第28屆國(guó)際生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽試題 理論1-5

張雁云 王戎疆 杜 軍 范六民 佟向軍

（1 北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875 2 北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100871 3 中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080）

39.海膽：海膽（Echinoidea）是水獺（Lutra lutra）的重要食物來(lái)源。海膽種群會(huì)隨著人類活動(dòng)對(duì)海床的破壞而爆發(fā)式增長(zhǎng)。海膽、帽貝（Patella vulgata）和海藻可在同域生活。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，人工控制海膽和帽貝的種群數(shù)量，對(duì)其內(nèi)海藻的覆蓋率進(jìn)行了測(cè)量。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.當(dāng)海膽存在時(shí)，帽貝會(huì)影響海藻生長(zhǎng)

B.海膽對(duì)海藻的影響比帽貝對(duì)海藻的影響大

C.海膽有助于修復(fù)損傷的海床

D.增加水獺數(shù)量增加了海洋初級(jí)生產(chǎn)力

40.杜鵑：由于氣候溫和、棲息地保存良好，英國(guó)的島嶼是遠(yuǎn)在加拿大和南非的遷徙鳥(niǎo)類的重要樞紐。大杜鵑（Cuculus canorus）是近年來(lái)種群數(shù)量下降的一種遷徙鳥(niǎo)類。因此，許多杜鵑被戴上跟蹤器，并連續(xù)數(shù)年被追蹤監(jiān)測(cè)。它們的秋季遷徙路線如圖1所示。數(shù)量大致相當(dāng)?shù)镍B(niǎo)類經(jīng)東線和西線通過(guò)非洲。遷徙途中的點(diǎn)表示追蹤到的死亡杜鵑。在英國(guó)不同地區(qū)杜鵑種群的變化及這些種群的遷徙路線見(jiàn)圖2。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.近年來(lái)，沿西線遷徙的鳥(niǎo)類的情況發(fā)生了變化

B.穿越撒哈拉沙漠是遷徙杜鵑的最大挑戰(zhàn)

C.遷徙期間的死亡率對(duì)英國(guó)不同地區(qū)的杜鵑數(shù)量有重要影響

D.這些數(shù)據(jù)與英國(guó)夏季遷徙開(kāi)始前的情況相一致，這些情況決定了遷徙期間的死亡率

41.野貓：猞猁（Lynx lynx）可能于2017年被重新引入英國(guó)，該物種在1 300年前因狩獵導(dǎo)致滅絕。蘇格蘭野貓（Felis silvestris grampia）是英國(guó)唯一的土著貓科動(dòng)物，與野貓（Felis silvestris silvestris）不同，它們的體型較大，毛較厚且有獨(dú)特的獵捕技術(shù)。野化家貓（Felis silvestris catus）也見(jiàn)于蘇格蘭。在蘇格蘭347 個(gè)地點(diǎn)布設(shè)的運(yùn)動(dòng)敏感攝像機(jī)捕獲了20 萬(wàn)張圖像，志愿者用這些照片的信息識(shí)別野貓、野化家貓和雜交貓。在第1年中，他們拍到了10 只不同的蘇格蘭野貓；在第2年，他們發(fā)現(xiàn)9 只不同的蘇格蘭野貓，其中之一與前一年拍攝的蘇格蘭野貓相同。此外，他們估計(jì)該地區(qū)有大約500 只野化家貓及300 只雜交貓。

1）估計(jì)蘇格蘭有多少蘇格蘭野貓。選擇最接近的正確估計(jì)值。

選項(xiàng)：50、100、150、200、250

2）判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.絕育野化家貓將有助于防止蘇格蘭野貓隨著時(shí)間的推移而適合性降低

B.野化家貓接種疫苗將是防止傳染性疾病向蘇格蘭野貓傳播的有效途徑

C.在遺傳分化程度相等的情況下，在同一地區(qū)共存數(shù)千年的2 個(gè)物種，比那些近期才彼此接觸的物種，更可能發(fā)生雜交

42.土壤細(xì)菌：核糖體RNA 基因（rDNA）在科內(nèi)的多樣性很低，對(duì)其測(cè)序可鑒定土壤中細(xì)菌所屬的科及其相對(duì)多度。Bacteriovoracaceae 科和Bdellovibrionaceae 科是捕食性細(xì)菌，在最適條件下具有不同的最大增長(zhǎng)率。Haliangiaceae 科和Koribacteraceae 科是非捕食性細(xì)菌。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.Bdellovibrionaceae 科和Bacteriovoracaceae科占據(jù)不同的生態(tài)位

B.Bacteriovoracaceae 科是Haliangiaceae 科的一個(gè)重要的捕食者

C.Bacteriovoracaceae 科和Koribacteraceae 科可能占有不同的生境

D.rDNA 測(cè)序可能被用于評(píng)估Bacteriovoracaceae 科中各個(gè)種的多度

43.單倍型網(wǎng)絡(luò)：?jiǎn)伪缎途W(wǎng)絡(luò)顯示的是單倍型之間的演化關(guān)系，以及在某個(gè)種群中帶有特定單倍型的個(gè)體的比例。在英國(guó)的歐洲生物信息學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的“1 000 基因組計(jì)劃”就建立了一個(gè)全球人類單倍型網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)圓圈代表一種單倍型，它們都是針對(duì)同一個(gè)基因座。顏色代表不同地理位置的種群。圓圈間的連線代表2個(gè)單倍型之間的演化關(guān)系。丹尼索瓦人（Denisovan）是人屬（Homo）的一個(gè)非人亞種。西藏人是一個(gè)亞洲種群，和他的近鄰在整個(gè)基因組上具有密切的關(guān)系。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.在這個(gè)基因座上，英國(guó)人與芬蘭人的關(guān)系較英國(guó)人與Yorubian 人的關(guān)系更近

B.在這個(gè)基因座上，西藏人比中國(guó)漢族人具有更高的遺傳多樣性

C.Yorubian 人被發(fā)現(xiàn)于非洲

D.西藏人的祖先在走出非洲后和丹尼索瓦人有過(guò)雜交

44.進(jìn)化遺傳學(xué)：Ronald Fisher 爵士（1890—1962） 和John Haldane （1892—1964） 將Charles Darwin（1809—1882）的發(fā)現(xiàn)與孟德?tīng)栠z傳學(xué)相結(jié)合。所形成的模型可讓生物學(xué)家預(yù)測(cè)行為、數(shù)量性狀（例如高度）等復(fù)雜性狀的進(jìn)化。

符號(hào) 定義r 2 個(gè)個(gè)體的相關(guān)性ni 2 個(gè)相關(guān)個(gè)體共享的等位基因數(shù)量np 種群中2 個(gè)個(gè)體之間平均共享的等位基因數(shù)量Nt 基因組中的等位基因總數(shù)w 廣義適合度D 直接適合度：個(gè)體的后代數(shù)乘以每個(gè)后代與該個(gè)體的相關(guān)性（r）I 間接適合度：個(gè)體親屬的后代數(shù)乘以每個(gè)后代與該個(gè)體的相關(guān)性C 個(gè)體的行為成本與其可產(chǎn)生的后代數(shù)的比值B 個(gè)體行為的獲利與親屬可產(chǎn)生的后代數(shù)的比值g 個(gè)體的遺傳值：如果沒(méi)有環(huán)境影響，數(shù)量特征將具有價(jià)值△s 自然選擇導(dǎo)致的世代之間的變化βw.g 適合度（w）和個(gè)體遺傳值（g）之間的相關(guān)性var（g） 種群中個(gè)體遺傳值（g）的變異

?

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.當(dāng)表演者與接收者相關(guān)性高于隨機(jī)預(yù)期時(shí)，存在惡意行為（表演者和接收者成本）

B.這些方程式預(yù)測(cè)存在產(chǎn)生可識(shí)別特征（例如外觀或信息素）的等位基因，并且還會(huì)對(duì)具有該特征的不相關(guān)個(gè)體產(chǎn)生利他行為

C.這些方程式預(yù)測(cè)一些生物體的應(yīng)激反應(yīng)，包括有目的地增加突變率

D.有一個(gè)由多個(gè)成體組成的裸鼢鼠（Hetirocephalus glaber）群，僅有一對(duì)繁殖個(gè)體，可用廣義適合度進(jìn)行解釋

E.自然選擇在蚜蟲(chóng)的有性生命周期中比無(wú)性生命周期更迅速地起作用

45.蝴蝶眼斑：為了研究蝴蝶眼斑的進(jìn)化，在每一代都測(cè)量了眼斑的平均大小和顏色。根據(jù)頂部眼斑和底部眼斑的金色環(huán)的顏色比（圖1）或大小比（圖2），可將蝴蝶分成4 組。每組在每一世代中挑選最極端的蝴蝶進(jìn)行繁殖該組的后代，如此連續(xù)繁殖若干代。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.頂部:底部眼斑顏色比值要比頂部:底部眼斑大小比值具有更大的遺傳變異

B.單純選擇顏色更偏金色的頂部眼斑就可得到顏色更偏金色的底部眼斑

C.這種蝴蝶的許多近緣種有非常不同的頂部:底部眼斑大小比值

D.如果這個(gè)實(shí)驗(yàn)種群中的蝴蝶可隨機(jī)交配，則眼斑大小會(huì)保持不變

46.工業(yè)黑化：由于工業(yè)革命期間的污染導(dǎo)致與顏色相近的地衣消失，英國(guó)的淺色樺尺蛾（Biston betularia）逐漸被黑色個(gè)體所取代。現(xiàn)在清潔的空氣、地衣和淺色樺尺蛾又回來(lái)了。為了探究其中的遺傳基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)百只蛾進(jìn)行了基因型鑒定，并確定了單倍型。黑色素是由于Cortex基因中的顯性突變?cè)斐傻摹ortex的mRNA 能剪接成2 種形式，即Cortex-1A和Cortex-1B。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了CortexmRNA 豐度。

判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

A.種群中在接近Cortex等位基因的單倍型多樣性比遠(yuǎn)離此處的更大

B.Cortex-1A比Cortex-1B更有可能驅(qū)動(dòng)黑化

C.基因表達(dá)的數(shù)據(jù)與黑色表型為顯性相一致

D.淺色蛾是由于回復(fù)突變而再次出現(xiàn)

（理論考試1 卷完）