2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽－理論試題(4)

2012 年第廿三屆國際生物奧林區亞競賽

一理論試題 (4

)

中華民國生物奧林區亞競賽代表團

理論試題 :8 卷 植物解剖與生理學(續) B13. 植物的 ABC 模式用以說明三個同源區基因調控花的各部位之類型:

.

基因 A 單獨作用可特化為專片

.

基因 A 及 B 共同作用則特化為花瓣

•

基因 B 及 C 共同作用則會形成雄蕊

•

基因 C 單獨作用可特他為心皮

.

基因 A 及基因 C 則有相互抑制的作用 指出在喪失基因 B 的突變株之花的各部位(I

-

IV) 會是甚麼構造?參考下列構造之英 文字母，填在查窒盤主之對應部位。 (A) 專片 (B) 花瓣 (C) 雄蕊

(D) 心皮

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽一理論試題(4) Bl4 在答案紙上的表格中，指出該器官/細胞形成時會進行的細胞分裂方式以及細胞的 染色體套數，用 I 代表有絲分裂;Il代表減數分裂。 (2 分)

B 15. Delves et a

l.

(1986)研究不同器官在腫瘤形成性狀上的影響。為了分析在腫瘤形成過 程中，莖或根的因子是否扮演調控之角色，研究人員將兩種突變株(nts382

and

nts1116)嫁接在野生型植株(Bragg 栽培種)上，然後再嫁接株上接種腫瘤菌種

Bradyrhizobium

japonicum 菌株 USDAIIO，並在 9 週後採收。從每棵植株上採取腫 瘤並記錄數量及其各別乾重結果整理如衰l 所示

表 I Bragg 栽堵種之超級腫瘤形成控制

嫁接(莖/根) 每株腫續數

Graft

Nodule No.

(Sh∞t/R∞t)

per

Plant

腫瘤重

Nodule Mass

nts382/nts382

ntsll16/n臼382

8

rag/

nts382

nts382/nts I I 16

nts1116/nts1116

81'381νnt51116

nts382/8ragg

ntsll16

/B

ragg

B

rag/

8ragg

249 企咧)

71 ± 18

II

±

5

251 ± 46

64 ± 6

8±3

182 ± 35

48 土 4

8±1

mgdry 叫 nodule

g-I

dry

wi

plant

139 ± 101

110

+

5

2±1

182 ± 16

14

±

5

3±1

56

±

28

9±2

2±1

判斷下列敘述，正確以(，./)代表i 錯誤以(們代表 (A) 在莖部表現的遺傳因子會影響根中的腫瘤數目 (B) 在根部表現的遺傳因子會影響總腫瘤重量 (c)嫁接可補償而使腫瘤數增加，且每個腫瘤的重量下降 B16. 下圖顯示多種礦物離子在植物生長2 遇後，其分別存在於營養液(口)及根部細胞(﹒) 中的濃度。據此資訊在答案紙上填人適當答案，以(，./)代表i 不適當者，以(X)代表

科學教育月刊 第 379 期 中華民國 104 年 6 月 [丘。 3 個-DEUU 口。。 ]MW 。J

817

Z 是在萌發中的大麥(Hordeum)種子所產生的他學物質，其參與糊粉層細胞中的α­ 澱粉酪合成過程。為進一步探討扮演的角色，將α- 澱粉酪基因的敢動子接合在(3­ 葡萄糖酸酪 (P-gl

ucuron

idase;是一種可與某些受質作用而產生藍色產物之酵素)的 基因上，然後將此轉基因植株在不同處理下，經由加人β-葡萄糖酸醋的受質之後， 拿來檢測糊粉層細胞中是否呈現藍色，結果如下表所示。

Aleurone layer cells

Experimental

condition 實驗處理

witb blue colour

糊粉層細胞呈現藍色

Norma I

seed 正常種子

Presen

t 有

Seed with embryo

removed 去除胚的種子 Absent 無

Seed without embryo

+

Z 無胚種子並外加 Z Present 有

lsolated protoplasts of aleurone layer cells

Absent 無 自糊粉層細胞分離出的原生質體

Isolated protoplasts of aleurone layer cells

+

Z

Present 有 自糊粉層細胞分離出的原生質體並外加 Z 指出下列有關 Z 的推論為正確(以 J表示)，或錯誤(以 X 表示) (A) 它可能是大麥 α- 澱粉酪基因的一種轉錄因子 (B) 它在糊粉層中產生 (c)它在胚中產生 (D) 它在果皮中產生 (E) 它可能是乙懦

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽一理論試題 (4) 818 下圍中 (2) 代表人類血紅素在血液 pH 7 .4時的 O

₂

-親合曲線，在不同狀況下曲線會 '葫以在答案卷表中的狀況來決定究竟是何者( I 或 3) 0 (2 分) 調向 (I) 或 (3) nu nv 、 -4

[法}戶」。

ZEEEC-D

。

-OOEω

主

度

和

飽

球

血

紅

90

80

70

60

50

40

30

20

10

90 100

02

partial pressure [mmHg]

氧氣分壓

80

70

60

30 40 50

20

10

819. 湯姆經 80 公尺的追逐抓住搶賊，下列何種生他途徑在追逐時對他的肌肉是重要的? 下列答案中對的打鉤(./)，錯的打叉(X) (I 分) (A) 脂肪酸氧化 (B) 糖解作用 (C) 糖質新生作用 (D) 肝糖分解作用 (E) 蛋白分解 820. 下方簡圓描繪一雞胚的水平切面，顯示運動神經元在實驗操作後其軸突的生長形 恥。 N 為在脊索內正常發育的神經管，其側面分節的構造為原椎節，可發育為肌肉 及脊椎，原椎節可再細分為前段(a)及後段 (p) 。控制組(c)為原來原椎節的排列方 驗目的是要瞭解運動神經元軸 自驗組(E) 中有幾個原椎節方向經手術旋轉， 突的生長形式是否由原椎節排列方向所決定 向，在

科學教育月刊 第 379 期 中攀民國 104 年 6 月

C

E

根據上圖將正確的推斷打鉤 (v") ， 錯的打叉 (X) (2 分) (A) 不拘原椎節的排列方向，軸突均能由神經管長出 (B) 軸突偏好生長經過原椎節的前段 (C) 軸突偏好生長經過原椎節的後段 (D) 分節的軸突生長類型是運動神經元的內在特質 (E) 原椎節的分節類型可決定運動神經元軸突的分節類型 B2 1.背根是神經堉細胞在胚胎發育時由神經管遷移出而形成的，形成神經節的神經增細 胞分他為感覺神經元。在實驗中，一個兩天大的雞胚中有兩個原椎節的前段以手術 移除(箭頭) ，並容許發育至第 5 天背根神經節 (d)形成。下圍中胚胎右側為實驗組 (E) 、 左側為對照組 (C) ，注意‘神經節，散布在胚胎的 E 側(箭頭旁)。

體

‘宅，、ε ，

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽一理論試題 (4) 根據上圖，正確的推論打鉤( v")、錯的打叉 (X) (1. 6 分) (A) 神經節分節的分化層次次於原椎節的分節 (B) 神經節的分節決定於有原椎節前段的存在 (C) 異位性神經節的形成，有可能因為原椎節缺乏前段會干擾神經堉細胞的正常遭 移途徑 (D) 原椎節經手術移除後仍可再生 B22 綜合第 20 及 21 題的觀察與推論，原椎節的前段明顯有助於運動神經元的生長及神 經堉細胞的遷移。將有效的推論打鉤( v")、無效的打叉 (X)( 1. 5 分) (A) 原椎節的前段可能會衰現能引導軸突與神經堉細胞的細胞問質分子 (B) 原椎節前段所表現的分子可能是引起接觸性抑制的黏附蛋白 (C) 原椎節的後段可能產生使軸突及神經堉細胞迴避的排斥分子 B23. 將一脊索橫切的切片在高倍顯微鏡下檢查，指出灰質與白質分別能以下方何圖 (A 或 B: 未依比例放大)代表

A

B24. 血糖濃度由恆定作用調控，指出下列情況中的血糖濃度。分別用打鉤( v")代表血糖濃 度高，打叉 (X)代表血糖濃度低。(1. 2 分) (A) 蘭氏小島中心細胞所測得 (B) 膜島素分泌增加 (C) 肝糖轉化為葡萄糖 (D) 加速細胞從血液對葡萄糖的吸收率 (E) 促進脂質合成 (F) 刺激由氯基酸形成葡萄糖

中攀民國 104 年 6 月 第 379 期 科學教育月刊 B25. 將下列消化系統((I"-'IIl)與動物的攝食適應 (a-c) 作配對(1. 5 分) 、‘.'，

l

|

|

'', .. 、

SJ

、‘.'，

l

''，‘、

-Oc:m2D (A) 胃後有限發酵的肉食動物 胃後大量發酵的植食動物 胃前大量發酵的植食動物

(B)

(c)

A

r .

--8

B26 下圖顯示三種海洋動物對鹽度變化的不同反應

一一一一一一-一一一一一-一一一一一-

-

--一一-一一一一一一 -c

3-3EKA3

。且』。

c。一甜何」

VCωoc

。oc

。一

體液之離子濃度

鹽度

Salinity

持續一週的極端大雨使河口的鹽度由此ppt 降至 8 p 阱，導致許多潮間帶軟體生物的 死亡。請問哪一群的生物存活的最好。將你的答案寫在答案卷上(l分)

827.

Q

_IO

值常被用來描述溫度對許多生化過程的反應， Q

_IO

值為速率常數_{k， (在 t}

+

1

Q·C 時) 與 k

₂

(在 (C 時)的比例[

k

,/

k

_{2 ]}

一遑論試題(4)

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞就

27-1 用下列三種生物耗氧量的資料計算:

(i)

10- 20

·C'

(ii) 的一 25 ·C' 及 (iii)

20

30

·C 三溫度間距的 QJO 值 (3.6 分)

'，-1

戶一

，.役， '，.戶 占可 申

→戶

Edam--f r

.

-k

0.8

0.7

可---一一-一

0.5

0

.4

0.3

0.6

-ZEam-E)E 。 zaE3 的 E 。 UN 。

耗氧量

0.2

0.1

。

_。

10

15

20

25

30

35

Ambient temperature

(DC) 溫度 5

C:

_.一-+一一-B: 一 O 一

ate:

A ﹒一 -x

一-27-2

A~C 三者分別為外溫動物或內溫動物(0.9 分) B28. 鬼蟹 (Ocypode ceralophthalmus) 在熱帶海岸為常見種，成體為夜行性(白天穴居)、 鬼蟹 幼體則為日行性，成體在海岸挖穴的位置通常比幼體的高。在不同溫度下測 成體及幼體心搏速率

210

\

190 170

150

130

EE 』oag 呵。 a 亡帽申 Zho 』OSE2Z

心搏速率

溫度

110

30

35

40

Temperature(DC) 溫度

.

juvenile

crabs 幼蟹 o

adult

crabs 成蟹

45

25

科學教育月刊 第 379 期 中華民國 104 年 6 月 28-1 下方圖 (A

-

D) 為溫度變化下生物典型的生理反應所測的 Q

_IO

值，選出能代表此 二個蟹期的圖 28-2 下圖為蟹在 30'C 心搏幻的模式，將此二圖與蟹的二發育期配對 (1 分)

A

B

ωhu3HZεω Q.l 司3

2

c..

..<...

E

ltl

time

time

28-3 下列敘述正確的打鉤 (.r) ， 錯誤的打叉(此) 0 (1. 6 分) (A) 心搏率與代謝率高度相關，本研究提供證據說明不論溫度小型生物的基礎 代謝率較高 (B) 幼蟹有較高的心搏率，以補償因表面積對體積的比率較大而散失較多的熱 (C) 成蟹顯示內生的夜行行為，牠們對熱不太能容忍，白天偏愛留在穴中 (D) 在鬼蟹的成熟過程中，對熱壓力的生理反應則一直未變 829 下圖為某些動物胚胎的卵割及囊胚形式 (1

- 6)

1

2

3

~4

Meroblastk

5

6

29-1 將卵割類型及囊胚( 1 一 6)與動物配對，以 P 代表前口動物、 D 代表後口動物(1. 2 分)

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽一理論試題 (4) 29-2 請辨識出影響卵割的主要因子(1. 0 分) (A) 卵細胞的質核比 (B) 卵膜的厚度 (C) 卵黃的合自 (D) 合子的總體積 動物行為學 B30. 絨猴警告同伴危險時，會依據天敵的型態如老鷹、豹以及蛇而產生不同的警訊;猴 群中的猴子則根據不同的警訊而採取不同的逃避方式。新生幼猴能發出各種警訊， 但不知道何種場合該發出何種警訊。如一隻麻雀飛過，使新生幼猴發出老鷹飛過時 的警訊，成猴抬頭往上空探視後即不予理會。但如果真是老鷹在空中盤旋，則整群 猴皆加人警戒。有時，新生猴群因發出錯誤的警訊而遭到母猴的懲罰。 -、-‘}通~ 下列所列何學習方式是與新生幼猴 所發展出警訊的能力有關?在答案 卷上，正確者請打勾(-") ，錯誤者請打 叉 (X) 0 (0.8 分) (A) 印痕 (B) 關聯學習 (C) 解決問題 (D) 社會學習

B3 1.亞洲蜜蜂 Apis cerana 為 Portulaca grand伊ora 植物主要的授粉者。針對此種植物所 有的 4 種不同變異型態(白花單瓣及重瓣，粉紅花單瓣及重瓣)與授粉關條進行研 究，從 09:30 至 12:30 每半小時為期進行六個時段的觀察，計錄蜜蜂至此 4 型花的 造訪次數。 4 型植物每朵花的花粉量皆有紀錄。研究者設置三種不同的花叢(小、中 及大:分別為 20 ， 40 ，及 80 朵花) ，各叢間距1. 5 公尺來觀察蜜蜂對他的利用。

中華民國 104 年 6 月 第 379 期 科學教育月刊

350

300

、 、、 AUZ

250

200

150

100

EZZOOA 恥。』 OSE3EC 帽@堇

50

空

弋之皇之 L﹒斗

6

5

4

3

2

O

Period

Double

whi 惚， • • • • • .

Double pink

ingle

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white，﹒一

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Large

Medium Small 。 Double Pink

-=-D∞ bleWMe S訊自Ie F司ok Si'l

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。

Patch size

Flowervariely

Single pink

說明 Number

of pollen

grain 花粉粒數量 Mean

number of bee

visits 蜜蜂平均造訪

次數

Single white

, _

口

錯誤者請打叉 (X) 0 (2 分)

Apis

cerana 喜歡單瓣花(Portulaca

grandiflora

) 不因觀察時段不同而有差異 (8) 粉紅花總是好過白花受到蜜蜂的青睞，因粉紅花有較多的花粉提供蜜蜂使用 下列有關蜜蜂行為的敘述，若正確者請打勾(v'')

,

(A)

(C) 花的顏色提供了與獎勵大小(reward size)有關的間接線索 (D) 授粉者對逐漸減少的獎品沒有反應，而花叢大小卻顯著地影響牠們的覓食型態 的花叢提供較強的吸引效力及保證較強的獎勵 (E) 較

2012 年第廿三屆國際生物奧林匹亞競賽一理論試題(4) 832. 果蠅藉著水果所發出的酒香(酒精)來尋找食物，水果也成為果蠅雌雄個體交配及繁 殖的場所。下圖顯示酒精濃度與被吸引果蠅數量的關條:

50

40

ω

。

三 30

。

‘-2

<u

‘<5

20

O

Z

10

。

2

3

4

5

6 7 8

Ethanol concentration

(%

of L092)

一企:-

Female

-.-Male

9

說明 No.

of allured

flies 被吸引的果蠅數量

根據上圖，下列敘述若正確者請打勾(-/)

,

錯誤者請打叉 (X) 0 (I 分) (A) 飛往食物的果蠅，其雄/雌比例受到酒精濃度的影響 (8) 當酒精濃度為 9 時，交配的果蠅數量將是最低的 (C) 當酒精濃度為 7 時，雄性間的競爭最激烈 (D) 當酒精濃度為 6 和 7 時，果蠅所產的卵將是最多的 (E) 當酒精濃度為 8 時，受到吸引的果蠅是最多的 (待續)

轉載自:中華民國生物奧林匹亞委員會網站 Chinese

Taipei Biology

Olympi叫，

Taiwan

,

R.O.C

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