第26屆國際生物學(xué)奧林匹克競賽試題理論A-6

劉寶玉 張 立 佟向軍范六民

（1 天津市第一中學(xué) 天津 300051 2 北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875 3 北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100871）

44.北極苔原變暖的速度比地球平均速度快，這影響到其土壤中的碳庫。苔原的永久凍土層上面是融凍層，每年融凍層會(huì)發(fā)生解凍/再凍的動(dòng)態(tài)變化。2006—2012年，在西伯利亞地區(qū)，研究了這一動(dòng)態(tài)變化對苔原植被帶來的影響。移除了木本植被的樣地中測定的4個(gè)指標(biāo)見圖中灰條，未移除木本植物的對照樣地中測定的4個(gè)指標(biāo)見圖中黑條。

A.與水平地面（0）相比的表層高度；B.春天，雪的深度；C.夏天，與土壤表面相比的地下水位；D.8月，甲院（CH4）釋放量（+value，emission）。*表示差異顯著。（來自于Nautaet al.2014）

判斷下列每一陳述的正誤。

A.木本植被被移除后，土壤會(huì)下降

B.未受干擾的木本植被是全球甲院釋放的一個(gè)來源

C.移除木本植被引發(fā)了一個(gè)循環(huán)，導(dǎo)致耐水植物的更多優(yōu)勢。

D.移除木本植被后，事件發(fā)生順序?qū)?huì)是：圖B→圖C→圖A→圖D

45.花的很多形態(tài)學(xué)特征對植物的成功繁殖具有重要作用，例如性別方面的兩態(tài)性：雌雄異株，雌雄同株。這些性狀顯示了系統(tǒng)發(fā)育的保守性，從而可以用于進(jìn)化分析。

A～B.棕櫚的花；C.虎耳草屬植物花縱切（圖片來自Soltis等，2003；Castano 等，2014）。

判斷下列表述的正誤。

A.圖A棕櫚為雌雄同株（即雌雄同株，單性花）

B.圖A棕櫚很可能起源于兩性花的祖先

C.棕櫚和虎耳草很可能都是雙子葉植物

D.如果進(jìn)化過程中結(jié)構(gòu)變得更為特化，可以推測在植物界系統(tǒng)演化過程中虎耳草比棕櫚更為古老

46.很多植物既可進(jìn)行有性生殖也可進(jìn)行營養(yǎng)生殖（無性生殖）。有假說認(rèn)為：2種生殖方式都是需要耗能的，于是很可能會(huì)存在對2種生殖方式的負(fù)權(quán)衡。圖A～B是對于日本竹（Sasa veitchii）的研究。

A.6塊樣地（10 m×10 m）均展示了日本竹無性系的空間分布狀況，其中黑點(diǎn)代表無性系中開花的莖，而灰點(diǎn)則代表無性系中其他開花的莖。B.一個(gè)無性系中開花莖的數(shù)目與成功有性生殖數(shù)目的關(guān)系，通過3個(gè)途徑進(jìn)行測量。如果關(guān)系顯著，則得出了回歸曲線（來自 Matsuo等，2014）。

判斷下列表述的正誤。

A.無性系投入生長的能量越多，導(dǎo)致單個(gè)植株的雄性繁殖成功率越低

B.無性系投入生長的能量越多，導(dǎo)致單個(gè)植株的雌雄繁殖成功率越低

C.大量的竹子無性系更多進(jìn)行自花傳粉

D.隨著無性系大小的增加，每株開花莖的雌性適合度降低

47.食蟲植物茅膏菜（Drosera capensis）葉子表面有大量帶有黏液的觸手。某實(shí)驗(yàn)中，每天用50只果蠅飼喂茅膏菜，連續(xù)進(jìn)行10周（右表）。每只果蠅在被茅膏菜消化之前和消化之后均被稱重，結(jié)果顯示平均損失干重的60%。不同參數(shù)的測量結(jié)果在表中給出。于喂食果蠅或進(jìn)行機(jī)械刺激24 h后，測定黏液中酶活性。用與果蠅等大的聚苯乙烯球?qū)γ└嗖诉M(jìn)行機(jī)械刺激。

AP、PD及PA的活性，葉片中營養(yǎng)水平

判斷下列表述的正誤。

A.結(jié)果顯示，D.capensis的生長通常被N限制

B.機(jī)械刺激增加酶活性，但是蛋白水解活性需要昆蟲的存在

C.黏液中未檢測到幾丁質(zhì)酶活性，可能揭示了果蠅體重僅減少60%的原因

D.與K相比，茅膏菜從果蠅體內(nèi)能夠更為有效地獲取N

48.植物具有不同的光合系統(tǒng)，大部分植物含有C3系統(tǒng)；其他植物（尤其是禾本科植物）含有C4系統(tǒng)。當(dāng)環(huán)境中CO2濃度和溫度改變時(shí)，2類光合系統(tǒng)的光合速率也不同（下圖）。

A.C3和C4植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系；B.環(huán)境溫度和大氣CO2濃度中，影響C3和C4植物光合速率的主導(dǎo)因子分析（來自于 Ehleringeret al.1997）。

判斷下列表述的正誤。

A.越靠近兩極，C4植物比例增加

B.C3和C4植物生長在當(dāng)前的大氣CO2濃度下都受抑制

C.與C3植物相比，CO2濃度上升對 C4植物更有利

D.上一個(gè)冰河時(shí)期，干旱而溫暖的環(huán)境中C4植物的分布可能更為廣泛

49.報(bào)春花含有花柱異型現(xiàn)象。例如，它具有2種表型：P型和T型。P型植物的花柱較長而花蕊管較短，而T型植物的花柱較短而花蕊管較長（圖A）。達(dá)爾文將T型植物和P型的報(bào)春花雜交后發(fā)現(xiàn)（下表），花柱異長的雜交品種數(shù)量增加且坐果。蜜蜂可以將口器探入植株P(guān)的花冠筒，用口器采集花粉，并將花粉傳到植株T的柱頭上；或者相反，將植株T的花粉傳遞到植株P(guān)的柱頭上（圖B）?；ㄖ愋同F(xiàn)象受到一個(gè)基因的控制（植株T基因型是Ss，而植株P(guān)是ss；SS不能存活，S相對于s為顯性）。

各種受粉方式坐果數(shù)（果實(shí)數(shù)量）

A.報(bào)春花的樣式，左側(cè)來自植株P(guān)；右側(cè)來自植株T。B.植株P(guān)和T的花,中間綠色部分為蜜蜂舌頭,箭頭顯示花粉粒由花藥轉(zhuǎn)移至舌頭或是柱頭的量（白片是植株T的花粉；灰片是植株P(guān)的花粉）。

判斷下列描述的正誤。

A.如果相對于花的樣式來說傳粉是隨機(jī)的，且各種雜交組合坐果數(shù)相同，報(bào)春花種群中植株T和P出現(xiàn)的頻率保持不變

B.種群中同一類型花中的部分不育現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致T型植株和P型植株偏離1∶1

C.T→P和P→T 2種花粉傳遞途徑的傳粉效率相同

D.相對于蜜蜂將花藥中的花粉收集到舌頭上，蜜蜂將舌頭上的花粉傳遞到柱頭上難度會(huì)更大一些

（理論A完）