2010 年第廿一屆國際生物奧林匹亞競賽--理論試題(1 )

(1)

一理論試題 (1

)

中華民國生物奧林區亞競賽代表團

理論試題 :A 卷

細胞學

A I.下列何種化學性質會出現在所有構

成細胞膜狀構造之脂質上?

(A) 極性頭

(B) 糖類

(C) 甘油骨架

(D) 磷酸根

(E) 厭水性區域

A2. 下圖為藍綠菌 (Nostoc sp.) 鏈型生長

的照片，當外界氧或硝酸鹽缺乏

時，細菌型態會轉變成異型細胞(厚

壁細胞)

:jfft

t

1 UHt

ih

t

!Jt

J1

有關異型細胞的敘述，下列何者正

確?

I

固氮作用發生在異型細胞

II. 光系統 I 在異型細胞中無作用

III. 光系統 II 在異型細胞無作用

(A)

Only I

(B) Only

II

(C) Only I and

II

(D) Only I and III

(E)

Only

II

and III

A3. 已知某基因調控蛋白 X 能控制細胞

增生，蛋白質 X 出現在細胞質中，

並沒有進人細胞核訊號 (NLS) ，當細

胞受到某特定生長激素之作用後，蛋

臼質 X 會從細胞質位移至細胞核

中，並活化轉錄因子參與細胞增生。

在未受到刺激的細胞中發現，蛋白質

Y 會與蛋白質 X 作用。為了研究蛋

白質 y ，科學家製作了一種無法產生

蛋白質 Y 的突變株。野生型與突變

株細胞經過培養後，分別將細胞劃分

成三個部分，細胞膜 (M)' 細胞質 (C)

與核 (N) 。每種劃分進行蛋白質萃

取，蛋白質電泳分析與免疫轉印(西方

墨點法)用以研究蛋白質 X 與蛋白

質 Y 的表現。

(2)

Normal cells

+

s-1 圓

1. m

一+

g

a-l 圖

YE

Hormone

生長激素作用

MCNMCN

Protein X

-

--

-

-Prote訊 Y

根據上面的實驗結果與說明，下列有

關蛋白質 Y 特性的敘述，何者最

適當?

(A) 缺乏生長激素作用時，蛋白質 Y

會與蛋臼質 X 結合，此複合物

會進行降解作用。

(B) 生長激素作用後，蛋白質 Y 會

與蛋白質 X 結合，並留在細胞

質中。

(c)缺乏生長激素作用時，蛋白質 Y

會與蛋白質 X 結合。當添加生

長激素後，蛋白質 X 會與蛋白

質 Y 解離，並轉人細胞核中。

(D) 蛋白質 Y 為細胞膜蛋白，受到

生長激素作用後會與蛋白質 X

結合，透過囊泡運輸系統進人細

胞核。

(E) 蛋白質 Y 是一種人核蛋白載

體，生長激素不會誘導蛋白質 Y

去讓蛋白質 X 進人細胞核。

A4. 一種存在培養細胞中的蛋白質 P 被

科學家標上綠色螢光 (GFP) ，因此可

-

-以使用螢光顯微鏡觀察蛋白質 P 在

細胞中的位置。為了準確測量蛋白質

P 的螢光強度，一種稱為 FRAP (螢

光漂白)的技術被使用在本研究中。

如下圍之左上圖所示，實驗前蛋

白質 P 分別被定位在細胞核 (ROT

I) 與細胞質 (ROJ 2) 的位置。一旦

使用雷射光進行光漂白後，喪失的螢

光將無法恢復。如下圖所示，當 ROT

l 處的蛋白質 P 會受到雷射光照射

後，

ROT

1 與 ROT 2 的螢光強度會產

生變化。

有關蛋白質

P 分布與移動的描

述，何者最適當?

(A) 蛋白質 P 位在核膜上

(B) 蛋白質 P 是透過被動運輸，經

由核孔進入細胞核

(C) 蛋白質 P 會與核孔結合

(D) 蛋白質

P 會利用囊泡運輸系

統，經由高基氏體與

ER 進人細

胞核

(E) 蛋白質 P 會由自細胞核中移出

到細胞質中

(3)

ROl2

4 墮光

強度

主 2ω

"

c

個

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貫毆前

160 時C

120 see

80see

40 see

Osee

3 個胺基酸位置上

180 個胺基酸所組成。在第

Z 是由

如下圖上方所示，蛋白質

A5.

的耽胺酸會進行軟脂酸mHc (plamitoylated) 反應(反應過程見下圖框中所示)

穿膜單元

Tr翩翩nembr

....

dωMin

120

141 穿膜單元

Tr.namembr....

dω﹒酬

8. IS

脫胺酸

H[丘E

O

protein

I

acyltransferase

I

CoA-SH 唔..，

o

1 palmitoyl﹒臼A

\戶。

峙 N、f\SH

ane\λ+ 臼A·S

0-::::-'

、自

proωin

yO

XNS

palmitoyl

.

protein

thioesterase

palmitoylated protein

軟脂酸脂(七蛋白

(4)

(C)

(E)

Extracellular 胞外

Extracellular

Cytoplasm

Extracellular

Cytoplasm

翩翩 P訓『圳

Extracellular

Cytoplasm

Extracellular

Cytoplasm

A6. 下圖為小鼠 β ﹒球蛋白的基因序列。該序列為可轉錄股，序列下方的3 個字母縮

寫為胺基酸的代號，完整接起來便是胺基酸序列。第79 個位置 (cAP) ，為 5 端加

帽處，第 1467 個位置 (pA) ，為 3 端加多 A 尾處。

有關基因結構的敘述，何者正確?

(A) 該基因有 3 個內含子與 4 個外顯子

(B) 成熟的 mRNA 去除多 A 尾後，長度為 1389 個核苦酸

(C) 轉錄開始於第 132 個核苦酸位置

(D) 在第 1336 與 1467 間的核苦酸為 mRNA 的 3 端非編碼區

(E) 歐動子位置在第 131 個核苦酸之前

(5)

19

•

10

20

30

40

50

60

10 cA

p

90 a

GGCCAATCTGCTCACACAGGATAGAGAGGGCAGGAGCCAGGCAGAGCA宜ATAAGGTGAGGTAGGATCAGTTGCTCCTCACATTTGCTTCTGACATAGTTG 1日 a

TGTTGGACTGACAACCCCAGAAACAGACATCATGGTGCACCTGACTGATGCTGAGAAGGCTGCTGTCTCTTGCCTGTGGGGAAAGGTGAACTCCATGAAG

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200 TTGGTGGTGAGGCCCTGGGCAGGTTGGTATCCAGGTTACAAGGCAGCTCAAGAAGAAGTTGGGTGCTTGGAGACAGAGGTCTGCTTTCCTCAGCAGACAC

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400 CCTCTGCTATCATGGGTAATGCCAAAGTGAAGGCCCATGGCAAGAAGGTGATAACTGCCTTTAACGATGCCCTGAATCACTTGGACAGCCTCAAGGGCAC

1.SerAl ﹒ Ile Met: GlyA8nA laL yaV. lL y aA laH~aGl yL y aL yaValIle Ty rAlaPhe A8nAa pGlyLe uAa nKiaL euA呻 SerLeuL yaGly '1'b

500 CTTTGCCAGCCTCAGTGAGCTCCACTGTGACAAGCTGCATGTGGATCCTGAGAACTTCAGGGTGAGTCTGATGGGCACCTCCTGGGTTTCCTTCCCCTGC

rPheAlaSerLeUSerGl uLeuH~Cya Aa pLy aL e uH1a ValAa pPr oG luA8nPh eA r9

60 口 TATTCTGCTCAACCTTCCTATCAGAAAAAAAGGGGAAGCGATTCTAGGGAGCAGTCTCCATGACTGTGTGTGGAGTGTTGACAAGAGTTCGGATATTTTA

700 TTCTCTACTCAGAATTGCTGC TCCCC CTCAC TC TGTTCTGTGTTGTCATTTC CTC TTTCTTTGGTAAGCTTTTTAATTTCCAGTTGCA TTTTACTAAA TT

800

AATTAAGCTGGTTATTTACTTCCCATCCT海ATATCAGCTTCCCCTCCTCCTTTCCTCCCAGTCCTTCTCTCTCTCCTCTCTCTTTCTCTAATCCTTTCCT 9口 a

TTCCCTCAGTTCATTC TCTCTTGATC TACGTTTGTTTGTC TTTTTAAATA TTGCCTTGTAAC TTGCTCAGAGGACAAGGAAGATATGTCCCTGTTTCTTC

1000

TCATAGCTCAAGAATAGTAGCATAATTGGCTTTTATGCAGGGTGACAGGGGAAGAATATATTTTACATATAAATTCTGTTTGACATAGGATTCTTGTGGT

1100

GGTTTGTCCAGTTTAAGGTTGCAAACAAAT海 TCTTTGTAAATAAGCCTGCAGGTATCTGGTATTTTTGCTCTACAGTTATGTTGATGGTTCTTCCATATT

12

日日 CCCGGAACAGCTCCTGGGCAATATGATCGTGATTGTGCTGGGCCACCTTGGCAAGGATTTCACCCCCGCTGCACAGGCTGCCTTCCAGAAGGTGGT 也GCT Le uL euGly A8 r曲的 IleValIleVa lL euGly Ki aH 1.sL euGlyLy aA apPhe ThrPr nA laA laPheGl nL yaValValAl aAlaA l. 13 日 a GGAGTGGCCACTGCCTTGGCTCACAAGTACCACTAAACCCCCTTTCCTGCTCTTGCCTGT 活AACAATGGTTAATTGTTCCCAAGAGAGCATCTGTCAGTT

Gl yV alA laThr AlaL e uA l.H~ aL yaTyrH~a St"，

PA

1400

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2010 年第廿一屆國際生物奧林匹亞競賽--理論試題(1 )

一理論試題 (1

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中華民國生物奧林區亞競賽代表團

理論試題 :A 卷

細胞學

A I.下列何種化學性質會出現在所有構

成細胞膜狀構造之脂質上?

(A) 極性頭

(B) 糖類

(C) 甘油骨架

(D) 磷酸根

(E) 厭水性區域

A2. 下圖為藍綠菌 (Nostoc sp.) 鏈型生長

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時，細菌型態會轉變成異型細胞(厚

壁細胞)

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有關異型細胞的敘述，下列何者正

確?

I

固氮作用發生在異型細胞

II.

光系統 I 在異型細胞中無作用

III. 光系統 II 在異型細胞無作用

(A)

Only I

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II

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A3. 已知某基因調控蛋白 X 能控制細胞

增生，蛋白質 X 出現在細胞質中，

並沒有進人細胞核訊號 (NLS) ，當細

胞受到某特定生長激素之作用後，蛋

臼質 X 會從細胞質位移至細胞核

中，並活化轉錄因子參與細胞增生。

在未受到刺激的細胞中發現，蛋白質

Y 會與蛋白質 X 作用。為了研究蛋

白質 y ，科學家製作了一種無法產生

蛋白質 Y 的突變株。野生型與突變

株細胞經過培養後，分別將細胞劃分

成三個部分，細胞膜 (M)' 細胞質 (C)

與核 (N) 。每種劃分進行蛋白質萃

取，蛋白質電泳分析與免疫轉印(西方

墨點法)用以研究蛋白質 X 與蛋白

質 Y 的表現。

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+

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生長激素作用

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Protein X

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根據上面的實驗結果與說明，下列有

關蛋白質 Y 特性的敘述，何者最

(A) 缺乏生長激素作用時，蛋白質 Y

會與蛋臼質 X 結合，此複合物

會進行降解作用。

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