2011年全国生物学联赛试题及解析

12011年全国中学生生物学联赛试卷及答案注意事项：1．请用2B铅笔在机读卡上做答；2．试题按学科分类，单选和多选混排，每小题只标明分值，分值不代表是否为多选，是否多选可从题干中判断。答案完全正确才可得分：3．答题时间120分钟，全卷共l60分。第一部分30道题(40分)：细胞生物学43分+微生物7分1．（2011，全国卷）很多细胞器上具有质子泵，以下不具有质子泵的细胞器为：(A1分)A．内质网B．溶酶体C．线粒体D．叶绿体答案】A【解析】质子泵是指能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度和电位梯度。种类有：P型：载体蛋白利用ATP使自身磷酸化，发生构象的改变来转移质子或其它离子，如植物细胞膜上的H+泵,动物细胞的Na+-K+泵，Ca2+离子泵，H+-K+ATP酶(位于胃表皮细胞,分泌胃酸)。V型：位于小泡的膜上，由许多亚基构成，水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化，位于溶酶体膜，动物细胞的内吞体，高尔基体的囊泡膜,植物液泡膜上。F型：是由许多亚基构成的管状结构，H+沿浓度梯度运动，所释放的能量与ATP合成耦联起来，所以也叫ATP合酶，F是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子的缩写。F型质子泵位于细菌质膜，线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上，不仅可以利用质子动力势将ADP转化成ATP，也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。2．（2011，全国卷）生物膜的流动性表现在：(A1分)A．膜脂和膜蛋白都是流动的B．膜脂是流动的，膜蛋白不流动C．膜脂不流动，膜蛋白是流动的D．膜脂和膜蛋白都是不流动的，流动性由其它成分决定【解析】膜脂的流动性：影响因素①温度②膜脂的脂肪酸链（不饱和键越多、脂肪酸链越短，膜脂越易流动）③胆固醇（减弱温度对膜脂流动性的影响）④膜脂与膜蛋白的结合程度⑤环境中的离子强度⑥pH值等。运动方式①侧向扩散②旋转运动③伸缩运动④翻转扩散⑤左右摆动⑥旋转异构运动。膜蛋白的流动性影响因素①膜中蛋白质与脂类的相互作用②内在蛋白与外在蛋白相互作用③膜蛋白复合体的形成④膜蛋白与细胞骨架的作用等运动方式①随机移动②定向移动③局部扩散【答案】A3．（2011，全国卷）下列哪些物质跨膜运输方式属于主动运输：(ABC2分)A．钠钾跨膜运输B．胞吞作用C．协同运输D．乙醇跨膜运输【解析】物质进出细胞的方式，也就是跨膜运输方式，包括被动运输、主动运输、胞吞胞吐。其中被动运输、主动运输因为要穿过膜，又叫穿膜运输。B选项解释：主动运输，从狭义上理解，是需要载体并消耗能量的获取或排出物质的方式。从广义上理解，是消耗能量的获取或排出物质的方式，胞吞胞吐也可以归纳到其中。这样跨膜运输方式包括被动运输和主动运输。C选项解释：协同运输是一种分子的穿膜运输依赖于另一种分子同时或先后穿膜。后者存在着膜两侧离子的电化学浓度梯度【维持这种电化学势的是钠钾泵（动物）或质子泵（植物）】，它从高浓度到低浓度的运输可为前者逆浓度梯度的运输提供能量。种类可分为同向协同（动物小肠细胞对对葡萄糖的吸收就是伴随着Na+的进入，某些细菌中乳糖/H+的吸收）与反向协同（如动物细胞中Na+的进入胞内伴随者H+的排出，调节PH值）。A、D略。本题还要记住一些实例。4．（2011，全国卷）细胞分裂过程中形成的纺锤体其主要成分是：(C1分)A．微丝B．中间纤维C．微管D．胶原纤维解析：微丝：真核细胞中均存在，高度保守。由肌动蛋白分子（表面上有一ATP结合位点）螺旋状聚合成的纤丝（同向排列的双股肌动蛋白丝以螺旋的形式组成），又称肌动蛋白丝，直径约7nm。微丝和它的结合蛋白(影响组装去组装速度)以及肌球蛋白三者构成化学机械系统。脊椎动物肌动蛋白分为α、β和γ三种类型。踏车行为：微丝能被组装和去组装。当单体上结合ATP时，有较高的相互亲和力，趋向于聚合，当ATP水解，亲2和力就会下降则解聚。微丝的两端组装速度并不一样。快的一端（+极）比慢的一端（-极）快上5到10倍。当ATP浓度达一定临界值时，可以观察到+极组装而-极同时去组装的现象，即为“踏车”。微丝的组装和去组装受到细胞质内多种蛋白的调节，其中封闭蛋白是微丝两端的“帽子”，结合到微丝上时组装和去组装停止。微丝的功能：1．形成应力纤维，使细胞具有抗剪切力；2．形成微绒毛；3．细胞的变形运动；4．胞质分裂；5．顶体反应；6．其他功能：如细胞器运动、质膜的流动性、胞质环流。微丝特异性药物：细胞松弛素抑制聚合；鬼笔环肽抑制解聚微管是一种具有极性的细胞骨架，由α，β两种类型的微管蛋白亚基形成二聚体，再由二聚体头尾相接形成原纤维，13条原纤维纵向排列组成中空的微管。直径为24-26nm，外径平均为24nm,内径为15nm。可装配成单管，二联管（纤毛和鞭毛中），三联管（中心粒和基体中）。两种亚基均可结合GTP，α-微管蛋白结合的GTP从不发生水解或交换，是α-微管蛋白的固有组成部分；而作为GTP酶，β-微管蛋白可水解结合的GTP，结合的GDP可交换为GTP。微管同样有“踏车行为”。微管在细胞内起支撑作用，它还是两种运载分子，驱动蛋白和运动蛋白的行走轨道。微管组织中心（MTOCs）是微管进行组装的区域，着丝粒、成膜体、中心体、基体均具有微管组织中心的功能。所有微管组织中心都具有γ微管球蛋白，这种球蛋白的含量很低，可聚合成环状复合体，像模板一样参与微管蛋白的核化，帮助α和β球蛋白聚合为微管纤维。微管系统广泛存在于真核生物。在动物和一些原生生物的鞭毛基体以及真核生物的中心体（微管组织中心）中以9（3）+0的形式存在。在鞭毛的鞭杆中，则以9（2)+2形式存在,鞭毛的基体中则为9（2）+0的形式中间纤维直径10nm左右，介于微丝和微管之间，是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。中间纤维具有组织特异性。大多数细胞中含有一种中间纤维，但也有少数细胞含有2种以上，如骨骼肌细胞含有结蛋白和波形蛋白。中间纤维按其组织来源和免疫原性可分为6类：角蛋白纤维，波形纤维，结蛋白纤维，神经纤维，神经胶质纤维和核纤层蛋白。5．（2011，全国卷）下列有关细胞凋亡的描述中不正确的是：(D1分)A．受到基因调控B．还可称为细胞程序性死亡C．DNA会发生断裂D．细胞质膜快速破裂6．（2011，全国卷）下列关于叶绿体和线粒体的描述，哪些是正确的?(ＡＢＣＥ2分)A.都含有蛋白质B.都含有可结合H＋的辅酶C.都含有钾离子D．都缺少DNAE.都能产生ATP7．（2011，全国卷）核仁的主要功能是：(Ｂ1分)A．DNA的复制B．核糖体的生物发生C．物质的核质交换D．染色体的包装B．（2011，全国卷）减数分裂过程中观察同源染色体的四分体最好的时期是：(D1分)A．细线期B．偶线期C．粗线期D．双线期9.模板DNA的碱基序列如下：5'-TGCAGT-3’，其转录出来的RNA分子碱基排列序列是：(C1分)A.5’-ACGTCA-3’B．5’-ACGUCA-3’C．5’-ACUGCA-3’D．5’-ACTGCA-3’10．对正常组织和癌组织进行原代培养，下列关于这两种细胞培养前景的描述中正确的是：(E1分)A．正常组织中的细胞已经分化，培养的细胞只能存活，不能分裂，而癌细胞则可以分裂B．正常组织中的细胞都可以像癌细胞一样分裂产生子细胞，进行传代C．除神经细胞、肌肉细胞等少数种类的细胞不能分裂外，其它细胞都可以像癌细胞一样进行分裂，可像癌细胞一样进行细胞传代培养D．只有干细胞能够像癌细胞一样培养传代E．大部分正常组织的细胞可以进行分裂、传代，但传代次数有限11．（2011，全国卷）三羧酸循环是物质代谢的枢纽，是糖、脂和蛋白质相互转化的共同通路。三羧酸循环的许多中间产物能够进入其他代谢途径。下列有关物质代谢的描述中，哪些是正确的?(ABD3分)A.乙酰CoA可以进入脂肪酸合成途径B．草酰乙酸能够通过转氨基作用生成天冬氨酸C.肝细胞尿素循环产生的延胡索酸可以直接进入TCA循环中D．α-酮戊二酸能够通过转氨基作用生成谷氨酸12．（2011，全国卷）双缩脲反应主要用来定性或定量测定下列哪些项?(BE2分)3A．氨基酸B．多肽C．糖D．脂E．蛋白质【解析】在碱性溶液中，含有2个以上肽键的多肽或蛋白质，肽键能与铜离子作用，形成紫色络合物。氨基酸、二肽不能实现该反应。注意：由于其他一些基团也会出现此反应，所以不能说双缩脲反应只能用来检测多肽和蛋白质。【答案】BE13．在C4植物中，叶肉细胞内合成的四碳化合物用于：(D1分)A．还原NADP＋B．合成ATPC．与CO2结合产生葡萄糖D．转移CO2到鞘细胞内【解析】很明显嘛，叶肉细胞内PEP与CO2结合生成草酰乙酸，然后4C酸运送到鞘细胞内，脱羧放出CO2进入卡尔文循环，3C酸再回到叶肉细胞内。具体过程中有的中间产物不一样，有3种途径，不过都是从PEP开始，最后又生成PEP，期间运到鞘细胞内一个CO2.所以说4C化合物是CO2的“运输机”。14．（2011，全国卷）葡萄糖经糖酵解途径产生3-磷酸甘油醛，以下说法正确的是：(B1分)A．生成ATPB．消耗ATPC．丙酮酸转变为乳酸D．NAD＋被还原为NADH【解析】1个葡萄糖→葡糖-6-Pi→果糖-6-Pi→果糖-1，6-二pi→甘油醛-3-Pi+二羟丙酮Pi二羟丙酮Pi和甘油醛-3-Pi是同分异构体，题目问的就问到这，可见从一个葡萄糖到这花了两个ATP，这就是糖酵解的准备阶段，有人说叫引发阶段，没有氧还反应，这一阶段是为了下面产生高能磷酸化合物做准备，加上Pi一是为了酶的识别也是给有机物加上个极性集团避免这些好东西从疏水的细胞膜“逃走”15．（2011，全国卷）作为催化剂的酶分子，具有何能量效应?(B1分)A．提高反应活化能B．降低反应活化能C．提高产物能量水平D．降低产物能量水平【解析】选B果断不解释。这个在化学反应原理上就有提的……16．（2011，全国卷）DNA的Tm值较高，是由于下列哪组核苷酸含量较高所致：(B1分)A．A+GB．G+CC．A+TD．C+T【解析】选B，因为DNA双链，稳定性主要由氢键和碱基堆积力维持，这里很明显没有碱基堆积力，意思是让你关心氢键。GC间3个氢键（也就是那个虚线），AT两个。氢键键能相当小（而且DNA这里都是N—H（虚线！）键，但又比范德华力大。所以氢键越多，也就是GC越多越稳定。碱基互补配对不解释。17．（2011，全国卷）DNA分子的双螺旋结构被破坏后，其紫外吸收将会：(B1分)A．减小B．增加C．不变D．以上都可能【解析】增色效应。DNA本来很有序你现在把它变性了里面碱基啥的都露出来了，碱基有共轭双键，所以在260nm左右的紫外线吸收会增加。选B（2011，全国卷，作废）人类基因组测序结果表明人类的编码蛋白质的基因数目在3万个左右，但蛋白质的种类却比基因数目多，说明人类由单一的基因可以通过某种调控途径产生多种功能的蛋白质产物，从而达到“一基多能”的基因表达放大效果，这些调控可能发生在哪些项：(2分)A．转录前水平B．转录水平C.转录后水平D.翻译水平E．翻译后水平【解析】根据老师贴出的答案此题删除……其实，如果他题目有个“主要”，我认为选择bce。毕竟这三个水平是最重要的。当然比如翻译水平也有，不过不多见啊。转炉前可能是引起启用不同转录因子的缘故……总之这题有点歧义。19．（2011，全国卷）脚气病与维生素B族的缺乏有关，缺少下列维生素B族中的哪项易得脚气病(A1分)A．维生素B1B．维生素B2C．维生素B6D．维生素Bl2【解析】选A不解释。VB1是硫胺素，辅酶形式是硫胺素焦磷酸，在糖的分解代谢中很重要（丙酮酸脱氢酶系，α酮戊二酸脱氢酶系）。20．（2011，全国卷，作废）下列哪些可使DNA双螺旋结构稳定：(2分)A．磷酸二酯键B．氢键C．碱基堆积作用D．离子键4【解析】根据老师给的答案这个又被删除了，我觉得还是问法的问题。他其实想考的就是维持双螺旋结构稳定的主要作用力（意即缺少了啥DNA会变性），所以我个人认为如果把题目理解成这个意思是BCD，离子键与磷酸基团结合，避DNA分子带上过