第20届国际生物学奥林匹克竞赛（6）理论考试A部分

进化和遗传 B23．如下图的家系,不同家族成员的血浆和血细胞两两混合来检测有（P）或没有（a）凝集。在此家系中,AB-表示成员1（母亲）的表型为AB型Rh阴性（Rh^-）,B＋表示成员2（父亲）为B型Rh阳性（Rh^＋）。（4分）     

重庆市26个南亚果实蝇种群mtDNA 16S rRNA基因部分序列及其系统进化

对重庆市26个南亚果实蝇Bactrocera(Zeugodacus)tau(Walker)种群线粒体16S rRNA基因进行测序,获得长约350bp片段的序列。对获得的序列分析表明,A,T,C,G平均含量分别为35·0%,41·3%,7·2%,16·5%,其中保守位点数342个,变异位点数5个,简约信息位点2个,自裔位点2个,所有碱基转换总数为136,替换总数为50。利用MEGA2·1软件重建系统发生树,发现其中21个南亚果实蝇种群未出现分化,另外有5个南亚果实蝇种群出现了分化,但遗传分化程度小。     

热驯化对鼎突多刺蚁热适应和运动行为的影响

为比较恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁（Polyrhachis vicina Roger）热适应和运动行为的影响,将鼎突多翅蚁分别在15℃恒温和13.4～21.6℃变温下进行驯化,定量分析两种驯化温度对鼎突多翅蚁热适应和运动行为的影响.结果表明,恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁的最适温度、逃避高温、运动中的停顿频率、疾跑速度、最大持续运动距离均有显著影响（p＜0.01）,而对逃避低温的影响不显著（p=0.343）;变温驯化后鼎突多刺蚁的最适温度仅有一个峰值,这不符合最适性模型的预测;恒温和变温驯化下鼎突多刺蚁的疾跑速度与最大持续运动距离都呈显著的正相关（分别为p=0.017和p＜0.001）,且经过变温驯化的鼎突多刺蚁的运动能力明显强于恒温驯化下个体的运动能力.     

渤海湾两株H2亚型禽流感病毒的 遗传进化分析

野鸟是禽流感病毒的自然储存库,病毒可以随着宿主的迁徙传播给其他野鸟与家禽。渤海湾是鸟类南北迁徙的重要停歇地,也是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙通道的重要组成部分,每年有大量水鸟在渤海湾停歇,促进了禽流感病毒的传播。为了解渤海湾地区禽流感病毒的传播及进化与水鸟迁徙的相关性,2018年春季鸟类迁徙期间的4和5月份,在渤海湾采集鸻鹬类粪便样品2 120份,对样品进行检测,分离出2株H2亚型禽流感病毒。对这2株H2亚型禽流感病毒进行了分子特征及遗传进化分析,并结合渤海湾水鸟的环志回收数据,对H2亚型病毒的重组及遗传进化与水鸟迁徙的联系进行了分析。结果表明,2株分离株的HA蛋白裂解位点符合低致病性禽流感病毒的分子特征,它们的8个基因片段同源性均不高,其中879-H2N7的8个基因片段分别与我国福建和澳大利亚的毒株同源性最高,遗传关系最近;854-H2N8的8个基因片段分别与我国湖南以及日本、韩国、孟加拉国和越南的毒株同源性最高,遗传关系最近。渤海湾水鸟的环志回收数据分析表明,879-H2N7随着野鸟的迁徙在渤海湾、福建沿海和澳大利亚之间进行传播与扩散;854-H2N8可能跨越东亚-澳大利西亚和中亚-印度两条通道之间进行基因重组和进化,并会随着鸟类迁徙进行传播和扩散。     

植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业（fungiculture）是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。     

CYC类基因在被子植物花发育中的研究进展

CYCLOIDEA(CYC)类基因属于TCP基因家族成员,在花发育过程中具有重要作用。CYC类基因在被子植物进化过程中发生基因复制事件,形成CYC1、CYC2和CYC3三大分支,其中CYC2分支成员在花对称性形成方面具有主要调控作用。CYC1和CYC3分支成员开展研究较少。综述了国内外CYC类基因的研究现状及其存在问题,并对CYC类基因的研究前景做了展望。     

国产12种乌头属和18种翠雀属植物的细胞学研究

研究了12种乌头属Aconitum L．和18种翠雀属Delphinium L．植物的染色体。在12种乌头属植物中,除粗花乌头A．crassiflorum为四倍体(2n=4x=32)外,其他种类都为二倍体(2n=2x＝16),中甸乌头 A.piepunense中有B染色体存在,牛扁亚属Aconitum subgen．Lycoctonum的二倍体植物与乌头亚属Aconitum subgen．Aconitum 植物的染色体在大小和形态上有明显区别;所有18种翠雀属植物都为二倍体(2n＝2x=16),其染色体在大小和形态上极为相似,但与乌头亚属的染色体易于区别。翠雀属植物的核型不对称性程度明显高于乌头属植物,因此从染色体证据来看,翠雀属要比乌头属进化。     

一个新的分支系统分析方法，中值淘汰法

本文评述了分支系统分析中最简原理或简约性在系统发育推论中的应用和存在的问题。在系统发育推论中使用简约性存在的主要问题在于,既无法获得最简约的系统树也不一定得到一个单一的解决办法。基于此,本文作者接受了Hennig用衍生性状来判断生物之间相似性的同时,用近代大多数生物系统学家接受的进化论各项原理代替Popper的简约性原理,以寻求单一的解决办法和获得确定性的结果为目标,提出了一个新的分支系统分析方法——中值淘汰法,用以研究系统发育。这个方法除了使用衍生性状来判断生物类群之间的亲缘关系外,还强调包括原始的也包括衍生性状在内的性状镶嵌组合在决定分支和辨别分类群过程中的作用。     

种子贮藏蛋白的同源家族分类法

以种子贮藏蛋白的分子进化为依据,首次提出按同源家族进行蛋白质分类的新方法。本分类系统暂列类、亚类和次亚类３个分类单位,分别以超家族、多家族和亚家族作为各级分类单位的划分标准。对于较大的同源家族,另立群作为补充分类单位。类和群的排序为任选,亚类的排序则根据其核苷酸替换率（Ｋｎｕｃ值）而定。本系统暂未对次亚类进行排序,建议按同源百分率加以确定。     

昆虫同性性行为的研究进展

从自然选择和性选择角度分析,同性性行为的存在是一个进化悖论,其成因和意义是当今进化生物学研究的重要科学问题。本文综述了昆虫同性性行为的发生、进化意义和遗传基础等方面的研究进展,分析了研究中存在的问题,并展望了未来的研究方向,以期为昆虫同性性行为的进一步研究提供参考。同时,希望本文能引起更多科学工作者关注昆虫同性性行为,并积极投身到此项研究中来,为该研究领域的发展做出贡献。