2018全国生物联赛试题- 解析 - 图文
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2018 年全国中学生生物学联赛试题
注意事项:1.所有试题使用 2B铅笔在机读卡上作答; 2.试题按学科分类,单选和多选题混排。单选题每
题 1 分,多选题每题 1.5分,多选题答案完 全正确才可得分;
3.试卷 116题,共计 134分,答题时间 120分钟。
一.细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术
1.DNA双螺旋模型是在下列哪几个研究的基础上提出的?(多选 A.X-光衍射实验数据表明 DNA是一种规则螺旋结构 B.DNA密度测量说明这种螺旋结构应有两条链 C.三个连续的核苷酸代表一个遗传密码
D.不论碱基数目多少,G 的含量总是与 C 一样,而 A 与 T 也是一样的 2. 定量分析组织中特异 mRNA丰度的方法有(多选) A. Southern blotting B.Northern blotting C. Western blotting D. Real-time PCR 解析: mRNA丰度,指一种特定的mRNA在某个细胞中的平均分子数。
Northern 杂交(Northern blotting)
31题
1979年,J.C.Alwine等提出:将电泳凝胶中的RNA转移到叠氮化的或其他化学修饰的活性滤纸上,通过共价交联作用使它们结合,因其方法同Southern杂交十分相似,故称之为Northern杂交。
Northern杂交是利用DNA可以与RNA进行分子杂交来检测特异性RNA的技术,首先将RNA混合物按它们的大小和分子量通过琼脂糖凝胶电泳进行分离,分离出来的RNA转至尼龙膜或硝酸纤维素膜上,再与放射性标记的探针杂交,通过杂交结果可以对表达量进行定性或定量。
RNA混合物进行琼脂糖凝胶电泳→分离得到的RNA转膜→与放射性标记的探针杂交 →结果分析 Northern杂交与Southern杂交相比,条件要严格些,特别是RNA容易降解,前期制备和转膜过程易受RNase污染,要获得较好结果,需用稳定性最差的mRNA与DNA进行杂交,对实验条件要求严格;然而有些应用中Northern杂交避免用复杂探针筛选cDNA文库的繁琐
Northern杂交技术应用于特定性状基因在mRNA水平上的动态表达研究。如应用于定位克隆中寻找新基因,寻找染色体特定区域的表达序列是大多数人类遗传疾病连锁分析和定位克隆的主要限速步骤,Northern杂交作为寻找这些序列的有效方法,有助于这些疾病候选基因的筛选;
Real-Time PCR 技术,又称实时定量荧光PCR,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行总量分析或通过Ct值对模板进行相对定量 定量PCR已经从基于凝胶的低通量分析发展到高通量的荧光分析技术,即实时定量PC
R。实时荧光定量PCR技术于1996年由美国Applied Biosystems公司推出,由于该技术不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃,而且与常规PCR相比,它具有特异性更强、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点。实时定量PCR (real-time quantitative PCR)是指在PCR指数扩增期间通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量,并据此推断目的基因的初始量,不需要取出PCR产物进行分离。实时定量PCR作为一个极有效的实验方法,已被广泛地应用于分子生物学研究的各个领域。
蛋白质印迹法(免疫印迹试验)即Western Blot。它是分子生物
学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。
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蛋白质印迹法是由瑞士米歇尔弗雷德里希生物研究所(Friedrich Miescher Institute)的Harry Towbin在1979年提出的。在尼尔·伯奈特(Neal Burnette)于1981年所著的《分析生物化学》(Analytical Biochemistry)中首次被称为Western Blot。蛋白免疫印迹(Western Blot)是将电泳分离后的细胞或组织总蛋白质从凝胶转移到固相支持物NC膜或PVDF膜上,然后用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术,现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。
3. 真核生物 mRNA的 5′端有帽子结构,对于该结构叙述错误的是(单选) A. 引导 mRNA由细胞核进入细胞质基质 B. 保护 mRNA免遭核酸酶的破坏 C. 在转录刚起始就已形成 D. 经常被甲基化
4. 以下哪种显微镜能用于观察某种蛋白在细胞内的定位(多选)
A.相差显微镜 B.荧光显微镜 C.透射电子显微镜(免疫胶体金标记) D.扫描电子显微镜
5. 已分化的人体细胞如表皮细胞重编程为干细胞之后,以下哪种蛋白的表达会发生明显变化?(单选) A.微丝蛋白 B.端粒酶 C.组蛋白 D.蛋白水解酶
6. 一种定位于滑面内质网(rER)的功能蛋白需要在高尔基体进行加工,这种蛋白从翻译合成到定位的路 径,如下描述正确的是(单选)
A.附着核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网 B.游离核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网 C.附着核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网 D.游离核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网
7. 细胞生长时需要扩展细胞膜,可以通过以下哪种生命活动实现(单选) A.胞吞 B.分裂 C.胞吐 D.迁移
8. 在生物体内,每个蛋白质分子都由相应的基因编码,基因在细胞核内被转 录成 mRNA,然后在细胞质内被翻译成蛋白质。抗体分子(IgG)是一种由浆细 胞(效应 B 细胞)合成,可被免疫系统用来鉴别与中和外来抗原如细菌、病毒 等的蛋白质。有人从浆细胞中提取了 mRNA,经逆转录得到编码抗体蛋白亚基 的 cDNA,并克隆到表达载体。然后用该表达质粒分别在体外非细胞体系(下 图带 1),培养细胞(带 2)和纯化的微粒体(带 3)中合成该 cDNA 所编码的 抗体蛋白亚基,并用 SDS-聚丙酰胺凝胶电泳测定所合成的多肽链的分子量。 电泳结果如下图所示(注意:电泳条带从上到下分子量的变化,较高的条带分
子量大,而较低的条带分子量小),在非细胞体系中合成的多肽分子量大(带 1);而在体外培养细胞和纯
化的微粒体上合成的抗体蛋白亚基与从动物血液中分离到的抗体蛋白亚基一样,分子量小。从这些结果可 以推测:(单选)
A.在非细胞体系中合成的多肽链是经过修饰的,所以分子量较大,在电泳过程中移动较慢。
B.在细胞内或纯化的微粒体中因为有分子伴侣,所合成的多肽链是折叠好的,所以在电泳过程中移动 较快。
C.在细胞内或纯化的微粒体中所合成的多肽链是经过修饰的,其表面负电荷较多,所以在电泳过程中 移动较快。
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D.在细胞内或纯化的微粒体上因为有一种酶,能将所合成的多肽链切除一段,所以分子量较小,在电泳过程中移动较快。
9. 人体血液中大量的红细胞运送氧气和二氧化碳,氧气和二氧化碳进入细胞的方式是(单选)
A.主动运输 B.被动运输 C.胞吞 D.胞吐
10. 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、线粒体及内膜系统,下面对其描述错误的是:(单选) A.成熟的红细胞内没有 DNA B.成熟的红细胞内不产生 ATP
C.成熟的红细胞不会被 DNA病毒侵染 D.成熟的红细胞不再合成蛋白质 11. 下面的细胞结构中,哪些有 RNA?(多选)
A.细胞核 B. 高尔基体 C.叶绿体 D.液泡 E.线粒体 12.纤毛的外部包裹的纤毛膜是质膜的特化部分,内部是有微管及其附属蛋白构成的轴丝。轴丝微管主要 有 3 种排列方式:(1)9+2型 (2)9+0型 (3)9+4型,下面对纤毛特征描述正确的是:(多选) A.9+0型的纤毛一般是不动纤毛; B.9+2型的纤毛大多为动纤毛
C.存在于细胞感受器上的不动纤毛通常被称为原生纤毛 D.蛙嗅觉上皮细胞上的 9+2 型纤毛为不动纤毛 解析:纤毛和鞭毛由 3个主要部分组成:中央轴纤丝、围绕它的质膜和一些细胞质。轴纤丝从纤毛或鞭毛底部的基粒直达顶端,为一束直径约220~240埃的微管,在基粒底部,则集聚成圆锥形束,深入到细胞质中。轴纤丝横切面的微管排列是9+2式,即中心有一对由中央鞘包裹着的微管,外围环绕以两两连接在一起的 9 组微管二联体。基粒的结构象中心粒一样是9+0型,但它的 9组微管是三联体。纤毛或鞭毛二联体中的微管,就是从基粒三联体中两根微管延伸出来的。
纤毛结构的形态一般从超微结构的研究取得了能动的纤毛或鞭毛。这些传统的超微结构的研究正在延伸到分子结构的分子研究,以阐明规范初级纤毛。在这方面,哺乳动物的蛋白质组学分析初级纤毛与感觉纤毛和能动的纤毛提供了见解初级纤毛功能。纤毛结构大体上可以分为三部分: 轴丝、纤毛基质和纤毛膜。轴丝是由从基体(basal body)开始组装的9排环形排列的双联体微管束及其附属
13.纤毛的形成和解体与细胞周期密切相关,下列陈述正确的是:(多选)
A.细胞进入 G1期纤毛形成 B.细胞进入 G0期纤毛形成 C.细胞进入 S 期纤毛形成 D.影响纤毛的降解过程将使细胞周期延迟
解析:目前的共识是初级纤毛可存在于除有丝分裂期M和分裂间期早期G0 外细胞周期的所有阶段甚至离开细胞周期的已分化细胞;组装发生在细胞周期结束时而分解发生在重新进入细胞周期时即有丝分裂纺锤体出现之前。在G1-S期的转化之前纤毛化的一个短暂高峰可能与进入DNA复制期紧密偶联[5]。 纤毛的出现与细胞分裂是负相关的, 在细胞分裂间期, 中心体的一个或两个中心粒转化为基体, 纤毛以基体为基础, 开始组装产生。最新的研究显示, 高尔基体和细胞内的膜泡运输体系参与了纤毛的组装。在高尔基体到纤毛的膜泡运输体系中, 巴德–毕氏综合征( Bardet-Biedl syndrome, BBS )相关蛋白BBS蛋白复合体和Rab8a参与调控了膜泡的定位和融合。高尔基体产生的膜泡会运输到基体, 为纤毛组装提供必需的膜成分和膜蛋白。其他的纤毛前体蛋白, 在细胞质中也会在基体附近富集。纤毛形成的关键蛋白——IFT( intraflagellar transport )成分IFT20就同时定位在高尔基体和纤毛上。初级纤毛自身不能合成其组装维持和分解所需的蛋白质必须依赖于鞭毛内运输IFT 系统[7,9]。 目前, 有关纤毛分解的机制了解得还不是很多。有研究表明,纤毛的分解则由一个定位于中心体的蛋白激酶 极光激酶A( Aurora A )发起 它能使轴丝微管去乙酰化从而导致初级纤毛的快速瓦解[10,11]。但其中具体的机制以及乙酰化微管蛋白是否如何起拮抗作用还有待进一步研究 14-20题:转录因子 Snail属于上皮向间充质转化过程中所需的转录阻遏物家族。而 suz12和 ezh2是阻断 转录活化因子募集的 PcG 复合物(PRC2)的成员。为了研究 Snail 与 PRC2 复合物存在蛋白质相互作用, 研究人员利用免疫共沉淀和 western blot(WB)方法对它们进行了以下实验。其中图 I-III:将用 Snai1-HA
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稳定转染 RWP-1 细胞(I)和 HT-29 M6 (II和 III) 裂解并与抗 Suz12 (I和 II) 或抗 HA (III)抗体进行 免疫沉淀。使用针对 HA (I and II), Suz12 (I 和 II)或 Ezh2 (III)的抗体通过 WB 分析免疫复合物 (图 IV)。裂解 SW-620 细胞并用对 Snail1特异性的单克隆抗体进行免疫沉淀。用抗 ezh2抗体进行 WB。(图 V) 。 用 Snai1-HA或用 Snai1-P2A突变体转染的 RWP-1细胞与抗 Suz12抗体进行免疫沉淀,然后进行 WB分析。
依据上述实验结果,判断下列描述的对错: 14. 在用 Snai1-HA转染的 RWP-1细胞和 HT 29M6细胞中用抗 Suz12 抗体获得的免疫沉淀复合物有
Snail。 A(正确) B(错误) (单选) 15. Ezh2与 HT 29M6-Snai1 细胞中的 Snail1-HA免疫共沉淀 A(正确) B(错误) 16. Snail与 PRC复合物中的不止一个成员存在蛋白质相互作用。 A(正确) B(错误) 17. 在 SW-620细胞中的内源蛋白之间没有观察到 Snail与 PRC复合物成员存在蛋白质相互作
用。 A(正确) B(错误) (单选)
(单选)
(单选)
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18. 用 Snail P2A突变体转染 RWP-1细胞表达的 Snail蛋白的量与用 snail野生型转染的 RWP-1细胞所表 达的量相似。A(正确) B(错误) (单选) 19. 在 Suz12免疫复合物中有 Snail1 P2A。A(正确) B(错误) (单选)
20. Snail P2A突变体可以与 Suz12相互作用。A(正确) B(错误) (单选)
解析:上皮-间质转化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)是肿瘤进程中的重要现象。在此过程中,固定于基底膜的极化上皮细胞转变为具有运动能力的间质样细胞,并伴随着侵袭能力的增强,具有赘生细胞的特点。转录水平的调控是真核生物基因表达调控中最重要的环节,转录起始阶段只有转录因子的特异性结合才能有效起始转录。转录因子Snail家族成员在EMT中处于中心地位。Snail家族成员包含Snail1和Snail2(也称为Slug)。Snail家族的转录因子具有锌指结构,包含4-6个锌指结构的高度保守的羧基末端和多变的氨基末端区域。Snail蛋白中心区域是丝氨酸-脯氨酸富含区域,在Snail家族成员间不同,Snail1的核输出信号(nuclearexportsignal,NES)结构域控制着Snail1的出核,Snail2包含Slug结构域。Snail家族成员可与靶基因上含有CANNTG的核心碱基序列的E-box作用元件结合,从而调节其下游基因的表达。多梳基因家族PcG(Polycomb Group genes)是重要的表观遗传修饰基因,PRC2(Polycomb Repressive Complex2)作为PcG复合体的重要复合物之一,主要包括EZH2(Enhancer of Zeste Homolog2)、SUZ12(Suppressor of Zeste12 Homologue)、EED(Embryonic Ectoderm Development)和YY1(Yin Yang1);它主要通过组蛋白修饰发挥基因沉默作用。EZH2是PRC2复合物中唯一具有酶活性的亚基,但SUZ12、EED和YY1是其发挥酶活性不可缺少的成分。本研究分别采用免疫组织化学和实时定量PCR(RT-PCR)方法检测PRC2复合物在卵巢肿瘤中的表达,旨在探究其在卵巢肿瘤的发生、发展、细胞的增殖及转移中可能发挥的作用,为卵巢肿瘤的诊断、治疗及预后提供新靶点。
21.用凝胶过滤层析分离下列 4 种蛋白质混合物,最先从层析柱中洗脱下来的是(单选)
A. 胰岛素(5.7 kDa) B. 细胞色素 C(13.4 kDa) C. 牛血清白蛋白(66.2 kDa) D. 兔磷酸化酶 B(97.4 kDa) 22.紫外线对 DNA分子所造成的损伤主要是: (单选)
A. 碱基替换 B. 碱基插入 C. 形成共价的嘧啶二聚体 D. 磷酸酯键断裂
23.下面哪种方法是利用蛋白质的相对分子质量的差异对蛋白质进行分离纯化的:(单选)
A. 等电聚焦电泳 B. 超滤 C. 离子交换层析 D. 亲和层析 解析:
(1)超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。
(2)亲和层析是利用生物大分子与某些相对应的专一分子特异识别和可逆结合的特性而建立起来的一种分离生物大分子的层析方法。
(3)离子交换层析分离蛋白质是根据在一定PH 条件下,蛋白质所带电荷不同而进行的分离方法。常用于蛋白质分离的离子交换剂有弱酸型的羧甲基纤维素(CM纤维素) 和弱碱型的二乙基氨基乙基纤维素(DEAE纤维素)。前者为阳离子交换剂,后者为阴离子交换剂。离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
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A.最小样方面积能使群落组成得以充分表现。
B.用种的数目与样方面积增加的关系的“折点“作为最小样方面积。
C.以前人在当地已有工作的样方面积作为参照,确定野外工作的最小样方面积。 D.以能表现群落所有种间关系确定为最小样方面积。
E. 以优势种的“重要值-面积曲线“来确定群落最小样方面积。
73. Morris 水迷宫实验是强迫实验动物(大鼠、小鼠)进行游泳,学习寻找隐藏在水中平台的一种实验, 主要用于测试实验动物对空间位置感和空间定位的学习与记忆能力。水迷宫经过多年的发展和优化,现在 在神经生物学研究中已经成为一个被广泛应用的实验。下图是甲、乙组小鼠经过训练后,测试其在到达隐 藏平台时间的散点图以及统计数据。以下说法正确的是(单选)
A.水迷宫实验发现甲组小鼠和乙组小鼠相比学习和记忆能力更强。
B.甲组小鼠到达平台时间的离散程度比乙组到达平台时间的离散程度更大。 C.通过对甲、乙两组进行方差分析,两组到达平台时间无显著性差异。 D.以上说法均不正确
74-75 题、为了研究小鼠能否自发建立社会规则来实现小团体所得奖励的最大化,研究者们设计了迷宫实 验。首先单独训练每只小鼠进入迷宫并到达指定区域以启动实验,在灯光的提示下,小鼠进入正确的隔间 即会得到奖励,奖励是食物(Food)或对大脑中奖励中心的刺激(WBS)。当经过训练的小鼠成功将灯光与 奖励相关联后,它们就被成对放入迷宫中进行正式实验。只有当两只小鼠都到达指定区域时,提示灯才会 亮起,如果一只小鼠按提示进入正确的隔间就会得到奖励(建立了社会规则);但如果两只同时进入(没 有建立起社会规则),就都没有奖励。结合下图,回答问题。
74.在单只训练阶段,小鼠的学习行为属于(单选)
A.I型条件反射 B.潜在学习 C.操作条件反射
D.顿悟学习
75.根据题干描述的实验过程和下图的实验结果判断以下说法中正确的是(单选) A.Food是生存必需,同组小鼠获取它的原则始终是先到先得
B.WBS有利于在同组小鼠之间建立起等级体系,使优势个体获得更多的奖励
C.随着实验次数的增加,Food和 WBS都可以成为小鼠自发建立社会规则的有效奖励物 D.在 WBS作为奖励物时,更有利于社会规则的建立
76.家燕(Hirundo rustica)的尾羽上有明显的白斑,雄鸟在求偶时会向雌鸟展示白斑。一般来说,雌鸟 若被雄鸟吸引则会在繁殖后代上投入更多的资源。科学家为了探究白斑在家燕繁殖中的作用,用黑色记号 笔涂抹雄鸟的白斑后观察雌鸟繁殖后代的情况。实验共有四个处理:涂抹掉白斑尖部(Tip removal)、涂 抹掉白斑侧面(side removal)、全部涂抹掉(complete removal)和对照组(mean control)。观察指标
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包括:第一窝繁殖(first brood)的产卵日期(laying date)、每窝卵数(clutch size)和每窝雏鸟数 (brood size),第二窝繁殖的发生与不发生之比(presence/absence)、每窝卵数(clutch size)和每 窝雏鸟数(brood size),产卵总数(total no. of eggs),雏鸟总数(total no. of fledglings)。所 得数据用广义线性模型进行统计分析,结果如下表,其中 χ
为统计参量,df 为自由度,P 为概率,mean
为平均数,SE为标准差。 请问,下列表述中哪些是正确的?(多选)
2
A. 雌鸟和白斑侧面被涂抹掉的雄鸟交配后,进行第二次繁殖的比例显著高于对照组 B. 雌鸟和白斑尖部被涂抹掉的雄鸟交配后,产卵总数显著低于对照组 C. 雌鸟第一窝雏鸟数在四种处理间没有显著性差异
D. 不论怎样,只要雄鸟白斑侧面被涂抹掉,与之交配的雌鸟就会产更多的卵,抚育更多的雏鸟 77.科学家在坦桑尼亚贡贝国家公园观察了黑猩猩对非洲疣猴的捕猎以及取食行为,记录了黑猩猩取食疣 猴身体不同部位的顺序,身体部位分为头(head)、躯干(torso)和四肢(appendage),记录时将疣猴的 成体(adult prey)和亚成 体(subadult prey)分开,结果如下图,纵坐标为最先选择的百分比(Percentage chosen first)。下列表述中哪个是正确的(单选)
A. 黑猩猩捕捉到成体疣猴后,通常会先吃头,然后吃躯干,最后 再吃四肢
B. 黑猩猩捕捉到亚成体疣猴后,会取食其头和躯干,而不吃四肢 C. 如果营养物是决定黑猩猩取食顺序的主要因素,黑猩猩优先考 虑的是蛋白质的摄入
D. 假设疣猴亚成体和成体头部营养物质的量相同,成体头部骨化 程度比亚成体更高(不易咬碎)可能是使得成体疣猴头部最先被取 食的百分比下降的原因
78.在刘季孙《题屏》“呢喃燕子语梁间,底事来惊梦里闲。说与旁人浑不解,杖藜携酒看芝山。”中,“呢 喃燕子”描述的行为最可能不包括以下哪一项?(单选) A. 燕子的交往行为 B. 燕子的育幼行为 C. 燕子的迁徙行为 D. 燕子的鸣叫行为 79.以下关于动物栖息地选择的描述最准确的是:(单选) A.动物在它们选择的栖息地里最安全
B.栖息地选择可能受多种因素影响,动物的栖息地选择行为具有一定的遗传性和后天获得性 C. 动物在它们选择的栖息地里感到最舒服; D. 动物选择的栖息地里食物和水资源最丰富
80.暗夜保护地(暗夜公园)是国际暗夜协会(International Dark-Sky Association)为呼吁治理光污 染而在全球范围内评选的一些暗夜条件特别好的公园,并杜绝人类生产生活对它们造成光污染。暗夜保护 地不仅是观测星空的绝佳地点,也是动物在夜间生活的良好区域。由此,以下叙述不正确的有:(多选) A.暗夜公园的动物都喜欢在夜晚出来活动 B. 暗夜公园的动物能保持它们正常的昼夜节律行为 C.暗夜公园的建立将改变这里动物原有的内源性节律 D.暗夜公园的建立只保护了夜行性动物的节 律行为; E. 暗夜公园里昼行性动物的生物钟会因公园的建立而改变
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81. 在生物多样性测度指标中,不同的多样性指标(α、β、r、δ)适合于指示不同空间尺度的物种多 样性,其中β多样性通常测度的是(单选) A.生境内 B.生境间 C.景观间 D.生物地理区域内
解析:在不同空间尺度范围内,区分清楚不同的多样性测度指标是十分有用的。通常多样性测度可以分为3个范畴:α-多样性、β-多样性和γ-多样性。
生物多样性测定主要有三个空间尺度:α多样性,β多样性,γ多样性。 α多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目,因此也被称为生境内的多样性
β多样性指沿环境梯度不同生境群落之间物种组成的的相异性或物种沿环境梯度的更替速率也被称为生境间的多样性,控制β多样性的主要生态因子有土壤、地貌及干扰等。
γ多样性描述区域或大陆尺度的多样性,是指区域或大陆尺度的物种数量,也被称为区域多样性。控制γ多样性的生态过程主要为水热动态,气候和物种形成及演化的历史。
82.有两种达尔文雀,在同一分布区内它们的喙形状和大小具有明显的不同,但在不同的分布区的两种个 体的喙表现出相似的形状和大小,这种现象最合理的理论解释是(单选) A.相互干涉竞争 B.似然竞争 C.渐变群 D.生态位分化
83.小茧蜂会把卵产在鳞翅目昆虫的幼虫(毛虫)身上。小茧蜂的幼虫在毛虫体内生活,在其体内化蛹或 老熟后钻出在毛虫体表结茧化蛹,同时导致毛虫死亡。这种现象叫做:(单选) A. 共生 B. 捕食 C. 竞争 D. 类寄生 E. 寄生
解析:类寄生多见于昆虫,寄生虫的母体利用寄主体内或体表作为卵孵化的场所,吸取寄主营养,并会最后导致寄主死亡。其关系类似于捕食关系,但类寄生捕食者并不会立即杀死寄主。所有昆虫对昆虫的寄生都是类寄生。如寄生蝇和寄生蜂。比较有名的例子如冬虫夏草。 84.ATP在以下的哪些过程中被直接作为能量来源使用:(多选) A. 葡萄糖被运输至肌肉细胞内 B. 微管的自组装聚合过程 C. 胃壁细胞向胃腔内转运氢离子 D. 肌动蛋白沿着微丝的运动 解析:1.葡萄糖进入骨骼肌细胞和脂肪细胞方式
葡萄糖可通过载体蛋白进行协助扩散进入骨骼肌细胞和脂肪细胞。运输葡萄糖的载体蛋白(即GLUT)主要是通过构型的变化将葡萄糖运输到细胞内。运输葡萄糖的载体蛋白有两种构型,一种构型朝向细胞表面暴露出与葡萄糖的结合位点,当有葡萄糖与其结合时,运输蛋白的构型发生变化,这样与葡萄糖结合的位点朝向细胞质面,此时葡萄糖与运输蛋白的结合力和亲和力减低,从而被释放到细胞质中。当葡糖糖被释放后,运输蛋白又恢复到原来的构型,进行下一轮循环。 2.如何控制葡萄糖易化扩散进入细胞的速度?
细胞对葡萄糖的摄取受胰岛素的调节。肌细胞和脂肪细胞具有GLUT的异构体GLUT4,在胰岛素浓度低的时候,细胞表面只有很少的GLUT4,但细胞质的膜泡中有大量的GLUT4存在。当血液中葡萄糖的浓度升高时,胰岛素的水平也随之提高,胰岛素作用于靶细胞,使膜泡中的GLUT4转移到细胞膜中,增加GLUT4在细胞膜中的数量,加快运输速度。
85.下列对 K+的重吸收和分泌描述正确的是:(多选) A.近曲小管对 K+的重吸收是主动转运的过程 B.近曲小管对 K+的重吸收是与 Na+协同转运的 C.远曲小管和集合管是分泌 K+的主要部位 D.K+的分泌与 H+的分泌直接偶联 E.K+的重吸收密切相关,称之为 K+-Na+交换+的分泌与 Na
86.尽管大多数生物都营有性繁殖,但是仍然有生物以无性繁殖方式作为主要的繁殖方式。无性繁殖的特 性体现在(多选)
A.能迅速增殖,占据更大的栖息地; B.子代带有亲本的整个基因组; C.不需要其他个体的参与,保持遗传的一致性,是对多变环境的适应; D.以突变作为变异的来源,频率稳定,进化速率基本不变。 87.给黄毛污灯蛾 Diacrisia virginica幼虫喂食矮牵牛,会引起其呕吐,恢复之后的幼虫再喂食矮牵牛 或其他植物时,幼虫拒绝取食矮牵牛。这一过程属于学习行为中的哪一个(单选)
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A.习惯反应 B. 厌恶学习 C.联系学习 D. 敏感反应
88. 下图表示了生物多样性与生态系统功能之间可能的关系。对该图解读正确的是(单选) A. 根据 Type A,我们应该更多的保护起到重要生态功能的物种 B. 根据 Type B,我们应该以珍稀度决定野生动植物保护上投入 的多少
C. 生态系统功能与生物多样性普遍正相关
D. 在各种生态系统中所有物种都有同等重要功能
89. 在气候迅速变化的情况下,要维持生物多样性需要依赖“进化救援”的效力,即通过基因驱动的适应 特性的变化来逆转由环境突变引起种群减小的情况。下列选项正确的是(单选)
A. 在规划保护区时,要对气候变化下预测的热点区域加以关注,并通过人为干预使其与当下保护热点 区域生态环境始终保持一致。
B.要将进化过程纳入保护工作中,我们只需要了解被保护的物种在气候变化的直接选择下进化过程的特 征。
C. 具备多类型食物消化能力的植食性动物比只具备植物纤维消化能力的植食性动物在遇到食物资源变 化时,具有更大进化潜力。
D.能够使某生物个体产生适应特性变化的基因只能通过遗传途径获得,而不能通过基因突变。
四.遗传学与进化生物学、生物系统学等
27题
90.请将下面发生在岛屿上物种种群中的各种现象与解释这些现象的理论或学说相关联(单选) (1)某个基因的多态性是因其编码脯氨酸密码子的第三个碱基发生了突变
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(2)某个基因的多态性是因一个有利突变造成了其编码酶的催化功能改变 (3)某个抗病性状的多态性是因其相关基因部分编码区部分 CpG序列发生了甲基化 (4)某个形态性状多态性是因相关的部分基因表达受到了组蛋白乙酰化的调控 (5)某个造成生存和繁殖能力降低的突变基因在该岛屿种群中的频率大大高于大陆相同物种 (6)表观遗传学; (7)自然选择理论; (8)中性选择理论; (9)遗传漂变
A.(1)与(8);(2)与(7);(3,4)与(6);(5)与(9) B.(1,2)与(8);(3)与(9);(4)与(7);(5)与(6) C.(1)与(7);(2,4)与(6);(3)与(9);(5)与(8) D.(1,5)与(6);(2)与(9);(3)与(7);(4)与(8)
解析:表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因组印记(genomic imprinting),母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等。
表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所 致基因表达水平变化,如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等;而表观遗传学 则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变 化等;表观基因组学(epigenomics) 则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究
91.中性进化是分子进化的重要理论之一。请标记出关于中性进化不正确的观点:(多选)
A.大部分对种群的遗传结构与进化有贡献的 DNA分子突变在自然选择的意义上都是中性或近中性的 B.中性突变的进化是通过随机漂移或在种群中固定或消失
C.生物体发生的绝大部分突变是中性的,不受自然选择力量所影响 D.中性进化理论可以解释生物体的绝大部分表型演化 92.请选择符合达尔文理论的内容:(多选)
A.自然界中所有物种来自于一个共同祖先; B.自然选择是驱动物种进化的主要力量
C.物种的表型进化是一个间断的、跳跃的过程; D.物种的进化主要是通过获得性遗传的方式实现 93.请选择关于遗传漂变的错误说法:(单选)
A.认为 DNA突变在群体中的频率主要受随机因素影响,自然选择不起主要作用 B.种群的生物个体的数量越少,种群中基因就越容易发生遗传漂变。 C.奠基者效应主要通过遗传漂变来实现的; D.能够增加群体的遗传多样性
94.物种形成可以依地理条件区分为 4 种模式。以下哪种模式认为两个正在分化的种群之间完全没有基因 流的存在:(单选)
A.异域种化 B.同域种化 C.边域种化 D.临域种化
95.人类和黑猩猩大约在 6 百万年前分歧,和恒河猴大约在 3 千万年前分歧。将这三个物种的全基因组序 列排列,发现在基因组某个区域人的序列是 ATG,黑猩猩是 AAG,恒河猴是 AAG,请问在该区域人和黑猩猩 的最近共同祖先的序列最可能是:(单选)
A.A AG B.ATG C.ACG D.AGG
96-99.端粒酶(Telomerase)是细胞中负责端粒延长的一种酶,其活性在哺乳动物终末分化的体细胞中很
低,在干细胞中则始终具活性。肿瘤中端粒酶被重新激活,可能参与恶性转化。科学家做了下列实验, 研究小鼠中端粒酶的功能: 96.科学家利用经典的基因敲除技术,对小鼠的端粒酶中 RNA 的编码基因进行定向突变。下列有关这项技
术的叙述正确的有:(多选) A.依赖胚胎干细胞 B.只能在小鼠中进行 C.一般只能敲除等位基因中的一个 D.携带突变的第一代个体为嵌合体
97.如果携带突变的第一代个体命名为 F,其子一代命名为 F,以此类推,则一般情况下,突变纯合体很
可能出现在:(多选)
01A. F
1
B. F
2
C. F
3
D. F
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98.下列哪些检测方法可以证实本研究中端粒酶敲除获得成功:(多选)
A. Southern杂交检测基因组 DNA; B. Western blot检测蛋白; C. Northern杂交检测端粒酶的 mRNA; D.检测端粒酶活性。
解析:(1)Southern印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法。其基本原理是:具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下,可按碱基互补的原则特异性地杂交形成双链。一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量 [1-2] 。
由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性,综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果,便可绘制出DNA分子的限制图谱。但为了进一步构建出DNA分子的遗传图,或进行目的基因序列的测定以满足基因克隆的特殊要求,还必须掌握DNA分子中基因编码区的大小和位置。有关这类数据资料可应用Southern印迹杂交技术获得。
Southern印迹杂交技术包括两个主要过程:一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,即印迹(blotting);二是固定于膜上的核酸与同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火,即分子杂交过程。该技术是1975年英国爱丁堡大学的E.M.Southern首创的,Southern印迹杂交故因此而得名。
早期的Southern印迹是将凝胶中的DNA变性后,经毛细管的虹吸作用,转移到硝酸纤维膜上。印迹方法如电转法、真空转移法;滤膜发展了尼龙膜、化学活化膜(如APT、ABM纤维素膜)等。利用Southern印迹法可进行克隆基因的酶切、图谱分析、基因组中某一基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性片断长度多态性分析(RFLP)等。
(2)蛋白质印迹法(免疫印迹试验)即Western Blot。它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。与Southern Blot或Northern Blot杂交方法类似,但Western Blot法采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。经过PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达。
99.科学家对 13.5天小鼠胚胎成纤维细胞的核型和端粒长度进行检测。样品分别来自野生型小鼠和上述纯 合突变体(KO)小鼠间杂交产生的第二代(G2)、第 4 代(G4)和第 6 代(G6)。结果如下表,由此表可以 知道(多选)
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野生型 KO-G2 KO-G4 KO-G6
检测
非整倍 无端粒
的细 的染色
体比例
体数 胞数
0 26 0
31 58 23
96 25 28
282 27 56
末端粘连
的染色体 比例 0 0.26 0.56 1.93
端粒相对长度
平均值 44±17 29±18 25±17 14±11
短臂 37±13 23±15 18±11 10±8
长臂 50±18 35±19 32±18 18±12
A.缺乏端粒酶活性的突变体小鼠,端粒逐代缩短;
B.随着繁殖代数的增加,残留的端粒酶被逐渐稀释,端粒越来越缩短; C.端粒对维持染色体的稳定性必不可少,缺乏端粒造成染色体畸变;
D.端粒缩短使细胞分裂变慢,突变体胚胎生长速度逐代减慢。 100.减数分裂中,同源染色体交换发生在:(单选) A.减数分裂 I B.减数分裂 II C.A、B 都有可能 D.以上都不对 101.若 A 对 a 完全显性,有几种杂交方式所获的 F后代可能出现一定比例的跟亲本不同的表型?(单选)
A.1 种 B.3 种 C.6 种 D.9 种
102.在一个热带人群中,白化病(aa,隐性纯合)患者的发病率为 1/10,000。设这一群体对这一基因处 于哈迪-温伯格平衡,则这一人群中对这一基因呈杂合状态的频率大约为:(单选) A.1/50 B.1/75 C.1/100 D.1/1000
103.在一种四倍体中,一个基因型为 Bbbb 的个体跟一个基因型为 bbbb 的个体杂交,其后代的基因型比例为:
1
(单选)
A.1﹕1 B.1﹕2 C.1﹕4 D.1﹕8
104.一种鹦鹉中羽毛的颜色由两对非等位基因控制,显性等位基因 Y 指导黄色素生成,显性等位基因 B
指导蓝色素生成,黄色素和蓝色素共存时羽毛显示为绿色,无色素时显示为白色。一只绿色的鹦鹉和 一只黄色的鹦鹉杂交后,后代表型比例为 12绿﹕4 蓝﹕13黄﹕3 白。这两只鹦鹉的基因型为:(单选) A.YYbb和 YyBb B.YyBb和 YyBb C.YyBb和 Yybb D.YyBb和 YyBB 105-107.右图是一个患 X 染色体隐性遗传的血友病家系图谱。
105.如果 II-2跟一健康男性结婚,他们的第一个孩子患病的概率为: (单选) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/4
106.如果 II-2 跟一位健康男性结婚后,他们的第一个孩子患了血友
病, 那么,他们的第二个孩子患病的概率为:(单选) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/4
107.如果 II-3跟一位患血友病的男性结婚,他们的第一个孩子不患病的概率为:(单选) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/4 108.可以根据人类 ABO 血型系统的遗传规律帮助判断亲子关系。若父母一方为 A 型,另一方为 B 型,则 子女可能的血型为:(多选) A.A 型 B.B 型 C.O 型 D.AB型
109.在野外发现一只翅膀卷曲的果蝇,跟实验室中的野生型果蝇杂交后,后代(子一代)表现为 50%卷翅
和 50%直翅(正常翅)。将上述子一代中的卷翅果蝇跟子一代中的直翅果蝇杂交后,所产生的后代(子 二代)依然为 50%卷翅和 50%直翅。将子一代的卷翅果蝇相互杂交后,得到 623 卷翅﹕323 直翅后代。 上述结果说明:(多选)
A.此例中导致果蝇翅膀卷曲的等位基因在决定翅膀形态时呈显性; B.此例中导致果蝇翅膀卷曲的等位基因在决定翅膀形态时呈隐性; C.此例中导致果蝇翅膀卷曲的等位基因位于 X 染色体上; D.此例中的卷翅等位基因纯合的果蝇无法存活。
110. 文昌鱼早期胚胎发育至原肠胚结束后,开始了产生中枢神经系统,形成中胚层,进一步分化出器官
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系统。下列相关说法中哪个是错误的(单选)
A. 胚胎背面沿中线的外胚层细胞向下陷,形成神经板 B. 在原肠的背面中央出现一条纵行隆起,即脊索中胚层
C. 在形成脊索的同时,每个体节在原肠靠背方两侧出现一系列彼此相连、按节分布的肠体腔囊,其后 与原肠分离
D. 在身体前端形成口,口不在中央而是偏左侧;在后端形成肛门,也是偏左侧 111.如图,图中的 A 和 B 是两种不同类型的物种形成方式,图中 是共同祖先,从图中可知:(多选) A. A 类物种形成方式比 B 类更合理些 B. A 类物种形成方式是由共同祖先逐渐变化而成 C. B 类物种形成方式属于爆发式物种形成 D. B 类物种形成方式是由共同祖先近期辐射演化的结果
112.下列关于生物学物种的描述正确的是:(多选)
A.与其他物种不能进行交配产生可育后代; B.居群内能够成功交配并繁殖后代; C.形态上跟其他类群具有明显的差异; D.在系统发育树上形成一个单系的类群。
113.真核生物的细胞是高度组织化的,由不同的细胞器行使不同的功能,以下细胞器中,其自身含有遗传 物质的是: (多选) A. 内质网 B. 线粒体 C. 高尔基体 D. 溶酶体 E. 叶绿体
114. 通常将单倍体细胞中的全套染色体称为基因组(Genome),其大小可以用对应的DNA碱基对总数描述, 以下关于基因组的描述中错误的是:(单选)
A. 人类基因组与小鼠基因组有大片段的同源区域; B. 人类基因组中存在大量的重复序列
C. 一个物种基因组的大小与其复杂性呈正相关; D. 人类基因组中仅有少部分区域编码蛋白质 115. 以下物种基因组中,最小的是:(单选) A. 水稻 B. 火炬松 C. 拟南芥 D. 人 116. DNA可以表示为由 A, C, G, T 组成的字符串,如 ACGT, ACCC, CCTA等,则对于一个已知长度为 4bp 的 DNA分子,其对应的字串总共可能有多少种?(单选) A. 4 B. 16 C. 256 D. 400
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