全国中学生生物学联赛试题详解.docx
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2019年全国中学生生物学联赛试题详解
第一部分细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术
1.以下植物细胞中无膜结构、具有单层膜结构以及具有双层膜结构的细胞器的描述，正确的是（）。
A.纺锤体、液泡和高尔基体、叶绿体 B.核糖体、叶绿体、线粒体
C.核糖体、内质网和高尔基体、叶绿体 D.纺锤体、内质网和液泡、线粒体
解析无膜结构的细胞器:
核糖体。
单层膜结构的细胞器:
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、过氧化物酶体等。
双层膜结构的细胞器:
叶绿体、线粒体等。
题中的纺锤体作为有丝分裂器的组成部分，似乎可以算作广义的细胞器（细胞骨架），亦属于无膜结构的细胞器，但是最佳选项还是C。
本题最后删除。
答案:
删除。
2.构成生物体的细胞大小差异很大。
大部分细胞直径10〜100μm,一般肉眼看不到,必须借助显微镜才能进行观察。
但有些细胞特别大，肉眼可见。
下面哪些细胞需要用显微镜才能观察到？
（）
A.鸟类卵细胞 B.棉花纤维
C.芒麻茎的韧皮纤维细胞 D.人的精细胞
解析简单题。
A、B、C都是课本中描述较大细胞的例子。
答案:
D。
3.褪黑素是人体分泌的一种重要激素，与昼夜节律密切相关。
对其化学特性进行分析发现:
褪黑素是色氨酸的一种衍生物，其内分泌细胞的所在部位是（）。
A.下丘脑 B.垂体 C.松果体 D.胰岛
解析有关动物生理学的简单题。
褪黑素是松果体主要合成和分泌激素的代表,其分泌具有典型的昼夜节律性,有催眠、镇痛、抗抑郁、抗衰老等作用,对于生殖系统的活动也有调节作用。
答案:
C。
4.下列关于体外细胞培养的叙述，正确的是（）o
A. 除神经细胞外，其他所有细胞可以长期无限制传代培养
B. 淋巴细胞可以长期传代培养，并可用来生产单克隆抗体
C. 诱导多能干细胞（iPS）可以体外长时间培养
D. 只有在培养过程中发生恶化的细胞才可以无限培养
解析正常的组织细胞传代培养的代数极其有限，但是ES细胞或能够还原其特性的iPS细胞可以在体外长时间传代培养而保持原来的特性，故A、D选项错误，选C。
单克隆抗体的生产来源是杂交瘤细胞，其中淋巴细胞虽然可以分泌抗体，但不能长期传代培养,需要和骨髓瘤细胞融合，故B选项错误。
答案:
C。
5.不能通过非共价作用与G蛋白偶联受体直接结合的分子是（）。
A.肾上腺素等信号分子B.细胞膜上的磷脂分子C.cAMP D.G蛋白
解析A选项信号分子与膜受体是以非共价键结合的,有利于信号分子起作用后的快速信号终止，如果以共价键结合，通路持续激活,将产生严重的后果。
B选项G蛋白偶联受体（GPCR）整合在细胞膜上的磷脂分子中，通过疏水相互作用联系。
C选项cAMP是G蛋白偶联受体通路的下游第二信使，由腺昔酸环化酶产生,与PKA相互作用，与GPCR没有直接相互关系
D选项中需要注意G蛋白是锚定脂蛋白（α、γ），通过共价结合的脂分子锚定在膜上,而不是与G蛋白偶联受体共价结合。
GPCR与信号分子结合后导致G蛋白三聚体的解离，引发下游反应。
答案:
C。
6.离子通道是离子跨细胞膜运输的重要通道。
离子通过开放的离子通道的方式是（）。
A.自由扩散 B.由跨膜的电化学势梯度所驱动
C.通过消耗ATP的能量来驱动 D.由跨膜的糖蛋白浓度梯度所驱动
解析题干中说的是离子通道,为易化扩散，因此A选项不合适。
扩散的驱动力来自离子本身跨膜的电化学势梯度，而不需要ATP的参与（否则就是主动转运了）。
易化扩散与糖蛋白浓度无关。
答案:
B。
7.布雷菲德菌素ACBrefeldinA）是一种目前研究得较为透彻的药物，可以阻碍细胞的分泌途径以及囊泡循环转运的过程。
用这种药物处理细胞时，细胞内有哪类结构不会在短期内发生变化？
（）
A.溶酶体 B.液泡 C.细胞核 D.质膜
解析布雷菲德菌素A在2016年联赛第8题曾经考查过，在解析中曾经详细叙述过其机理。
该物质阻碍细胞的分泌途径和囊泡循环转运的过程，尤其针对COPH囊泡，因此，溶酶体、液泡和质膜作为与高尔基体直接联系的细胞部位,在短期内就会受到显著影响，而细胞核并没有直接相关。
答案:
C。
8.真核细胞及其细胞器在用超声波处理破裂以后，经离心得到可溶性的和不溶性的部分。
蛋白质X被发现在不溶性部分，将这不溶性部分用0.5mol/LNaCl处理以后再进行离心，发现蛋白质X出现在可溶性部分之中。
你认为蛋白质X最有可能是一种（）。
A.细胞质膜的内在膜蛋白 B.细胞器膜的内在膜蛋白
C.外在膜蛋白 D.可溶性的细胞质基质蛋白
E.可溶性的核蛋白
解析对蛋白质来说，超声波破碎后第一次离心，可溶性部分为存在于细胞溶胶或细胞器腔内的蛋白质,而不可溶性成分为膜蛋白。
其中外周膜蛋白为水溶性的，靠静电相互作用与膜表面的蛋白分子或脂分子结合。
可以通过高盐（＞0.15M）和高pH（pH=8〜12）的溶液来破坏静电相互作用而不破坏膜结构，从而将这类膜蛋白去掉，或根据它易溶于水。
但A、B中的内在膜蛋白与膜结合非常紧密，一般讲只有用去垢剂（detergent）使膜解后才可分离出来，无法用改变盐离子浓度的方式提取。
D、E在第一次离心后就成为可溶性蛋白。
另外,需要注意的是，核蛋白在高盐或纯水环境下可溶，若NaCl的浓度较低（约0.14mol/L），可能导致可溶的核蛋白变为不溶性沉淀（尽管本题没有这样的顾虑）。
答案:
C。
参考文献
[1]张丽军，谢锦云,李选文，等.真核细胞质膜蛋白质组研究进展[J].生命科学，2005（05）:
26-31.
9.植物细胞壁是植物细胞特有的一种结构，也是人类社会生活中非常重要的可再生资源。
目前对细胞壁组分以及细胞壁合成机制的研究表明（）。
（多选）
A. 细胞壁的主要成分有纤维素、半纤维素、果胶以及木质素等
B. 纤维素是在质膜上由纤维素合成酶合成
C. 半纤维素和果胶在高尔基体上合成
D. 在制备植物原生质体时需要用到纤维素酶裂解细胞壁,因为纤维素在细胞壁中的含量最高
解析细胞壁分为胞间层、初生壁、次生壁，胞间层主要含有果胶等，初生壁主要含有纤维素、半纤维素和果胶等，次生壁除纤维素、半纤维素外还可能含有木质素,A选项正确。
纤维素合成酶（CelluloseSyn thase,Ces）位于质膜上,B选项正确。
高尔基体合成了果胶、半纤维素等非纤维素的糖类物质,C选项正确。
在制备植物细胞原生质体时，往往要添加纤维素酶和果胶酶去降解大分子从而破坏细胞壁，其中纤维素是细胞壁中的主要成分，在次生壁中具有最高的比例，然而在初生壁一般与果胶、半纤维素含量接近，如在悬浮培养的美国梧桐（sycamore）中，果胶占34%,半纤维素占24%,纤维素占23%,因此D不准确。
答案:
ABC。
参考文献
[1]DarvillAG.StructureofPlantCellWalls[J].PlantPhysiol.,1980,66：
1135.
10.细胞自噬是真核细胞对细胞内成分进行降解和周转的重要过程。
日本科学家大隅良典因发现细胞自噬的机制获得2016年诺贝尔生理学或医学奖。
在细胞自噬过程中，细胞组分的降解发生在（）。
A.溶酶体 B.内质网 C.高尔基体 D.自噬体
解析细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。
自噬体是指双层膜包裹的泡状结构，其中常含有线粒体、过氧化物酶体等,必须与溶酶体（在大隅良典的酵母体系中为液泡）融合后才能完成降解过程，故本题选A。
事实上，自噬和泛素-蛋白酶体系统作为细胞内最重要的两大降解途径,对细胞稳态及细胞正常生理功能的维持都具有十分重要的作用。
目前越来越多的证据显示,这两大降解途径之间存在多种交联方式。
首先，自噬和泛素-蛋白酶体系统都能以泛素作为共同标签，从而将泛素化底物降解;其次,泛素化的蛋白酶体可以通过自噬被清除，自噬相关蛋白质也可以通过蛋白酶体系统被降解;再次,这两条途径在细胞内能协同降解同一种底物;最后，它们之间可以相互调节活性,任一条途径被干扰都将影响另一条途径的活性。
答案:
A。
参考文献
[1]熊秋宏，李文静，吴长新.自噬和泛素-蛋白酶体系统之间的交联[J].中国生物化学与分子生物学报，2018,34（11）:
24-29.
11.下列关于酶活性部位特点的描述，错误的是（）。
A. 活性部位在整个酶分子中只占很小的一部分
B. 活性部位具有三维立体结构
C. 活性部位具有与底物完全互补的结构
D. 活性部位对酶的整体构象具有依赖性
解析A、B、D都是《生物化学简明教程》（第五版）122〜123页的原话。
要注意活性部位是具有柔性的，在酶和底物结合的过程中，酶分子和底物分子的构象均发生了一定的变化才形成互补结构。
答案:
C。
12.DNA和蛋白质变性后，它们之间的一个区别是变性蛋白质（）。
A.—级结构被破坏 B.氢键被破坏 C.理化性质不变 D.复性较难
解析在变性过程中，蛋白质和DNA的一级结构都没有受到破坏，而氢键都被破坏，导致三维结构发生改变。
理化性质也都发生了一些改变，比如蛋白质变性后黏度增大,DNA变性后黏度减小。
但是DNA由于碱基互补配对和碱基堆积力等作用的存在，当温度降低时容易自动复性,蛋白质的空间结构更复杂多样,不容易复性，这也是为什么酶（排除核酶）加热到一定温度后发生不可逆失活的原因。
答案:
D。
13.人类肝脏组织中储存的糖原是（）。
A.主要的能源物质 B.主要的结构物质
C.为了维持血糖的稳定 D.跟淀粉具有相同的结构,被称为“动物淀粉”
解析对于A选项,糖原的含量并不多，属于快速合成和快速利用的类型，不能作为主要的能源物质。
对于B选项，细胞和组织主要的结构物质应该是蛋白质。
对于C选项，如上所述，糖原的快速合成和分解利用有利于维持血糖浓度的稳定。
对于D选项，糖原被称作“动物淀粉”没错，但是糖原比淀粉的分支更多，这也导致了糖原更容易被快速利用。
答案:
C。
14.在用于蛋白质合成的氨基酸的“活化”中（）。
A. 需要两种不同的酶，一种形成氨酰基腺昔酸，另一种将氨基酸连接到tRNA上
B. 甲硫氨酸首先被甲酰化，然后附着于特定的tRNA
C. 氨基酸通过磷酸二酯键连接到tRNA的5'末端
D. 每种氨基酸至少有一种特异性激活酶和一种特异性tRNA
E. 亮氨酸可以通过对亮氨酸特异的氨酰基-tRNA合成酶与tRNAPPhe连接
解析对于A选项,氨基酸的活化只需要一种酶，即氨酰-tRNA合成酶,该酶先催化ATP和氨基酸形成焦磷酸+氨酰-AMP-酶复合物，再通过另一个识别tRNA的位点形成氨酰-tRNA。
对于B选项，甲硫氨酸与特定的tRNA结合后，再由N10-甲酰四氢叶酸提供甲酰基形成甲酰甲硫氨酸,并且催化该反应的酶只识别Met-tRNAfMet，而不识别Met-tRNAMet。
对于C选项，氨基酸的羧基与AMP的5'-磷酸基连接形成高能酸酊键，即氨基酸的活化，后续氨酰-tR NA的形成依靠的是氨基酸的羧基与tRNA3'端的腺昔酸上的核糖3'-羟基以酯键相连,但并非磷酸二酯键。
D选项正确，并且某些氨基酸有2种特定的氨酰-tRNA合成酶。
对于E选项，氨酰-tRNA合成酶对于tRNA也有选择性，故Leu特异的酶不能识别tRNAPhe答案:
D。
15.染色质重塑是一种重要的生物学现象，指染色质的立体空间结构发生变化,从而导致一些转录调控蛋白可以和DNA序列结合。
下列描述不属于染色质重塑机制的是（）。
A.组蛋白上的氨基酸发生磷酸化 B.组蛋白上的氨基酸发生甲基化
C.DNA的C和G碱基上添
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