第28届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论2-2

第28届国际生物学奥林匹克竞赛试题
理论2-2
202丨年第56卷第1期________________________________生物学通报_____________________________57
杜军1范六民2佟向军2张雁云3王戎疆2
(1中国人民大学附属中学北京100080 2北京大学生命科学学院北京100871
3北京师范大学生命科学学院北京100875)
中国图书分类号：G634.915 文献标识码：E
理论考试2共3 h。

1~17题：适应环境；18〜33题：生殖与进化；
34~46题：疾病与衰弱。

11.血压-心室容积回路：搏动中心室的压力
和容积随时间的变化可测量获得。

记录1和2来
自相同的静息、健康的心脏（图1、图2)，心率为
60次/min(bpm)。

在最大心输出量为28.8L/min
时，心室的最大容积增加为2倍，心室最小容积减
少至一半。

记录3和4来自不同心脏病患者（图3、
图4)。

作用，麦芽糖的旺盛发酵是随着葡萄糖耗尽后，在 麦芽糖的诱导下，经过不同程度的迟滞期后才开始进行的[4]。

因此，双菌复合发酵初期启动快、反 应剧烈。

5 实验结论
在以糯米淀粉为原料的米酒制作中，单菌酿 酒酵母因不产淀粉酶系而不能单独用于米酒制作，单菌根霉或双菌复合均可制作米酒，其中单菌 根霉产米酒品质最佳。

这2种制作米酒的方法均利用了根霉菌既高产淀粉酶系又产酒化酶系的特点，单菌根霉既产酒精又保留更多葡萄糖，因此，米酒酒味浓郁味道更甜。

在双菌复合制作时，由于 酿酒酵母的参与而使更多的葡萄糖转化成酒精，故产米酒甜味较淡而醇香浓厚。

这与张兰波等[5]的研究结果一致。

通过实验探究及资料查阅，学生 解开疑惑。

6应用
日常生活中酿酒酵母又称面包酵母，常用于 制作面包，因为面粉本身所含淀粉酶系能将面粉中的淀粉糖化供酵母利用产生酒精和〇)2,(：02在生面团中形成气泡将面团发起来，酒精在烘烤过
程中挥发。

人们用谷物原料酿酒，一类是以谷物发
芽的方式产酶将原料本身糖化，再用酵母菌将糖
分转化成酒精，另一类是用发霉的谷物制成酒曲，
酒曲含大量的微生物及分泌的酶系，不同酶系将
谷物原料糖化并转化成酒精。

当今曲酒工业生产，
大多用糖化力强的纯种根霉菌和优良酵母搭配，
家庭制作米酒则使用根霉菌。

主要参考文献
[1]杨婷，贾冬英，马浩然，等.糯米化学成分对米酒发酵及其
品质影响的研究.食品科技，2015,40(5): 120.
[2]周兴伍，詹兵，杨俊生，等.我国糯米粉行业的现状及糯米
粉国家标准制订的思路.粮食与饲料工业，2009(4):1.
[3]龙可，赵中开,马莹莹，等.酿酒根霉研究进展.现代食品科技，
2013,29(2)：443,
[4] Tangney M,Winters G T,Mitchell W J.Characterization of a
maltose transport system in C lostridium acetobutylicum ATCC824.
Journal of industrial Microbiology and Biotechnology.2001,27
(5):298.
[5]张兰波，刘继开，李东，等•合成气乙醇发酵的微生物研究.可
再生能源，2007,25(3):27.
(E—mail：944797022@
)
0 输液停止 时间
1) 判断以下每个陈述是否正确。

A . 菊糖分泌速率与其在血液中的浓度成比例
B .
当在血液中浓度相同时，可自由通过细胞 膜的药物排到尿液中的速度比菊粉的排出更快2)
计算肾脏每分钟过滤的血浆体积。

选择最
接近正确答案的选项。

选项：25 mL /min 、50 m L /min 、75 m L /min 、 100 m L /min 、125 mL/min
3)
计算此人总的细胞外液量。

选择最接近正
确答案的选项。

选项：8 L 、16 L 、24 L 、32 L 、40 L
1) 计算图1心脏的心输出量。

选择最接近正
确答案的选项。

选项：2 L /min 、5 L /min 、6 L /min 、7 L /min 、 10 L/min
2)
计算在记录1中产生其最大心输出量时心
脏的心率。

选择最接近正确答案的选项。

选项：100 bpm 、125 bpm 、150 bpm 、175 bpm 、 200 bpm
3) 判断以下每个陈述是否正确。

A . 记录1是心脏的右侧，记录2是心脏的左侧
B . 记录3显示主动脉阻塞
C . 记录4显示心脏瓣膜闭合不严
12.血液渗透压：Ernest Vemey (1894—1967) 解释了尿液产生的调节过程。

在指定的时间，给狗 (C am 's /upus famiW aris )通过口服或颈静脉等体积 的淡水或与血液相同浓度（渗透压）的盐水，用导 尿管测量产生的尿量。

判断以下每个陈述是否正确。

A . 血液体积比血液渗透压调整得更快
B . 血液渗透感受器是尿液产生的主要调节者
C . 胃肠道内的受体调节肾脏
D . 尿液在时间x 的渗透压比在时间y 时的高
13.动物的肾单位：在肾脏中，肾小球是将血浆过滤到肾单位的筛子。

肾单位修饰这种液体，并 重新吸收或排泄。

肾小球对应的肾单位有2种。

在 不同的动物中测量单个肾小球的体积。

在所有物 种中，近髓质肾单位的数量远少于皮质肾单位数 量，但产生更浓缩的尿液。

判断以下每个陈述是否正确。

A . 肾小球体积与身体大小成正比
B . 夜猴（Cdagidae )生活在干旱的栖息地
C . 跳鼠（Dipodidae )和夜猴肾单位体积的分布 已发生了趋同演化（不是从共同祖先继承而来）
D . 在
大
鼠
中
，大多数尿液来自近髓质
肾单位
14.肾脏过滤：菊粉是一种不能穿过细胞膜的 惰性多糖。

将菊粉以0.2 mol/min 的恒定速率输 人人的静脉。

输液停止后，在尿液中共收集25 m ol 的菊粉。

58
生物学通报2021年第56卷第1
期
2021年第56卷第1期生物学通报59
15.盐沼：大多数最好的农田，包括英国东部 沼泽地带，都是低洼地，且受到海平面上升的威胁。

S/wrtina pafens 和 Typiia angusfffoiia 是沼泽植物。

为了研究海水对这些物种的影响，将它们种植 在盐水沼泽和淡水沼泽中，有和没有相邻的植物 (图1),或在6个盐浓度的温室（图2)。

1
平均生物董（
g/cm 2)
^pa rtm a pa ten s
Typha angustifolia
邻居咸水
淡水
咸水
淡水
+ 83018-
10
20
33
盐度
0 20 40 60 80(千分之一）
最大生物童
S p a rtin a p a te n s
77 40 29 17 9(g/cm 2)
Typha angustifolia
80 20 10 0 0
100
判断以下每个陈述是否正确。

A.Spartina patens 比 Typ/ia angust/foJia 更耐盐 B • Spart 丨'na patens 在生理上对咸水比对淡水更
适应
判断以下每个陈述是否正确。

A .
栖息于浮冰架下较深水域的鱼需要生产抗 冻蛋白
B .
抗冻蛋白主要通过增加鱼的渗透压而起作 用
C .
南极鱼类增加了磷脂脂肪酸去饱和酶的表 达
D .
南极鱼具有比温带鱼更好的温度感受器和
温度的动态响应
17.蓝细菌进化：科学家不确定自然选择是如 何塑造（影响）基因大小、基因数、生理灵活性及 响应环境压力的其他重要特征的。

下表中列出4 种海洋蓝细菌的生态和遗传特征。

■ProrW orococcus 属是地球上最丰富的蓝细菌，它进化自Syne -
cAococcus 属。

判断以下每个陈述是否正确。

A .—个物种对新的栖息地需要特化出更多的基因
C .
当海平面升高时，S p arti_n a patens 的分布将
更普遍
D . T yp/M
在不同盐度级别的生境
中的分布由竞争决定
16.南极鱼类：皇家科考船Sir David Attenbor ­
ough 号 和潜艇 Boaty McBoatface 号 将进行南极考
察。

南极水域的生物能存活于普通鱼类早已结冰 的水温环境中，主要是由其渗透压决定的（图1)。

盐对血液渗透压有最大贡献。

南极鱼容易冻结主 要是水中已存在的冰晶膨胀导致的。

南极的一些 鱼类能通过将抗冻蛋白分泌至血液中而使其冰点 降低2弋以上（图2)。

此外，南极鱼的细胞膜需要 具有适宜的化学特征，防止其细胞膜在低温下变 得缺乏柔籾性（图3)。

盐的渗透压® 丨饱和播脂
B .
ProcWorococcus 属的物种可耐受低营养条
件，因为它们具有更多基因用于利用它们的环境
C . 强烈的赤道阳光推动了光耐受性的进化
D . 基因组大小测量可用于估计ProcWorococcus
属拥有的基因数量
S y n e ch o c o c c u s
P ro chlo ro coccu s P rochlorococcus
P ro ch lo ro co ccu s
e N A T L
eM E D 4
e M I T 发现的深度
很深
深浅浅
找到的地区
全球
全球
两极
赤道
能耐受低营养条件不能容忍可容忍可容忍可容忍
能
ft 受高光照
不能容忍不能容忍可容忍可容忍
能耐高温
不能容忍不能容忍不能容忍可容忍
基因组大小
(m B) 2.41.871.661.71基因组中的基因数量
2 700
2 100
1 900
1 700
(待续）
(E-mail ： zhangyy @bnu .edu .cn
)。