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1/122018年全国中学生生物学联赛试题注意事项：1.所有试题使用2B铅笔在机读卡上作答；2.试题按学科分类，单选和多选题混排。单选题每题1分，多选题每题1.5分，多选题答案完全正确才可得分；3.试卷116题，共计134分，答题时间120分钟。一．细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术31题1．DNA双螺旋模型是在下列哪几个研究的基础上提出的？（多选A．X-光衍射实验数据表明DNA是一种规则螺旋结构B．DNA密度测量说明这种螺旋结构应有两条链C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码D．不论碱基数目多少，G的含量总是与C一样，而A与T也是一样的2.定量分析组织中特异mRNA丰度的方法有（多选）A.SouthernblottingB.NorthernblottingC.WesternblottingD.Real-timePCR解析：mRNA丰度，指一种特定的mRNA在某个细胞中的平均分子数。Northern杂交（Northernblotting）1979年，J.C.Alwine等提出：将电泳凝胶中的RNA转移到叠氮化的或其他化学修饰的活性滤纸上，通过共价交联作用使它们结合，因其方法同Southern杂交十分相似，故称之为Northern杂交。Northern杂交是利用DNA可以与RNA进行分子杂交来检测特异性RNA的技术，首先将RNA混合物按它们的大小和分子量通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，分离出来的RNA转至尼龙膜或硝酸纤维素膜上，再与放射性标记的探针杂交，通过杂交结果可以对表达量进行定性或定量。RNA混合物进行琼脂糖凝胶电泳→分离得到的RNA转膜→与放射性标记的探针杂交→结果分析Northern杂交与Southern杂交相比，条件要严格些，特别是RNA容易降解，前期制备和转膜过程易受RNase污染，要获得较好结果，需用稳定性最差的mRNA与DNA进行杂交，对实验条件要求严格；然而有些应用中Northern杂交避免用复杂探针筛选cDNA文库的繁琐Northern杂交技术应用于特定性状基因在mRNA水平上的动态表达研究。如应用于定位克隆中寻找新基因，寻找染色体特定区域的表达序列是大多数人类遗传疾病连锁分析和定位克隆的主要限速步骤，Northern杂交作为寻找这些序列的有效方法，有助于这些疾病候选基因的筛选；Real-TimePCR技术，又称实时定量荧光PCR，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行总量分析或通过Ct值对模板进行相对定量定量PCR已经从基于凝胶的低通量分析发展到高通量的荧光分析技术，即实时定量PCR。实时荧光定量PCR技术于1996年由美国AppliedBiosystems公司推出，由于该技术不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃，而且与常规PCR相比，它具有特异性更强、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点。实时定量PCR(real-timequantitativePCR)是指在PCR指数扩增期间通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量，并据此推断目的基因的初始量，不需要取出PCR产物进行分离。实时定量PCR作为一个极有效的实验方法，已被广泛地应用于分子生物学研究的各个领域。蛋白质印迹法（免疫印迹试验）即WesternBlot。它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。2/12蛋白质印迹法是由瑞士米歇尔弗雷德里希生物研究所（FriedrichMiescherInstitute）的HarryTowbin在1979年提出的。在尼尔·伯奈特（NealBurnette）于1981年所著的《分析生物化学》（AnalyticalBiochemistry）中首次被称为WesternBlot。蛋白免疫印迹（WesternBlot）是将电泳分离后的细胞或组织总蛋白质从凝胶转移到固相支持物NC膜或PVDF膜上，然后用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术，现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。3.真核生物mRNA的5′端有帽子结构，对于该结构叙述错误的是（单选）A.引导mRNA由细胞核进入细胞质基质B.保护mRNA免遭核酸酶的破坏C.在转录刚起始就已形成D.经常被甲基化4.以下哪种显微镜能用于观察某种蛋白在细胞内的定位（多选）A.相差显微镜B.荧光显微镜C.透射电子显微镜(免疫胶体金标记）D.扫描电子显微镜5.已分化的人体细胞如表皮细胞重编程为干细胞之后，以下哪种蛋白的表达会发生明显变化？（单选）A.微丝蛋白B.端粒酶C.组蛋白D.蛋白水解酶6.一种定位于滑面内质网（rER）的功能蛋白需要在高尔基体进行加工，这种蛋白从翻译合成到定位的路径，如下描述正确的是（单选）A.附着核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网B.游离核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网C.附着核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网D.游离核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网7.细胞生长时需要扩展细胞膜，可以通过以下哪种生命活动实现（单选）A.胞吞B.分裂C.胞吐D.迁移A.在非细胞体系中合成的多肽链是经过修饰的，所以分子量较大，在电泳过程中移动较慢。B.在细胞内或纯化的微粒体中因为有分子伴侣，所合成的多肽链是折叠好的，所以在电泳过程中移动较快。C.在细胞内或纯化的微粒体中所合成的多肽链是经过修饰的，其表面负电荷较多，所以在电泳过程中移动较快。8.在生物体内，每个蛋白质分子都由相应的基因编码，基因在细胞核内被转录成mRNA，然后在细胞质内被翻译成蛋白质。抗体分子（IgG）是一种由浆细胞（效应B细胞）合成，可被免疫系统用来鉴别与中和外来抗原如细菌、病毒等的蛋白质。有人从浆细胞中提取了mRNA，经逆转录得到编码抗体蛋白亚基的cDNA，并克隆到表达载体。然后用该表达质粒分别在体外非细胞体系（下图带1），培养细胞（带2）和纯化的微粒体（带3）中合成该cDNA所编码的抗体蛋白亚基，并用SDS-聚丙酰胺凝胶电泳测定所合成的多肽链的分子量。电泳结果如下图所示（注意：电泳条带从上到下分子量的变化，较高的条带分子量大，而较低的条带分子量小），在非细胞体系中合成的多肽分子量大（带1）；而在体外培养细胞和纯化的微粒体上合成的抗体蛋白亚基与从动物血液中分离到的抗体蛋白亚基一样，分子量小。从这些结果可以推测：（单选）3/12D.在细胞内或纯化的微粒体上因为有一种酶，能将所合成的多肽链切除一段，所以分子量较小，在电泳过程中移动较快。9.人体血液中大量的红细胞运送氧气和二氧化碳，氧气和二氧化碳进入细胞的方式是（单选）A.主动运输B.被动运输C.胞吞D.胞吐10.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、线粒体及内膜系统，下面对其描述错误的是：（单选）A.成熟的红细胞内没有DNAB.成熟的红细胞内不产生ATPC.成熟的红细胞不会被DNA病毒侵染D.成熟的红细胞不再合成蛋白质11.下面的细胞结构中，哪些有RNA？（多选）A.细胞核B.高尔基体C.叶绿体D.液泡E.线粒体12.纤毛的外部包裹的纤毛膜是质膜的特化部分，内部是有微管及其附属蛋白构成的轴丝。轴丝微管主要有3种排列方式：（1）9+2型（2）9+0型（3）9+4型，下面对纤毛特征描述正确的是：（多选）A.9+0型的纤毛一般是不动纤毛；B.9+2型的纤毛大多为动纤毛C.存在于细胞感受器上的不动纤毛通常被称为原生纤毛D.蛙嗅觉上皮细胞上的9+2型纤毛为不动纤毛解析：纤毛和鞭毛由3个主要部分组成：中央轴纤丝、围绕它的质膜和一些细胞质。轴纤丝从纤毛或鞭毛底部的基粒直达顶端，为一束直径约220～240埃的微管，在基粒底部，则集聚成圆锥形束，深入到细胞质中。轴纤丝横切面的微管排列是9+2式，即中心有一对由中央鞘包裹着的微管，外围环绕以两两连接在一起的9组微管二联体。基粒的结构象中心粒一样是9+0型，但它的9组微管是三联体。纤毛或鞭毛二联体中的微管，就是从基粒三联体中两根微管延伸出来的。纤毛结构的形态一般从超微结构的研究取得了能动的纤毛或鞭毛。这些传统的超微结构的研究正在延伸到分子结构的分子研究,以阐明规范初级纤毛。在这方面,哺乳动物的蛋白质组学分析初级纤毛与感觉纤毛和能动的纤毛提供了见解初级纤毛功能。纤毛结构大体上可以分为三部分:轴丝、纤毛基质和纤毛膜。轴丝是由从基体(basalbody)开始组装的9排环形排列的双联体微管束及其附属13.纤毛的形成和解体与细胞周期密切相关，下列陈述正确的是：（多选）A.细胞进入G1期纤毛形成B.细胞进入G0期纤毛形成C.细胞进入S期纤毛形成D．影响纤毛的降解过程将使细胞周期延迟解析：目前的共识是初级纤毛可存在于除有丝分裂期M和分裂间期早期G0外细胞周期的所有阶段甚至离开细胞周期的已分化细胞；组装发生在细胞周期结束时而分解发生在重新进入细胞周期时即有丝分裂纺锤体出现之前。在G1-S期的转化之前纤毛化的一个短暂高峰可能与进入DNA复制期紧密偶联［5］。纤毛的出现与细胞分裂是负相关的,在细胞分裂间期,中心体的一个或两个中心粒转化为基体,纤毛以基体为基础,开始组装产生。最新的研究显示,高尔基体和细胞内的膜泡运输体系参与了纤毛的组装。在高尔基体到纤毛的膜泡运输体系中,巴德–毕氏综合征(Bardet-Biedlsyndrome,BBS)相关蛋白BBS蛋白复合体和Rab8a参与调控了膜泡的定位和融合。高尔基体产生的膜泡会运输到基体,为纤毛组装提供必需的膜成分和膜蛋白。其他的纤毛前体蛋白,在细胞质中也会在基体附近富集。纤毛形成的关键蛋白——IFT(intraflagellartransport)成分IFT20就同时定位在高尔基体和纤毛上。初级纤毛自身不能合成其组装维持和分解所需的蛋白质必须依赖于鞭毛内运输IFT系统［7,9］。目前,有关纤毛分解的机制了解得还不是很多。有研究表明，纤毛的分解则由一个定位于中心体的蛋白激酶极光激酶A(AuroraA)发起它能使轴丝微管去乙酰化从而导致初级纤毛的快速瓦解［10,11］。但其中具体的机制以及乙酰化微管蛋白是否如何起拮抗作用还有待进一步研究14-20题：转录因子Snail属于上皮向间充质转化过程中所需的转录阻遏物家族。而suz12和ezh2是阻断转录活化因子募集的PcG复合物（PRC2）的成员。为了研究Snail与PRC2复合物存在蛋白质相互作用，研究人员利用免疫共沉淀和westernblot(WB)方法对它们进行了以下实验。其中图I-III：将用Snai1-HA4/12稳定转染RWP-1细胞（I）和HT-29M6(II和III)裂解并与抗Suz12(I和II)或抗HA(III)抗体进行免疫沉淀。使用针对HA(IandII),Suz12(I和II)或Ezh2(III)的抗体通过WB分析免疫复合物(图IV)。裂解SW-620细胞并用对Snail1特异性的单克隆抗体进行免疫沉淀。用抗ezh2抗体进行WB。(图V)。用Snai1-HA或用Snai1-P2A突变体转染的RWP-1细胞与抗Suz12抗体进行免疫沉淀，然后进行WB分析。依据上述实验结果，判断下列描述的对错：14.在用Snai1-HA转染的RWP-1细胞和HT29M6细胞中用抗Suz12抗体获得的免疫沉淀复合物有Snail。A（正确）B（错误）（单选）15.Ezh2与HT29M6-Snai1细胞中的Snail1-HA免疫共沉淀A（正确）B（错误）（单选）16.Snail与PRC复合物中的不止一个成员存在蛋白质相互作用。A（正确）B（错误）（单选）17.在SW-620细胞中的内源蛋白之间没有观察到Snail与PRC复合物成员存在蛋白质相互作用。A（正确）B（错误）（单选）5/1218.用SnailP2A突变体转染RWP-1细胞表达的Snail蛋白的量与用snail野生型转染的RWP-1细胞所表达的量相似。A（正确）B（错误）（单选）1