6.答案：B
解析：同 2014 年 11 题。内质网腔中的钙离子浓度是细胞中最高的，细胞质中钙离子浓度远远低于细胞外和内质网中的钙离子浓度，因此细胞质中的钙离子无论是运送到细胞外还是内质网中都是主动运输。细胞膜上主要利用 Na-Ca 交换器（NCX），内质网上主要利用钙泵（Ca-ATP 酶）。 7.答案：A
解析：1961 年 Hayflick 发现体外培养人胚成纤维细胞具有有限的增殖能力。随着群体倍增水平增加，细胞逐渐丧失分裂能力，这种丧失了分裂能力的成纤维细胞就被称为衰老的成纤维细胞。从此它就成为体外研究衰老的模型。衰老细胞的形态、功能、代谢均发生改变。Hayflick 等还发现，动物体细胞在体外可传代的次数，与物种的寿命有关；细胞的分裂能力与个体的年龄有关。Hayflick 界限：细胞的衰老控制着细胞的分裂次数，进而控制着细胞的数量；简单来说，就是细胞的增殖不是无限的，有一个生长增殖的极限。 8.答案：A 解析：如下图所示，动粒是着丝粒结合蛋白在有丝分裂染色体着丝粒部位形成的一种圆盘状的结构，微管与之连接，与染色体分离密切相关。每一个中期染色体有两个动粒，分别位于着丝粒的两侧。
动粒在前期末开始组装，到了中期组装成熟；动粒是连接染色体和微管的结构；动粒可分为内板、中间间隙、外板和纤维冠 4 个部分。要注意区分动粒和着丝粒，动粒和着丝粒并非同一结构，它们的功能也不同，但这两种结构的位置关系是固定的。 9.答案：C
解析：真核生物的糖酵解在细胞质中进行，之后的三羧酸循环在线粒体基质中进行；原核生物的三羧酸循环在细胞质中进行。 10.答案：D 解析：转录是以 DNA 为模板，合成 mRNA；反转录是以 RNA 为模板合成 DNA；PCR 是以互补链为模板合成 DNA；而真核细胞 mRNA 的 3’polyA 合成是由多聚腺苷酸聚合酶直接合成的，不需要模板 多聚腺苷酸化的过程：
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1. 切割及多聚腺苷酸化特异因子（CPSF）及切割活化因子（CstF）两个蛋白质复合物会开始与末端的 RNA 聚合酶Ⅱ结合；
2. 当 RNA 聚合酶Ⅱ前进时经过多聚腺苷酸化信号序列的 CPSF，及 CstF 转移至新的 mRNA前体，CPSF 会与 AAUAAA 序列结合，而 CstF 会与其后 3’的 GU 序列或充满 U 的序列结合；
3. CPSF 及 CstF 会在约 AAUAAA 序列后 35 个核苷启动切割。多聚腺苷酸聚合酶（PAP）会立即展开编写多聚腺苷酸尾。细胞核内的多聚腺苷酸结合蛋白（PABPN1）会立即与新的多聚腺苷酸序列结合。 4. CPSF 会开始游离，而 PAP 会继续多聚腺苷酸化及编写约 50-250 个核苷（取决于生物的种类）的腺苷尾。PABPN1 会成为一种分子尺，界定多聚腺苷酸化何时停止。 11.答案：B
解析：RNA 双螺旋结构中，碱基配对情况不像 DNA 中严格。G 除了可以和 C 配对外，还可以和 U 配对，GU 形成的氢键较弱。因此在 RNA 双螺旋内常常可以发现 GU 碱基对，B 正确。
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12.答案：D
解析：α-螺旋（α-helix）是蛋白质二级结构的主要形式之一。指多肽链主链围绕中心轴呈有规律的螺旋式上升，每 3.6 个氨基酸残基螺旋上升一圈，向上平移 0.54nm，故螺距为 0.54nm，两个氨基酸残基之间的距离为 0.15nm。α 螺旋的稳定因素主要是每隔 4 个氨基酸形成的氢键。α 螺旋一般是右手螺旋，且右手螺旋形式比左手更稳定。 Pro（及 Hpro）使 α-螺旋中断，产生“结节”，因为 Pro 的 α-碳原子参与吡咯环的形成，使 Cα-N 键不能旋转。同样对于 α 螺旋形成有不利干扰因素的还有 Gly，侧链较大的氨基酸相邻时，相同电荷氨基酸相邻时。 13.答案：D
解析：切口平移是指在切口产生的 3’和 5’处，DNA 延伸合成 3’，5’被小片段降解，切口位置沿着 DNA 双链朝 3’平移。在大肠杆菌中，能够在除掉 RNA 引物的同时填补空缺。一般利用切口平移在体外向 DNA 分子引入放射性标记的核苷酸。 14.答案：C
解析：RNA：5’UCAGACUUC3’ 互补 DNA 链：3’AGTCTGAAG5’ 编码 DNA 链：5’TCAGACTTC3’ 15.答案：B
解析：镰刀型细胞贫血病是血红蛋白分子遗传缺陷造成的一种疾病，病人的大部分红细胞呈镰刀状。其特点是病人的血红蛋白 β-亚基 N 端的第六个氨基酸残基是缬氨酸（val），而不是下正常的谷氨酸残基（Glu）。谷氨酸相对分子质量：147.13，缬氨酸相对分子质量 117.15，因此该疾病导致血红蛋白分子量减少，溶解度下降；在氧分压下降时 HbS 分子间相互作用，成为溶解度很低的螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（镰变）。至于电泳，一般如下图，HbS 中 Val取代 Glu 后导致所带负电荷微微下降，虽然分子量也减少了，但整体而言，向正极的泳动还是比 HbA 要慢。因此本题选 B。
16.答案：C
解析：氨酰 tRNA 合成酶是活化氨基酸分子的，将相应氨基酸与 tRNA 通过酯键相连。移位酶又称转位酶，可以结合并水解一分子 GTP，使核糖体向 mRNA 3’方向移动一个密码子的距离。蛋白质合成中肽键的形成是由肽基转移酶催化的，使P位的肽酰基向A位转移并形成肽键。核糖体的大亚基内有肽酰转移酶活性部位，在蛋白质合成过程
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中，它催化核糖体 A 位 tRNA 上末端氨基酸的氨基与 P 位肽酰-tRNA 上氨基酸的羧基间形成肽键。其结果是使 A 位的氨酰-tRNA上的多肽延长了一个氨基酸，而 P 位的氨酰-tRNA 则形成脱氨酰-tRNA。在原核生物中，肽酰转移酶是大亚基的 23S rRNA 的成分，具体而言是 rRNA 上的 A 碱基接受氨酰-tRNA 的质子，引发其对肽酰-tRNA 的攻击，从而导致肽键形成。全过程如下图所示。
17.答案：B
解析：烟酰胺一般是作为传递电子和质子的辅酶；四氢叶酸又称辅酶 F，是生物体内一碳单位的载体，一般是一碳单位转移酶系统的辅酶；生物素 B7，又称维生素 H、维生素 B7、辅酶 R，是多种羧化酶的辅酶，在羧化酶反应中起 CO 2 载体的作用；硫胺素焦磷酸是维生素 B1 的辅酶形式，参与转醛基反应，还作为丙酮酸脱氢酶和 α 酮戊二酸脱氢酶的辅因子，在 α-酮酸脱羧反应中起作用；磷酸吡哆醛、磷酸吡哆酮、磷酸吡哆胺，磷酸三兄弟，脱羧又转氨，主要作为脱羧和转氨反应的辅酶；泛酸 B5 在体内主要以辅酶 A 的形式存在，在体内主要参与转酚基的反应，与糖、脂质和蛋白质代谢都有很密切的关系；硫辛酸，在多酶系统中起辅酶作用，催化 2 个重要反应：丙酮酸氧化脱羧成乙酸及 α-酮戊二酸氧化脱羧成琥珀酸，在其中起转酰基作用，要注意一点，硫辛酸兼有水溶性和脂溶性的特点，因此可以在全身任何部位畅行；钴胺素 B12 有很多活性形式，是几种变位酶的辅酶，如催化 Glu 转变为甲基 Asp 的甲基天冬氨酸变位酶、催化甲基丙二酰 CoA 转变为琥珀酰 CoA 的的甲基丙二酰 CoA 变位酶。B12 辅酶也参与甲基及其他一碳单位的转移反应。 18.答案：B
解析：真核生物核糖体大亚基 60S，小亚基 40S，形成 80S 复合体。 19.答案：B
解析：主动运输需要载体并且可以逆浓度转运；促进扩散（协助扩散）需要载体，但是运输过程中不消耗能量，不能逆浓度转运；基团转位只存在原核生物中，需要复杂的转运体系和能量（磷酸烯醇丙酮酸），因此既需要载体又能逆浓度，基团转位最大的特点是物质在转运前后会发生该变；扩散一般适合小分子顺浓度的跨膜运输，不需要载体也不能逆浓度。 20.答案：B
解析：支原体（mycoplasma）又称霉形体，为目前发现的最小的最简单的原核生物，基因数量仅为 480 左右。当然比支原体基因组更小的还有骑火球的超级小矮人，详见普生（基因组 50万 bp vs. 支原体的 58 万 bp）。 21.答案：D
解析：生物信息学是自 1990 年启动人类基因组计划之后应运而生的具有生物信息时代标志的交叉学科，它所涉及的范围包括生物研究信息的采集、处理、存储、分发、分析、注释等各个方面，也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展，生命科学和计算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学，计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘，具有信息时代的特色。因此它是最具有信息时代特色的生物学分支，选 D。 22.答案：A
解析：基因表达检测的最终技术目标是能确定所关注的任何组织、细胞的 RNA 的绝对表达量。可以先从样本中抽
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提 RNA，再标记 RNA，然后将这些标记物作探针与芯片杂交，就可得出原始样本中不同 RNA 的量。由此可见，RT-PCR 可以用于检测基因的表达，且比 Northern 杂交更为灵敏。实际上，实时定量逆转录 PCR（Real-time quantitative reverse transcription–PCR/qRT-PCR）被认为是评估中等数量基因的表达模式最敏感、最特异的技术，已成为用以校验基因芯片数据的标准方法。荧光定量 PCR 的一个最主要的局限便是评估的基因数目相对较低（非高通量），然 而这个限制已在 2008 年被微流控技术所克服，目前通过动态阵列亦可以进行高通量的基因表达检测。所以实际上 A 也是可以的。
DNA 微阵列（DNA microarray）又称 DNA 阵列或 DNA 芯片，比较常用的名字是基因芯片（gene chip）。是一块带有 DNA 微阵列（microarray）的特殊玻璃片或硅芯片片，在数平方公分之面积上布放数千或数万个核酸探针；检体中的 DNA、cDNA、RNA 等与探针结合后，借由荧光或电流等方式侦测。经由一次测验，即可提供大量基因序列相关信息。它是基因组学和遗传学研究的工具，研究人员应用基因芯片就可以在同一时间定量的分析大量（成千上万个）的基因表达，具有快速、精确、低成本之生物分析检验能力。因此 B 正确。
C 是第二代测序技术，D 是第三代测序技术，二代三代均可以同时检测成千上万基因表达。数字表达谱（Digital Gene Expression Profile）指的就是利用新一代高通量测序技术和高性能计算分析技术，全面、经济、快速地检测某一物种特定组织在特定状态下的基因表达情况，即运用特定的酶对 mRNA 距 polyA tail 21-25nt 的位置进行酶切，所获得的带 polyA 尾的序列 Tag 通过高通量测序，该 tag 被测得的次数即是对应基因的表达值。第二代、第三代测序技术可应用于数字表达谱（如下图），因此 CD 正确。
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2017 年全国中学生生物学联赛试题及详细解析
