第10届国际生物奥林匹克竞赛1999理论试题三+

1、第10届国际生物奥林匹克竞赛(1999理论试题(三程红(北京大学生命科学学院北京100871姜景一(中国科学技术协会北京100038吴光耀(北京大学生命科学学院北京100871刘恩山(北京师范大学生命科学学院北京100875(续2000年第35卷第7期第44页理论试题B部分:B部分的所有题目为多项选择题,但答案数目不一定,可能有一个、几个或全部为正确答案。答题时你必须准确地选出正确答案,并在正确选项前的横线上标。细胞生物学、微生物学和生物工程学46大肠杆菌的乳糖操纵子基因是典型的(最优秀的;从此创造了操纵子概念,提出操纵子概念的研究者获得了诺贝尔奖金。大肠杆菌乳糖操纵子含有3个基因:z.编码2

2、半乳糖苷酶,y.编码2半乳糖透过酶,a.编码转乙酰酶。变构乳糖是乳糖的异构体,这是通过2半乳糖苷酶产生的中间体,半乳糖苷酶裂解乳糖成半乳糖和葡萄糖。变构乳糖不是乳糖,乳糖是乳糖操纵子的天然诱导物。变构乳糖结合到阻遏物上,从而打开操纵子而转录。在下面哪一种条件下2半乳糖苷透过酶被诱导表达?A.加入乳糖到Z-Y+实变种中B.加入变构乳糖到Z-Y+突变种中C.加入乳糖到Z+Y+突变种中D.加入变构乳糖到Z+Y-突变体中47环乙酰亚胺(放线菌酮是一个药物,这个药物在真核细胞中阻止蛋白质合成;氯霉素阻止细菌的蛋白质合成。类固醇激素通过与细胞受体结合起作用。激素2受体复合物再结合到DNA的特殊区域而起调节

3、转录作用。转录辅激活物TC是从人的细胞中分离出来。TC 结合到类固醇激素受体上,且通过类固醇激素而产生充分的转录活性是必须的。编码TC的c DNA已克隆到细菌的质粒上。培养人细胞并用这个质粒在放线菌酮或氯霉素的存在下转染。在两种情况下发生类固醇激素的充分转录。c DNA克隆随后被突变,有3个读码框架的密码子被诱导终止。在人细胞的转染上类固醇激素充分被转录。下述哪种解释与这些资料描述的一致?A.人的细胞含有翻译的抑制因子,这个抑制因子使终止密码子无效。然而正常的CT产物能制造,尽管所有读码框架存在终止密码子B.用于活化转录的CT基因产物是RNA,不是蛋白质C.质粒含有足够的TC蛋白,即对最大转录

4、活性的转染,不需要CT蛋白重新合成D.c DNA本身结合到类固醇激素受体上,从而活化转录48下面示意图表明植物细胞的质膜对不同物质的转运。示意图表明含有通道蛋白(中部的和运载蛋白(右侧的脂类双分子层。每种转运的方向由箭头表明,符号的数量代表每种物质的浓度 。哪一叙述是正确的?A.这种物质是蔗糖B.这种物质是氧气C.这种物质是氯离子D.这种物质是水E.这种物质是质子49人工喂养的小鼠淋巴瘤细胞的一个品系对环腺苷酸(c AM P非常敏感。体内高水平的c AM P可导致细胞死亡。双丁酰环腺苷酸(db2c AM P和c AM P在细胞内活性是相同的。抗性细胞可以通过db2c AM P细胞培养来筛选出来

5、。这些细胞不仅抗c AM P,而且抗前列腺素PGE1(PGE1增加细胞内c AM P水平来杀死细胞。一个学生混合了db2c AM P敏感和db2c AM P抗性的两种细胞,于是它们的细胞膜破裂。然后移走所有颗粒状物质(细胞膜碎片、核和内膜系统;于是基本上留下了含蛋白质的细胞质。她制备了3种样品用于分析,如下表。然后她添加放射性c AM P,放入恒温器中不久后将此混合物进行凝胶过滤(是一种根据分子的大小将它们分离的技术。在两种情况下,她发现放射性有2个峰:一是c AM P与一些蛋白质的复合物的峰(A部分,和游离的c AM P的峰(B部分。142000年第35卷第8期生物学通报细胞匀浆具放射性的c

6、 AM P部分A:在蛋白质的混合物中B:游离敏感性0.50.5抗性0.10.9敏感性和抗性的等量混合物0.50.5下列哪种(哪些解释与所得数据一致?A.抗性细胞中用于c AM P的转运系统是缺损的,敏感性细胞匀浆物中c AM P结合到转运蛋白质上,然而在抗性细胞匀浆物中c AM P不能结合任何物质B.一种蛋白质激酶的调节亚单位在抗性细胞中缺损。c AM P结合到来自敏感性细胞匀浆物的这种调节单位,然而,c AM P不能结合来自抗性细胞的匀浆物中的任何物质C.抗性细胞含有一种新的活性,能修饰c AM P,因而它不再能结合它的受体。来自抗性细胞的匀浆游离的c AM P是真正被修饰的c AM P,它

7、以一种与c AM P大致相同的方式被洗脱50真核生物中,在核中制造的大部分RNA在从核中转运到细胞质中受到3种修饰。这其中的哪种修饰有助于保护RNA不被核酸酶所降解。A.一种甲基鸟苷帽子添加到它的5端B.一种多聚腺苷酸尾添到它的3端C.内含子被拼接后去掉51下面的哪种特征可以用于确定细胞是真核细胞还是原核细胞?A.遗传物质存在核酸和蛋白复合物B.遗传物质由半透性屏障使细胞静止而被分离C.有细胞壁D.细胞是游动的E.细胞用H2S作为能源52下面哪种叙述对细菌是(is are真实的?A.基因表达的负调控是共同的B.转录和翻译过程是偶联的C.基因表达的正调控是共同的D.结构基因平均有50000个碱基

8、对E.一些基因被转录成一种mRNA分子53呼吸细胞用柠檬酸循环完全氧化它的营养物,并获得NADH,NADH在线粒体中产生A T P。酵母(和许多细菌使用部分柠檬酸循环,虽然它们不能完全氧化它们的营养物,且从额外的NADH不获得A T P。这些酵母细胞怎样操纵部分柠檬酸循环?A.不断提供草酰乙酸这种非常不稳定的化合物B.提供柠檬酸循环的中间产物,中间产物是细胞生物合成的主要前体C.提供琥珀酸,它是tRNA酰化所需要的。没有酰基tRNA,蛋白质合成被抑制D.提供苹果酸,它是A T P合成需要的54删除55删除56科学家把酵母看成是一种简单的营养溶液,用14C标记葡萄糖作为它仅有的能源,她注意到每1

9、克分子葡萄糖完全氧化,细胞需要6克分子氧气和产生36克分子A T P。56a哪种含碳化合物有放射活性它就可以说葡萄糖被完全氧化?A.CO2B.甲烷C.乙醇D.乳酸56b她已研究的过程是怎样命名的?A.呼吸作用B.解毒作用C.发酵作用D.反硝化作用E.光合作用她再把她的培养转到无氧环境中,继续研究有放射活性的葡萄糖怎样变化。她发现细胞继续生长,利用了作为能源的葡萄糖。现在没有氧被消耗,每克分子葡萄糖氧化仅产生2克分子A T P56c她现在的研究这一过程是怎样命名的?A.呼吸作用B.解毒作用C.发酵作用D.反硝化作用E.光合作用56d在这样条件下哪种化合物将被14C标记?A.CO2B.甲烷C.乙醇

10、D.乳酸植物解剖学和生理学57小麦种子(禾本科和羽扇豆种子(豆科用于下述实验。两类种子大约6个月被收获,干燥的种子以相同重量放在一起,并作如下处理:A.小麦种子浸泡在水中24hB.小麦种子浸泡在1M甘露醇中24h(甘露醇是糖醇,不被植物吸收C.羽扇豆种子浸泡在水中24hD.羽扇豆种子浸在沸水中几秒钟,再浸泡在水中24h所有样品保存在黑暗24h,再称重并放在湿滤纸的培养皿中作萌发试验。下表表明在不同处理下重量增加百分数和萌发百分数。处理重量增加百分数种子萌发百分数a.小麦用水浸泡98100b.小麦用甘露醇浸泡120c.羽扇豆用水浸泡110d.羽扇豆在用水浸泡前用沸水浸泡1108024生物学通报2

11、000年第35卷第8期表中结果用哪种解释是对的?A.在水浸种子时开始呼吸作用,即水可增加呼吸作用B.干燥种子和水浸种子重量不同是由于水分吸收的差异C.甘露醇进入细胞璧,使细胞不渗透氧和水D.甘露醇抑制柠檬酸循环的一些步骤E.高浓度甘露醇阻碍水分吸收F.甘露醇非常紧密的粘在小麦周围使小麦不能生长G.新鲜的羽扇豆种子有种皮,它对水渗透能力非常低H.当热处理干燥羽扇豆种子时,种子受到作用并产生少量新蛋白,这些新蛋白使它重量增加I.热处理的羽扇豆种子使种皮更易渗透水J.热处理的羽扇豆种子破坏了细胞膜使水进入58卡尔文循环A.是在暗中进行B.产生磷酸甘油醛C.需要A T PD.释放CO259C4植物怎样

12、比C3植物更有效率?A.在最适条件下C4光合作用可用更少的光量子来固定1克分子CO2B.C4光合作用比C3光合作用可在更低的CO2浓度下进行C.C4光合作用植物在用水上更经济D.C4光合作用植物需要更少种类的矿质元素(待续一种便捷可靠的从凝胶中回收D NA片段的方法李烨(淮阴师范学院生物系江苏淮阴223001从琼脂糖凝胶中回收DNA片段是重组DNA实验中经常需要进行的操作。这里介绍一种用自制的微型电泳槽电泳回收DNA片段的方法。取4块各长1c m,宽0.5c m,厚2mm的聚乙烯条板,用氯仿将它们粘合到一块长2c m,宽1c m的聚乙烯板中央,制成一四周密闭的小槽。在相对的两块挡板内侧底边各置

13、一条铂金丝,两端用蜡固定。两条铂金丝在相对的两角都向上延伸至顶部并翻出,用蜡固定在挡板外侧。这样就制成了一个微型电泳槽。铂金丝外露部分可用带导线的夹子与电泳仪相联,通电后可进行潜水电泳。DNA样品按常规的琼脂糖凝胶电泳分离后,用EB 染色,在紫外灯下用手术刀切取含所需DNA片段的凝胶条,用去离子水洗涤,再用滤纸吸干,然后放入微型电泳槽中,加入缓冲液(与配制凝胶的缓冲液相同,至淹没凝胶即可。所需缓冲液体积视凝胶大小而定,一般200400m。接通电源,在8V电压下电泳5m in,然后吸出缓冲液,移至1.5m l离心管中;在微型槽中再加入100l T E,荡洗槽和凝胶,吸出与上述离心管中溶液合并。加

14、入1 10体积3mo l N aA c(pH5.4和2倍体积的无水乙醇沉淀DNA,真空干燥。电泳后的凝胶条可在紫外灯下观察DNA片段是否回收完全。现在已有多种方法用于从琼脂糖凝胶中回收DNA 片段,比如利用电泳将DNA片段转移至D EA E2纤维素纸上,或透析袋中,或带电荷的珠子上;利用低熔点琼脂糖凝胶进行片段的分离;利用注射器和滤纸的挤压法及琼脂糖凝胶加酚冻融法等。这些方法各有其优缺点,但无论使用何种方法,都要求既简单易行,快速可靠,又有较高的回收率和较好的重复性。本文介绍的用自制的微型电泳槽电泳法就完全具备了这样的特点。我们用这种微型电泳槽回收纯化的DNA片段的长度从0.1kb到4.0kb不等,回收率可达90%以上,纯度也较高。由于凝胶保持完好,无需切碎,DNA与琼脂糖完全分离,避免了琼脂糖的污染,因而回收的DNA溶液无需再用酚 氯仿等有机溶剂抽提,直接沉淀后即可用于进一步的酶切、连接等操作。所需DNA片段经过最少的步骤,与容器接触次数最少,因而损失也最小,DNA分子可保持较好的完整性,因而保证了重组DNA的安全性。有一种方法与本法较为相似,那就是进行琼脂糖疑胶电泳后,在所需的DNA片段前方挖去一小块凝胶,注入电泳缓冲液,再行电泳,使DNA片段电泳到孔内溶液中,然后吸出溶