO2max循環，直至耗盡。在測試之前和測試期間采集血液樣品以測量乳酸鹽、葡萄糖和胰島素的水平（下圖）。

指出以下每個描述是否正確。

A.在耗盡時，O2攝取足以完成完全代謝

B.運動期間血液中的乳酸鹽水平受飲食影響

C.耗盡時的最終測試結果似乎受到飲食類型的顯著影響

D.觀察到的最大90%VO2最后一個階段的血糖增加是由于脂肪代謝的增加和葡萄糖的利用降低

12.馬蹄蟹生活于海洋，目前已知只有4種存在，而許多已經滅絕。東方鱟屬（Tg），三刺鱟（Tt）和圓尾鱟（Cr）來自東南亞，而美洲鱟（Lp）生活在北美的東海岸。Tg和Cr在其地理范圍內重疊［從安達曼海（靠近泰國和馬來西亞）到南中國海］。Tt生活在從越南到日本處。馬蹄蟹被稱為“活化石”。

現存馬蹄蟹的系統發育圖，單位是100萬年。黑色條表示95%置信區間。Cr的2個分支來自安達曼海和泰國。

指出以下每個描述是否正確。

A．從圖可以看出，馬蹄蟹必定是一個緩慢發展的群體

B.如圖所示，亞洲種類構成單系進化枝

C.馬蹄蟹的形態似乎在500～4 500萬年之間形成

D.東方鱟屬和美洲鱟屬是姊妹分類群

13.Tarphius甲蟲屬生活在潮濕的森林，在加那利群島有29種特有的物種。這些物種分布于群島的5個西部島嶼，但不在距離非洲最近的2個東部島嶼上。北馬德拉群島則存在該屬的其他物種。理論上一個物種可能在一個島嶼上演化，然后分散到另一個島嶼（異地形成），或者它們也可能在一個已經存在該物種的島嶼內演化（原位形態）。

指出以下每個描述是否正確。

A.加那利島的系統發育樹表明其演化過程非原生境和原生境形成事件

B.Tarphius甲蟲來自馬德拉島，后來遷移到埃爾希羅島

C.所有3個島嶼被遷移過2次

D.戈梅拉有可能是加那利群島中潮濕森林最多，棲息地多樣性最高的島嶼

（待續）