第10屆國際生物奧林匹克競賽1999理論試題三+

1、第10屆國際生物奧林匹克競賽(1999理論試題(三程紅(北京大學生命科學學院北京100871姜景一(中國科學技術協(xié)會北京100038吳光耀(北京大學生命科學學院北京100871劉恩山(北京師范大學生命科學學院北京100875(續(xù)2000年第35卷第7期第44頁理論試題B部分:B部分的所有題目為多項選擇題,但答案數(shù)目不一定,可能有一個、幾個或全部為正確答案。答題時你必須準確地選出正確答案,并在正確選項前的橫線上標。細胞生物學、微生物學和生物工程學46大腸桿菌的乳糖操縱子基因是典型的(最優(yōu)秀的;從此創(chuàng)造了操縱子概念,提出操縱子概念的研究者獲得了諾貝爾獎金。大腸桿菌乳糖操縱子含有3個基因:z.編碼2

2、半乳糖苷酶,y.編碼2半乳糖透過酶,a.編碼轉(zhuǎn)乙酰酶。變構(gòu)乳糖是乳糖的異構(gòu)體,這是通過2半乳糖苷酶產(chǎn)生的中間體,半乳糖苷酶裂解乳糖成半乳糖和葡萄糖。變構(gòu)乳糖不是乳糖,乳糖是乳糖操縱子的天然誘導物。變構(gòu)乳糖結(jié)合到阻遏物上,從而打開操縱子而轉(zhuǎn)錄。在下面哪一種條件下2半乳糖苷透過酶被誘導表達?A.加入乳糖到Z-Y+實變種中B.加入變構(gòu)乳糖到Z-Y+突變種中C.加入乳糖到Z+Y+突變種中D.加入變構(gòu)乳糖到Z+Y-突變體中47環(huán)乙酰亞胺(放線菌酮是一個藥物,這個藥物在真核細胞中阻止蛋白質(zhì)合成;氯霉素阻止細菌的蛋白質(zhì)合成。類固醇激素通過與細胞受體結(jié)合起作用。激素2受體復合物再結(jié)合到DNA的特殊區(qū)域而起調(diào)節(jié)

3、轉(zhuǎn)錄作用。轉(zhuǎn)錄輔激活物TC是從人的細胞中分離出來。TC 結(jié)合到類固醇激素受體上,且通過類固醇激素而產(chǎn)生充分的轉(zhuǎn)錄活性是必須的。編碼TC的c DNA已克隆到細菌的質(zhì)粒上。培養(yǎng)人細胞并用這個質(zhì)粒在放線菌酮或氯霉素的存在下轉(zhuǎn)染。在兩種情況下發(fā)生類固醇激素的充分轉(zhuǎn)錄。c DNA克隆隨后被突變,有3個讀碼框架的密碼子被誘導終止。在人細胞的轉(zhuǎn)染上類固醇激素充分被轉(zhuǎn)錄。下述哪種解釋與這些資料描述的一致?A.人的細胞含有翻譯的抑制因子,這個抑制因子使終止密碼子無效。然而正常的CT產(chǎn)物能制造,盡管所有讀碼框架存在終止密碼子B.用于活化轉(zhuǎn)錄的CT基因產(chǎn)物是RNA,不是蛋白質(zhì)C.質(zhì)粒含有足夠的TC蛋白,即對最大轉(zhuǎn)錄

4、活性的轉(zhuǎn)染,不需要CT蛋白重新合成D.c DNA本身結(jié)合到類固醇激素受體上,從而活化轉(zhuǎn)錄48下面示意圖表明植物細胞的質(zhì)膜對不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。示意圖表明含有通道蛋白(中部的和運載蛋白(右側(cè)的脂類雙分子層。每種轉(zhuǎn)運的方向由箭頭表明,符號的數(shù)量代表每種物質(zhì)的濃度 。哪一敘述是正確的?A.這種物質(zhì)是蔗糖B.這種物質(zhì)是氧氣C.這種物質(zhì)是氯離子D.這種物質(zhì)是水E.這種物質(zhì)是質(zhì)子49人工喂養(yǎng)的小鼠淋巴瘤細胞的一個品系對環(huán)腺苷酸(c AM P非常敏感。體內(nèi)高水平的c AM P可導致細胞死亡。雙丁酰環(huán)腺苷酸(db2c AM P和c AM P在細胞內(nèi)活性是相同的?？剐约毎梢酝ㄟ^db2c AM P細胞培養(yǎng)來篩選出來

5、。這些細胞不僅抗c AM P,而且抗前列腺素PGE1(PGE1增加細胞內(nèi)c AM P水平來殺死細胞。一個學生混合了db2c AM P敏感和db2c AM P抗性的兩種細胞,于是它們的細胞膜破裂。然后移走所有顆粒狀物質(zhì)(細胞膜碎片、核和內(nèi)膜系統(tǒng);于是基本上留下了含蛋白質(zhì)的細胞質(zhì)。她制備了3種樣品用于分析,如下表。然后她添加放射性c AM P,放入恒溫器中不久后將此混合物進行凝膠過濾(是一種根據(jù)分子的大小將它們分離的技術。在兩種情況下,她發(fā)現(xiàn)放射性有2個峰:一是c AM P與一些蛋白質(zhì)的復合物的峰(A部分,和游離的c AM P的峰(B部分。142000年第35卷第8期生物學通報細胞勻漿具放射性的c

6、 AM P部分A:在蛋白質(zhì)的混合物中B:游離敏感性0.50.5抗性0.10.9敏感性和抗性的等量混合物0.50.5下列哪種(哪些解釋與所得數(shù)據(jù)一致?A.抗性細胞中用于c AM P的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)是缺損的,敏感性細胞勻漿物中c AM P結(jié)合到轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)上,然而在抗性細胞勻漿物中c AM P不能結(jié)合任何物質(zhì)B.一種蛋白質(zhì)激酶的調(diào)節(jié)亞單位在抗性細胞中缺損。c AM P結(jié)合到來自敏感性細胞勻漿物的這種調(diào)節(jié)單位,然而,c AM P不能結(jié)合來自抗性細胞的勻漿物中的任何物質(zhì)C.抗性細胞含有一種新的活性,能修飾c AM P,因而它不再能結(jié)合它的受體。來自抗性細胞的勻漿游離的c AM P是真正被修飾的c AM P,它

7、以一種與c AM P大致相同的方式被洗脫50真核生物中,在核中制造的大部分RNA在從核中轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中受到3種修飾。這其中的哪種修飾有助于保護RNA不被核酸酶所降解。A.一種甲基鳥苷帽子添加到它的5端B.一種多聚腺苷酸尾添到它的3端C.內(nèi)含子被拼接后去掉51下面的哪種特征可以用于確定細胞是真核細胞還是原核細胞?A.遺傳物質(zhì)存在核酸和蛋白復合物B.遺傳物質(zhì)由半透性屏障使細胞靜止而被分離C.有細胞壁D.細胞是游動的E.細胞用H2S作為能源52下面哪種敘述對細菌是(is are真實的?A.基因表達的負調(diào)控是共同的B.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是偶聯(lián)的C.基因表達的正調(diào)控是共同的D.結(jié)構(gòu)基因平均有50000個堿基

8、對E.一些基因被轉(zhuǎn)錄成一種mRNA分子53呼吸細胞用檸檬酸循環(huán)完全氧化它的營養(yǎng)物,并獲得NADH,NADH在線粒體中產(chǎn)生A T P。酵母(和許多細菌使用部分檸檬酸循環(huán),雖然它們不能完全氧化它們的營養(yǎng)物,且從額外的NADH不獲得A T P。這些酵母細胞怎樣操縱部分檸檬酸循環(huán)?A.不斷提供草酰乙酸這種非常不穩(wěn)定的化合物B.提供檸檬酸循環(huán)的中間產(chǎn)物,中間產(chǎn)物是細胞生物合成的主要前體C.提供琥珀酸,它是tRNA?；枰摹]有?；鵷RNA,蛋白質(zhì)合成被抑制D.提供蘋果酸,它是A T P合成需要的54刪除55刪除56科學家把酵母看成是一種簡單的營養(yǎng)溶液,用14C標記葡萄糖作為它僅有的能源,她注意到每1

9、克分子葡萄糖完全氧化,細胞需要6克分子氧氣和產(chǎn)生36克分子A T P。56a哪種含碳化合物有放射活性它就可以說葡萄糖被完全氧化?A.CO2B.甲烷C.乙醇D.乳酸56b她已研究的過程是怎樣命名的?A.呼吸作用B.解毒作用C.發(fā)酵作用D.反硝化作用E.光合作用她再把她的培養(yǎng)轉(zhuǎn)到無氧環(huán)境中,繼續(xù)研究有放射活性的葡萄糖怎樣變化。她發(fā)現(xiàn)細胞繼續(xù)生長,利用了作為能源的葡萄糖?，F(xiàn)在沒有氧被消耗,每克分子葡萄糖氧化僅產(chǎn)生2克分子A T P56c她現(xiàn)在的研究這一過程是怎樣命名的?A.呼吸作用B.解毒作用C.發(fā)酵作用D.反硝化作用E.光合作用56d在這樣條件下哪種化合物將被14C標記?A.CO2B.甲烷C.乙醇

10、D.乳酸植物解剖學和生理學57小麥種子(禾本科和羽扇豆種子(豆科用于下述實驗。兩類種子大約6個月被收獲,干燥的種子以相同重量放在一起,并作如下處理:A.小麥種子浸泡在水中24hB.小麥種子浸泡在1M甘露醇中24h(甘露醇是糖醇,不被植物吸收C.羽扇豆種子浸泡在水中24hD.羽扇豆種子浸在沸水中幾秒鐘,再浸泡在水中24h所有樣品保存在黑暗24h,再稱重并放在濕濾紙的培養(yǎng)皿中作萌發(fā)試驗。下表表明在不同處理下重量增加百分數(shù)和萌發(fā)百分數(shù)。處理重量增加百分數(shù)種子萌發(fā)百分數(shù)a.小麥用水浸泡98100b.小麥用甘露醇浸泡120c.羽扇豆用水浸泡110d.羽扇豆在用水浸泡前用沸水浸泡1108024生物學通報2

11、000年第35卷第8期表中結(jié)果用哪種解釋是對的?A.在水浸種子時開始呼吸作用,即水可增加呼吸作用B.干燥種子和水浸種子重量不同是由于水分吸收的差異C.甘露醇進入細胞璧,使細胞不滲透氧和水D.甘露醇抑制檸檬酸循環(huán)的一些步驟E.高濃度甘露醇阻礙水分吸收F.甘露醇非常緊密的粘在小麥周圍使小麥不能生長G.新鮮的羽扇豆種子有種皮,它對水滲透能力非常低H.當熱處理干燥羽扇豆種子時,種子受到作用并產(chǎn)生少量新蛋白,這些新蛋白使它重量增加I.熱處理的羽扇豆種子使種皮更易滲透水J.熱處理的羽扇豆種子破壞了細胞膜使水進入58卡爾文循環(huán)A.是在暗中進行B.產(chǎn)生磷酸甘油醛C.需要A T PD.釋放CO259C4植物怎樣

12、比C3植物更有效率?A.在最適條件下C4光合作用可用更少的光量子來固定1克分子CO2B.C4光合作用比C3光合作用可在更低的CO2濃度下進行C.C4光合作用植物在用水上更經(jīng)濟D.C4光合作用植物需要更少種類的礦質(zhì)元素(待續(xù)一種便捷可靠的從凝膠中回收D NA片段的方法李燁(淮陰師范學院生物系江蘇淮陰223001從瓊脂糖凝膠中回收DNA片段是重組DNA實驗中經(jīng)常需要進行的操作。這里介紹一種用自制的微型電泳槽電泳回收DNA片段的方法。取4塊各長1c m,寬0.5c m,厚2mm的聚乙烯條板,用氯仿將它們粘合到一塊長2c m,寬1c m的聚乙烯板中央,制成一四周密閉的小槽。在相對的兩塊擋板內(nèi)側(cè)底邊各置

13、一條鉑金絲,兩端用蠟固定。兩條鉑金絲在相對的兩角都向上延伸至頂部并翻出,用蠟固定在擋板外側(cè)。這樣就制成了一個微型電泳槽。鉑金絲外露部分可用帶導線的夾子與電泳儀相聯(lián),通電后可進行潛水電泳。DNA樣品按常規(guī)的瓊脂糖凝膠電泳分離后,用EB 染色,在紫外燈下用手術刀切取含所需DNA片段的凝膠條,用去離子水洗滌,再用濾紙吸干,然后放入微型電泳槽中,加入緩沖液(與配制凝膠的緩沖液相同,至淹沒凝膠即可。所需緩沖液體積視凝膠大小而定,一般200400m。接通電源,在8V電壓下電泳5m in,然后吸出緩沖液,移至1.5m l離心管中;在微型槽中再加入100l T E,蕩洗槽和凝膠,吸出與上述離心管中溶液合并。加

14、入1 10體積3mo l N aA c(pH5.4和2倍體積的無水乙醇沉淀DNA,真空干燥。電泳后的凝膠條可在紫外燈下觀察DNA片段是否回收完全?，F(xiàn)在已有多種方法用于從瓊脂糖凝膠中回收DNA 片段,比如利用電泳將DNA片段轉(zhuǎn)移至D EA E2纖維素紙上,或透析袋中,或帶電荷的珠子上;利用低熔點瓊脂糖凝膠進行片段的分離;利用注射器和濾紙的擠壓法及瓊脂糖凝膠加酚凍融法等。這些方法各有其優(yōu)缺點,但無論使用何種方法,都要求既簡單易行,快速可靠,又有較高的回收率和較好的重復性。本文介紹的用自制的微型電泳槽電泳法就完全具備了這樣的特點。我們用這種微型電泳槽回收純化的DNA片段的長度從0.1kb到4.0kb不等,回收率可達90%以上,純度也較高。由于凝膠保持完好,無需切碎,DNA與瓊脂糖完全分離,避免了瓊脂糖的污染,因而回收的DNA溶液無需再用酚 氯仿等有機溶劑抽提,直接沉淀后即可用于進一步的酶切、連接等操作。所需DNA片段經(jīng)過最少的步驟,與容器接觸次數(shù)最少,因而損失也最小,DNA分子可保持較好的完整性,因而保證了重組DNA的安全性。有一種方法與本法較為相似,那就是進行瓊脂糖疑膠電泳后,在所需的DNA片段前方挖去一小塊凝膠,注入電泳緩沖液,再行電泳,使DNA片段電泳到孔內(nèi)溶液中,然后吸出溶