第26屆國(guó)際生物學(xué)奧林匹克競(jìng)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(xué) 天津 300051 2北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100871 3北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875）

理論考試B共3 h。

1～11 題：動(dòng)物生物學(xué)；12～14題：生物系統(tǒng)學(xué)；15～23 題：細(xì)胞生物學(xué)；24～29 題：生態(tài)學(xué)；30～31題：動(dòng)物行為學(xué)；32～41題：遺傳與進(jìn)化生物學(xué)；42～49題：植物生物學(xué)。

每個(gè)正確答案得1分。例如：一個(gè)問(wèn)題中所有4個(gè)空都回答正確，得1分；只有3個(gè)空是正確的，則得到0.6分；只有2個(gè)空是正確的，則得到0.2分；只有1個(gè)空是正確的，則得到0分。

1.螺旋蝸牛能產(chǎn)生強(qiáng)力的芋螺毒素（肽），用于防御和癱瘓獵物。芋螺毒素會(huì)影響神經(jīng)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(gè)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(jìn)入獵物時(shí)會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐

C.毒素C能干擾神經(jīng)遞質(zhì)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(jí)結(jié)構(gòu)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?jīng)Q定了魚(yú)的種類(lèi)。下圖精確反映了不同魚(yú)類(lèi)的血紅蛋白曲線，其形狀由魚(yú)類(lèi)的系統(tǒng)發(fā)育和棲息地確定。

2種真骨魚(yú)類(lèi)的的血紅蛋白分離曲線

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.雙須骨舌魚(yú)的生長(zhǎng)速度較巨骨舌魚(yú)快

B.雙須骨舌魚(yú)的代謝率低于巨骨舌魚(yú)

C.雙須骨舌魚(yú)具有空氣呼吸器官，而巨骨舌魚(yú)具有鰓

D.雙須骨舌魚(yú)生活在靠近水面處，而巨骨舌魚(yú)是一種深水物種

3.研究人員測(cè)量了2名男性在增加工作負(fù)荷（吸氧量）時(shí)的肺通氣（或每分鐘通氣量V）。其中人員1未經(jīng)訓(xùn)練，并分別在開(kāi)始訓(xùn)練的幾周之前和之后測(cè)量他的V。其強(qiáng)化訓(xùn)練前、后體重分別為70 kg和75 kg。人員 2重70 kg，訓(xùn)練有素。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.培訓(xùn)結(jié)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(xùn)影響了過(guò)度通氣的起始和程度

C.進(jìn)一步的培訓(xùn)預(yù)計(jì)將增加人員1的厭氧耐力

D.高V主要通過(guò)增加呼吸頻率而不是呼吸深度實(shí)現(xiàn)

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

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.手術(shù)導(dǎo)致肥胖個(gè)體對(duì)葡萄糖水平升高的胰島素反應(yīng)更強(qiáng)和更短

B.從研究來(lái)看，GIP預(yù)計(jì)會(huì)誘導(dǎo)胰島素分泌

C.胃旁路手術(shù)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(huán)境溫度隨著海拔高度的升高而降低,這影響了許多動(dòng)物群體的呼吸生理學(xué)反應(yīng)和物種豐富度，例如蜂鳥(niǎo)（下圖）。蜂鳥(niǎo)的一個(gè)重要的生理特征是它們能進(jìn)入生理活動(dòng)減少的狀態(tài)，從而節(jié)省能源。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.每天，在山地蜂鳥(niǎo)中降低生理活動(dòng)的現(xiàn)象很常見(jiàn)

B.在500 m以上，蜂鳥(niǎo)的多樣性與海拔高度呈負(fù)相關(guān)

C.心臟質(zhì)量與氧分壓負(fù)相關(guān)

D.蜂鳥(niǎo)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(guān)人的健康狀況信息。下圖C比較了2名學(xué)生的心電圖。

指出以下每個(gè)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(jīng)身體返回右心房

B.學(xué)生1的心率為80次/min

C.如果學(xué)生1的搏動(dòng)量為70 mL/節(jié)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(duì)男性生理學(xué)有重要影響。在5組男性的血漿中測(cè)量其睪酮濃度（下圖）。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.男性Ⅳ由于負(fù)反饋調(diào)節(jié)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(huì)導(dǎo)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(yùn)動(dòng)（工作）4 min之前、之中和之后，在70 kg男性體內(nèi)測(cè)量血液中的氧攝取和乳酸濃度。運(yùn)動(dòng)（工作）的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于5 L氧/min的消耗。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

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

B.該人的有氧工作能力為60 mL氧/（kg,min）

C.當(dāng)血乳酸超過(guò)11 mmol/L，排泄從腎臟開(kāi)始，這也是為何它的濃度在工作結(jié)束后下降

D.過(guò)多的氧攝取是由于乳酸發(fā)生代謝而不是糖異生

9.駱駝能適應(yīng)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(gè)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(duì)于C=12，H=1，O=16摩爾質(zhì)量）

B.三棕櫚酸甘油酯的呼吸商（O2消耗／CO2產(chǎn)生）大約為1.4

C.500 kg的脫水駱駝可以在其體內(nèi)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(fā)1 mL水需要580 cal熱量）

10.鹿鼠具有廣泛的地理活動(dòng)范圍（例如在高度方面）。這可以從它們的呼吸生理學(xué)進(jìn)行解釋?zhuān)ㄏ聢D）。

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(zhuǎn)為向右被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)高度，P50將最有可能保持不變

11.本題研究了長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)對(duì)食物在血糖指數(shù)（GI）方面的影響。GI表示特定類(lèi)型食物對(duì)人血糖水平的影響。在測(cè)試開(kāi)始時(shí)，每個(gè)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(gè)人休息，然后在其最大VO265%的情況下循環(huán)1 h，最后以90%的最大VO2max循環(huán)，直至耗盡。在測(cè)試之前和測(cè)試期間采集血液樣品以測(cè)量乳酸鹽、葡萄糖和胰島素的水平（下圖）。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.在耗盡時(shí)，O2攝取足以完成完全代謝

B.運(yùn)動(dòng)期間血液中的乳酸鹽水平受飲食影響

C.耗盡時(shí)的最終測(cè)試結(jié)果似乎受到飲食類(lèi)型的顯著影響

D.觀察到的最大90%VO2最后一個(gè)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(jīng)滅絕。東方鱟屬（Tg），三刺鱟（Tt）和圓尾鱟（Cr）來(lái)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(nèi)重疊［從安達(dá)曼海（靠近泰國(guó)和馬來(lái)西亞）到南中國(guó)海］。Tt生活在從越南到日本處。馬蹄蟹被稱(chēng)為“活化石”。

現(xiàn)存馬蹄蟹的系統(tǒng)發(fā)育圖，單位是100萬(wàn)年。黑色條表示95%置信區(qū)間。Cr的2個(gè)分支來(lái)自安達(dá)曼海和泰國(guó)。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A．從圖可以看出，馬蹄蟹必定是一個(gè)緩慢發(fā)展的群體

B.如圖所示，亞洲種類(lèi)構(gòu)成單系進(jìn)化枝

C.馬蹄蟹的形態(tài)似乎在500～4 500萬(wàn)年之間形成

D.東方鱟屬和美洲鱟屬是姊妹分類(lèi)群

13.Tarphius甲蟲(chóng)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(gè)西部島嶼，但不在距離非洲最近的2個(gè)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(gè)物種可能在一個(gè)島嶼上演化，然后分散到另一個(gè)島嶼（異地形成），或者它們也可能在一個(gè)已經(jīng)存在該物種的島嶼內(nèi)演化（原位形態(tài)）。

指出以下每個(gè)描述是否正確。

A.加那利島的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)表明其演化過(guò)程非原生境和原生境形成事件

B.Tarphius甲蟲(chóng)來(lái)自馬德拉島，后來(lái)遷移到埃爾希羅島

C.所有3個(gè)島嶼被遷移過(guò)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(xù)）