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        第28屆國(guó)際生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽試題 理論2-2

        2021-11-01 03:12:32范六民佟向軍張雁云王戎疆
        生物學(xué)通報(bào) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:菊粉滲透壓陳述

        杜 軍 范六民 佟向軍 張雁云 王戎疆

        (1 中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080 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2 共3 h。

        1~17 題:適應(yīng)環(huán)境;18~33 題:生殖與進(jìn)化;34~46 題:疾病與衰弱。

        11.血壓-心室容積回路:搏動(dòng)中心室的壓力和容積隨時(shí)間的變化可測(cè)量獲得。記錄1 和2 來自相同的靜息、健康的心臟(圖1、圖2),心率為60 次/min (bpm)。在最大心輸出量為28.8 L/min時(shí),心室的最大容積增加為2 倍,心室最小容積減少至一半。記錄3 和4 來自不同心臟病患者(圖3、圖4)。

        1)計(jì)算圖1心臟的心輸出量。選擇最接近正確答案的選項(xiàng)。

        選項(xiàng):2 L/min、5 L/min、6 L/min、7 L/min、10 L/min

        2)計(jì)算在記錄1 中產(chǎn)生其最大心輸出量時(shí)心臟的心率。選擇最接近正確答案的選項(xiàng)。

        選項(xiàng):100 bpm、125 bpm、150 bpm、175 bpm、200 bpm

        3)判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.記錄1 是心臟的右側(cè),記錄2 是心臟的左側(cè)

        B.記錄3 顯示主動(dòng)脈阻塞

        C.記錄4 顯示心臟瓣膜閉合不嚴(yán)

        12.血液 滲 透壓:Ernest Verney(1894—1967)解釋了尿液產(chǎn)生的調(diào)節(jié)過程。在指定的時(shí)間,給狗(Canis lupus familiaris)通過口服或頸靜脈等體積的淡水或與血液相同濃度(滲透壓)的鹽水,用導(dǎo)尿管測(cè)量產(chǎn)生的尿量。

        判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.血液體積比血液滲透壓調(diào)整得更快

        B.血液滲透感受器是尿液產(chǎn)生的主要調(diào)節(jié)者

        C.胃腸道內(nèi)的受體調(diào)節(jié)腎臟

        D.尿液在時(shí)間x 的滲透壓比在時(shí)間y 時(shí)的高

        13.動(dòng)物的腎單位:在腎臟中,腎小球是將血漿過濾到腎單位的篩子。腎單位修飾這種液體,并重新吸收或排泄。腎小球?qū)?yīng)的腎單位有2 種。在不同的動(dòng)物中測(cè)量單個(gè)腎小球的體積。在所有物種中,近髓質(zhì)腎單位的數(shù)量遠(yuǎn)少于皮質(zhì)腎單位數(shù)量,但產(chǎn)生更濃縮的尿液。

        判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.腎小球體積與身體大小成正比

        B.夜猴(Galagidae)生活在干旱的棲息地

        C.跳鼠(Dipodidae)和夜猴腎單位體積的分布已發(fā)生了趨同演化(不是從共同祖先繼承而來)

        D.在大鼠(Rattus)中,大多數(shù)尿液來自近髓質(zhì)腎單位

        14.腎臟過濾:菊粉是一種不能穿過細(xì)胞膜的惰性多糖。將菊粉以0.2 mol/min 的恒定速率輸入人的靜脈。輸液停止后,在尿液中共收集25 mol的菊粉。

        1)判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.菊糖分泌速率與其在血液中的濃度成比例

        B.當(dāng)在血液中濃度相同時(shí),可自由通過細(xì)胞膜的藥物排到尿液中的速度比菊粉的排出更快

        2)計(jì)算腎臟每分鐘過濾的血漿體積。選擇最接近正確答案的選項(xiàng)。

        選項(xiàng):25 mL/min、50 mL/min、75 mL/min、100 mL/min、125 mL/min

        3)計(jì)算此人總的細(xì)胞外液量。選擇最接近正確答案的選項(xiàng)。

        選項(xiàng):8 L、16 L、24 L、32 L、40 L

        15.鹽沼:大多數(shù)最好的農(nóng)田,包括英國(guó)東部沼澤地帶,都是低洼地,且受到海平面上升的威脅。Spartina patens和Typha angustifolia是沼澤植物。為了研究海水對(duì)這些物種的影響,將它們種植在鹽水沼澤和淡水沼澤中,有和沒有相鄰的植物(圖1),或在6 個(gè)鹽濃度的溫室(圖2)。

        判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.Spartina patens比Typha angustifolia更耐鹽

        B.Spartina patens在生理上對(duì)咸水比對(duì)淡水更適應(yīng)

        C.當(dāng)海平面升高時(shí),Spartina patens的分布將更普遍

        D.Typha angustifolia在不同鹽度級(jí)別的生境中的分布由競(jìng)爭(zhēng)決定

        16.南極魚類:皇家科考船Sir David Attenborough 號(hào)和潛艇Boaty McBoatface 號(hào)將進(jìn)行南極考察。南極水域的生物能存活于普通魚類早已結(jié)冰的水溫環(huán)境中,主要是由其滲透壓決定的(圖1)。鹽對(duì)血液滲透壓有最大貢獻(xiàn)。南極魚容易凍結(jié)主要是水中已存在的冰晶膨脹導(dǎo)致的。南極的一些魚類能通過將抗凍蛋白分泌至血液中而使其冰點(diǎn)降低2℃以上(圖2)。此外,南極魚的細(xì)胞膜需要具有適宜的化學(xué)特征,防止其細(xì)胞膜在低溫下變得缺乏柔韌性(圖3)。

        判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.棲息于浮冰架下較深水域的魚需要生產(chǎn)抗凍蛋白

        B.抗凍蛋白主要通過增加魚的滲透壓而起作用

        C.南極魚類增加了磷脂脂肪酸去飽和酶的表達(dá)

        D.南極魚具有比溫帶魚更好的溫度感受器和溫度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

        17.藍(lán)細(xì)菌進(jìn)化:科學(xué)家不確定自然選擇是如何塑造(影響)基因大小、基因數(shù)、生理靈活性及響應(yīng)環(huán)境壓力的其他重要特征的。下表中列出4種海洋藍(lán)細(xì)菌的生態(tài)和遺傳特征。Prochlorococcus屬是地球上最豐富的藍(lán)細(xì)菌,它進(jìn)化自Synechococcus屬。

        判斷以下每個(gè)陳述是否正確。

        A.一個(gè)物種對(duì)新的棲息地需要特化出更多的基因

        B.Prochlorococcus屬的物種可耐受低營(yíng)養(yǎng)條件,因?yàn)樗鼈兙哂懈嗷蛴糜诶盟鼈兊沫h(huán)境

        C.強(qiáng)烈的赤道陽(yáng)光推動(dòng)了光耐受性的進(jìn)化

        D.基因組大小測(cè)量可用于估計(jì)Prochlorococcus屬擁有的基因數(shù)量

        SynechococcusProchlorococcus eNATL Prochlorococcus eMED4 Prochlorococcus eMIT發(fā)現(xiàn)的深度 很深 深 淺 淺找到的地區(qū) 全球 全球 兩極 赤道能耐受低營(yíng)養(yǎng)條件 不能容忍 可容忍 可容忍 可容忍能耐受高光照 不能容忍 不能容忍 可容忍 可容忍能耐高溫 不能容忍 不能容忍 不能容忍 可容忍基因組大?。╩B)2.4 1.87 1.66 1.71基因組中的基因數(shù)量2 700 2 100 1 900 1 700

        (待續(xù))

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