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DSE 生物练习卷：细胞、遗传与生态（12 题・100 分）
练习卷 · DSE 生物细胞与遗传全卷
DSE 生物练习卷：细胞、遗传与生态，12 题共 100 分、75 分钟，涵盖显微镜放大率、表面积对体积比、酶与渗透、单基因与双基因杂交、性联遗传、DNA 碱基组成、哈代－温伯格定律、标志重捕、能量流动与卡方检定；每题附评分要点。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：细胞、酶与物质运输（第 1 至 4 题，共 24 分）
回答全部题目；计算题须列出公式、代入数值及单位，并取三位有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某学生用复式显微镜观察洋葱表皮细胞。(a) 目镜为 10 倍、物镜为 40 倍，求总放大率；(b) 在此组合下某细胞的影像直径为 30 mm，求该细胞的实际直径（以 µm 表示）；(c) 另一细胞在 1 500 倍下影像长 45 mm，求其真实长度；(d) 说明计算实际大小前为何要先校准目微尺。（6 分） | 答案：(a) 总放大率 = 10 × 40 = 400 倍（1 分）。(b) 实际直径 = 30 mm ÷ 400 = 0.075 mm = 75 µm（2 分）。(c) 45 mm ÷ 1 500 = 0.030 mm = 30 µm（2 分）。(d) 目微尺每一格的实际长度随物镜而变，必须用台微尺校准才能把格数换算成真实长度（1 分）。评分要点：单位换算 1 mm = 1 000 µm；只写格数不换算者该部分不给分。 |
| 2 | 两个立方体模型细胞的边长分别为 20 µm 与 10 µm。(a) 分别求两者的表面积与体积；(b) 求两者表面积对体积的比（单位 µm⁻¹）；(c) 比较两者比值并解释为何细小的细胞较易吸收养分。（6 分） | 答案：(a) 20 µm 立方体：表面积 6 × 20² = 2 400 µm²，体积 20³ = 8 000 µm³；10 µm 立方体：表面积 600 µm²，体积 1 000 µm³（2 分）。(b) 比值分别为 2 400 ÷ 8 000 = 0.30 µm⁻¹ 及 600 ÷ 1 000 = 0.60 µm⁻¹（2 分）。(c) 边长减半时比值由 0.30 增至 0.60，即增大 2 倍；单位体积有较多细胞膜面积进行扩散及主动运输，故养分吸收较快（2 分）。评分要点：须指出“比值”而非单讲表面积。 |
| 3 | 把酵母与葡萄糖溶液置于 25 °C 水浴，每 30 秒以注射器收集气体，2 分钟共收集 12 cm³；把同一装置改置于 60 °C 水浴，气体产生速率为每分钟 1.5 cm³。(a) 求 25 °C 时平均气体产生速率（cm³/min）；(b) 求 60 °C 时速率相对 25 °C 下降的百分比；(c) 解释高温下速率下降的原因。（6 分） | 答案：(a) 速率 = 12 cm³ ÷ 2 min = 6.0 cm³/min（2 分）。(b) 下降百分比 = (6.0 − 1.5) ÷ 6.0 × 100% = 75%（2 分）。(c) 60 °C 超过酶的最适温度，酶分子的三维结构（活性中心）被破坏而变性，底物不能与活性中心结合，故速率大幅下降（2 分）。评分要点：须用“变性”及“活性中心形状改变”；只写“酶死了”不给分。 |
| 4 | 三条质量均为 4.00 g 的马铃薯条分别放入蒸馏水、0.3 mol/dm³ 蔗糖溶液及 1.0 mol/dm³ 蔗糖溶液中，30 分钟后质量分别为 4.60 g、3.60 g 及 3.30 g。(a) 求放在蒸馏水中的薯条质量变化百分比；(b) 求放在 0.3 mol/dm³ 蔗糖溶液中的质量变化百分比；(c) 解释 (a) 与 (b) 的差异。（6 分） | 答案：(a) (4.60 − 4.00) ÷ 4.00 × 100% = +15.0%（2 分）。(b) (3.60 − 4.00) ÷ 4.00 × 100% = −10.0%（2 分）。(c) 蒸馏水的水势高于细胞液，水以渗透作用进入细胞，细胞膨胀令质量增加；0.3 mol/dm³ 蔗糖溶液水势较低，细胞失水而质量下降（2 分）。评分要点：必须提“水势”及“渗透作用”；百分比须写正负号。 |
乙部：遗传与分子生物学（第 5 至 8 题，共 32 分）
遗传题须用标准符号书写基因型；概率须写成最简分数或百分比。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 在豌豆中，高茎基因 T 对矮茎基因 t 为显性。两株杂合高茎豌豆杂交，产生 400 株后代。(a) 写出亲本杂交的基因型及后代表现型比例；(b) 由 400 株推算高茎与矮茎各约多少株；(c) 求高茎后代中纯合子的数目及其占高茎后代的比例；(d) 若以杂合高茎与矮茎测交，预期后代表现型比例及数目为何？（8 分） | 答案：(a) 亲本为 Tt × Tt，后代表现型比例为 3 高茎 : 1 矮茎（基因型 1 TT : 2 Tt : 1 tt）（2 分）。(b) 高茎 400 × 3/4 = 300 株，矮茎 400 × 1/4 = 100 株（2 分）。(c) 纯合高茎 TT = 400 × 1/4 = 100 株，占高茎后代 100 ÷ 300 = 1/3（2 分）。(d) Tt × tt 产生 1 Tt : 1 tt，即高茎 200 株、矮茎 200 株（2 分）。评分要点：分离定律 1:2:1 与表现型 3:1 不可混淆。 |
| 6 | 在豌豆中，圆粒 R 对皱粒 r、黄子叶 Y 对绿子叶 y 均为显性，两对基因位于不同染色体上。两株圆粒黄子叶杂合豌豆杂交，产生 320 粒种子。(a) 写出预期的表现型比例；(b) 计算四种表现型各自的预期数目；(c) 说明两对基因独立分配的细胞学基础；(d) 若实际观察得圆粒黄子叶 200 粒，属预期偏高还是偏低？（8 分） | 答案：(a) 圆黄 : 圆绿 : 皱黄 : 皱绿 = 9 : 3 : 3 : 1（2 分）。(b) 圆黄 320 × 9/16 = 180 粒、圆绿 320 × 3/16 = 60 粒、皱黄 60 粒、皱绿 320 × 1/16 = 20 粒（4 分）。(c) 两对基因位于不同染色体，减数分裂第一次分裂时同源染色体随机排列于赤道板两侧，非同源染色体自由组合，故等位基因独立分配（1 分）。(d) 200 粒高于预期的 180 粒，属偏高，但需以卡方检定判断差异是否显著（1 分）。 |
| 7 | 红绿色盲由 X 染色体上的隐性基因 b 引起。一名带因者母亲（X^B X^b）与视觉正常的父亲（X^B Y）结婚。(a) 推导儿子与女儿患色盲的可能性；(b) 求他们四个孩子全部视觉正常的概率；(c) 说明为何儿子患色盲的机会远高于女儿。（8 分） | 答案：(a) 儿子：X^B X^b 母与 X^B Y 父，儿子得 X^b Y 者一半，即 50% 患色盲；女儿得 X^B X^B 或 X^B X^b，全部视觉正常，其中 50% 为带因者（4 分）。(b) 每个孩子视觉正常的概率为 3/4，四人全部正常 = (0.75)⁴ = 0.316，即约 31.6%（4 分）。评分要点：儿子与女儿须分开讨论；概率不可用 1/2 直接相乘。 |
| 8 | 某 DNA 样本的分析显示腺嘌呤（A）占全部碱基的 30%。某族群中，一种隐性性状的发病率为每 10 000 人 1 人，该族群符合哈代－温伯格平衡。(a) 求鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）各占的百分比；(b) 求隐性等位基因频率 q 与显性等位基因频率 p；(c) 求带因者（杂合子）在族群中的百分比。（8 分） | 答案：(a) A 与 T 配对、G 与 C 配对，故 T = 30%，G = C = (100% − 60%) ÷ 2 = 20%（2 分）。(b) q² = 1 ÷ 10 000 = 0.0001，q = 0.01，p = 1 − 0.01 = 0.99（3 分）。(c) 带因者比例 2pq = 2 × 0.99 × 0.01 = 0.0198，即 1.98%（3 分）。评分要点：碱基配对规则与 q² 的定义各占分；把 2pq 写成 p² 者不给分。 |
丙部：生态、能量流动与数据分析（第 9 至 12 题，共 44 分）
解释题须用生物学术语；实验题须说明假设、误差来源及减低误差的方法。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 某学生以标志重捕法估算池塘中鱼的数目：第一次捕获 40 条并标记后放回，一周后捕获 50 条，其中 8 条有标记。另以 5 个 1 m² 样方调查草地植物，平均每样方 12 株。(a) 估算池塘中鱼的总数；(b) 若草地总面积为 200 m²，估算植物总数；(c) 列出标志重捕法的两项假设，并说明若标记令鱼更易被捕，估算值会偏高还是偏低。（10 分） | 答案：(a) N = (40 × 50) ÷ 8 = 250 条（3 分）。(b) 密度为 12 株/m²，总数 = 12 × 200 = 2 400 株（3 分）。(c) 假设：标记不影响个体存活及被捕获机会；族群封闭，期间无迁入、迁出、出生或死亡；标记不会脱落（答对两项得 2 分）。若标记令鱼更易被捕，重捕中标记比例偏高，估算值会被低估（2 分）。评分要点：方向必须写“低估”。 |
| 10 | 某草原生态系中，生产者固定的能量为 50 000 kJ m⁻² yr⁻¹，能量沿食物链每一营养级只有 10% 传递至下一级。(a) 求初级消费者、次级消费者与三级消费者可得能量；(b) 求初级消费者与次级消费者之间的传递效率；(c) 解释其余 90% 能量的去向。（10 分） | 答案：(a) 初级消费者 50 000 × 0.1 = 5 000、次级消费者 500、三级消费者 50 kJ m⁻² yr⁻¹（4 分）。(b) 传递效率 = 500 ÷ 5 000 × 100% = 10%（3 分）。(c) 其余能量以呼吸作用释出的热能散失、随排泄物及未消化的部分流失、以及部分生物体未被下一级取食而进入分解者，故营养级越高可得能量越少（3 分）。评分要点：须列出至少三种去向；只写“能量流失”最多 1 分。 |
| 11 | 把水蕴草置于不同距离的光源下，以每分钟气泡数目代表光合作用速率：距离 0 cm 得 60 个、20 cm 得 30 个、40 cm 得 15 个。(a) 列出三次读数；(b) 描述距离与气泡数目的关系；(c) 求距离 0 cm 时 10 分钟的气泡总数；(d) 距离由 0 cm 增至 20 cm，光照强度按平方反比定律降至四分之一，但速率只减半，试解释原因。（12 分） | 答案：(a) 0 cm 得 60 个/min、20 cm 得 30 个/min、40 cm 得 15 个/min（2 分）。(b) 光源距离每增加 20 cm，气泡数目减半，距离与速率成反比关系（2 分）。(c) 60 × 10 = 600 个（3 分）。(d) 距离由 0 增至 20 cm，光照强度降至四分之一，若光照是唯一限制因素速率应降至 15 个/min，但实测为 30 个/min，说明光照已非唯一限制因素，二氧化碳浓度或温度成为限制因素，故速率只减半（5 分）。评分要点：须指出“限制因素”的概念。 |
| 12 | 把 120 粒种子放在培养皿发芽，结果 84 粒发芽、36 粒不发芽；若种子发芽率为 50%，理论上应有 60 粒发芽、60 粒不发芽。以卡方检定判断观察值是否显著偏离理论值（自由度 1、5% 临界值为 3.84）。(a) 写出期望值；(b) 计算卡方值；(c) 写出结论；(d) 求实际发芽率，并提出两个令发芽率偏高的可能原因。（12 分） | 答案：(a) 期望值：发芽 60 粒、不发芽 60 粒（2 分）。(b) 卡方 = (84 − 60)² ÷ 60 + (36 − 60)² ÷ 60 = 9.6 + 9.6 = 19.2（4 分）。(c) 自由度 1、5% 临界值 3.84，19.2 大于 3.84，故拒绝原假设，观察值显著偏离 50% 的理论值（3 分）。(d) 实际发芽率 = 84 ÷ 120 × 100% = 70.0%；可能原因：种子本身活力较高、培养皿温度及水分适宜、种子未经休眠处理或已预先处理（3 分）。评分要点：结论须同时提及比较临界值及拒绝原假设。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。
