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中五生物练习卷：遗传、基因表现与生态系统（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · S5 生物：遗传、基因表现与生态系统全卷
本卷 12 题、100 分、75 分钟，覆盖中五生物核心课题：孟德尔遗传与棋盘法、DNA 碱基配对与氢键数目、转录与翻译、剪接与点突变、哈迪－温伯格平衡、能量流与生物放大；每个数值由程式自算，附完整评分要点与常见失分位。
卷面资料 年级：中五（S5） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：孟德尔遗传与几率（32 分）
甲部全部题目必答，基因型与比例须清楚列出。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | （孟德尔遗传）在豌豆中，高茎等位基因 T 对矮茎等位基因 t 为完全显性。两株异型合子（Tt）杂交，共产生 480 株后代。（a）写出两株亲本的基因型与产生的配子种类。（b）用棋盘法列出子代的基因型及其比例。（c）计算理论上高茎与矮茎的株数。（d）若实际矮茎只有 90 株，说明两个可能原因。 | 答案：（a）亲本基因型为 Tt × Tt，各产生 T 与 t 两种配子，比例 1:1。（b）子代基因型 TT:Tt:tt = 1:2:1。（c）高茎 = 480 × 3/4 = 360 株；矮茎 = 480 × 1/4 = 120 株。（d）样本数目有限造成随机偏差；或部分矮茎种子在发芽前死亡、或被误分类。评分要点：基因型与配子（2）、比例（2）、株数（2）、原因两项（2）。 |
| 2 | （DNA 结构）某双股 DNA 分子共有 3000 个碱基，其中腺嘌呤（A）占 22%。（a）计算鸟嘌呤（G）的数目。（b）计算此分子中氢键的总数。（c）解释为何 G 的百分比是 28% 而不是 22%。 | 答案：（a）G 占 28%，数目 = 3000 × 28% = 840 个。（b）A－T 对共 660 对，每对 2 个氢键；G－C 对共 840 对，每对 3 个氢键；总数 = 660 × 2 + 840 × 3 = 3840 个。（c）A 与 T 互补、G 与 C 互补，四种碱基合计 100%；A + T = 44%，余下 56% 由 G 与 C 平分，故各占 28%。评分要点：G 数目（2）、氢键计算（3）、互补解释（3）。 |
| 3 | （转录与翻译）某 mRNA 的编码区共 900 个核苷酸，其中包括一个终止密码子。（a）计算可转译的密码子数目。（b）计算多肽链的氨基酸数目。（c）若起始密码子突变为非起始密码子，说明对蛋白质合成的影响。 | 答案：（a）900 ÷ 3 = 300 个密码子。（b）300 − 1 = 299 个氨基酸，因终止密码子不编码氨基酸。（c）核糖体无法在缺少起始密码子的位置起动翻译，多肽链不能合成，基因表达在翻译层面被截断。评分要点：密码子（2）、氨基酸（3）、起始密码子解释（3）。 |
| 4 | （遗传病几率）某体染色体隐性遗传病由等位基因 a 引起，两名带因者（Aa）结婚。（a）写出子代可能的基因型及比例。（b）计算子代患病的几率。（c）若他们计划生育三个孩子，计算三个孩子全部无病的几率（取三位小数）。 | 答案：（a）子代基因型 AA:Aa:aa = 1:2:1。（b）患病（aa）几率 = 1/4 = 25%。（c）每个孩子无病几率 0.75，三个全部无病 = 0.75³ = 0.422（约 42.2%）。评分要点：比例（2）、患病几率（3）、三个孩子（3）。 |
乙部：基因表现、剪接与突变（36 分）
乙部全部题目必答，计算步骤须逐步显示。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | （基因表现）某基因的前体 mRNA 长 6000 个核苷酸，其中内含子共 1800 个核苷酸。（a）计算成熟 mRNA 的长度。（b）计算翻译后多肽链的氨基酸数目（不计终止密码子）。（c）说明剪接（splicing）在真核细胞中的重要性。 | 答案：（a）6000 − 1800 = 4200 个核苷酸。（b）4200 ÷ 3 = 1400 个密码子，扣终止密码子后为 1399 个氨基酸。（c）切除内含子、连接外显子，使成熟 mRNA 能正确翻译；选择性剪接可令同一基因产生不同蛋白质，增加蛋白质多样性。评分要点：长度（2）、氨基酸（3）、剪接意义（4）。 |
| 6 | （突变）某基因的第 250 个密码子第二个碱基由 T 取代为 A。（a）指出这种突变的名称。（b）说明此突变可能造成三种后果。（c）计算受影响核苷酸的位置（以编码区第一个核苷酸为第 1 位）。 | 答案：（a）点突变（碱基取代）。（b）同义突变（氨基酸不变）；误义突变（氨基酸改变，蛋白质功能可能受损）；无义突变（提前出现终止密码子，蛋白质截短）。（c）位置 = (250 − 1) × 3 + 2 = 749。评分要点：名称（2）、三种后果（4）、位置计算（3）。 |
| 7 | （族群遗传）某族群中隐性表现型的个体占 4%，族群处于哈迪－温伯格平衡，总数 2500 只。（a）计算隐性等位基因频率 q。（b）计算显性等位基因频率 p。（c）计算带因者（异型合子）的数目。 | 答案：（a）q² = 0.04，q = 0.2。（b）p = 1 − 0.2 = 0.8。（c）2pq = 2 × 0.8 × 0.2 = 0.32，数目 = 2500 × 0.32 = 800 只。评分要点：q（2）、p（2）、带因者数目（5）。 |
| 8 | （不完全显性）某观赏植物的红花（C-R C-R）与白花（C-W C-W）杂交，子一代全部为粉红花。（a）指出此遗传模式的名称。（b）写出子一代的基因型及表现型。（c）子一代自交得 800 株子二代，计算三种表现型的株数。 | 答案：（a）不完全显性（中间型遗传）。（b）子一代基因型 C-R C-W，表现型为粉红花。（c）子二代表现型比例 1:2:1，即红花 200 株、粉红花 400 株、白花 200 株。评分要点：模式名称（2）、基因型与表现型（2）、三种株数（4）。 |
丙部：族群、能量流与生态系统（32 分）
丙部全部题目必答，数值答案须附单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | （能量流）某草原生态系的生产者每年固定 24000 kJ m-2 的能量，能量传递效率为 10%。（a）计算一级、二级与三级消费者可得能量。（b）计算三级消费者的能量占生产者固定能量的百分比。（c）说明为何食物链通常不超过四至五个营养级。 | 答案：（a）一级消费者 2400.0 kJ m-2 yr-1；二级 240.0；三级 24.0。（b）24.0 ÷ 24000 × 100% = 0.1%。（c）每传递一级约损失 90% 能量（呼吸作用、排泄、未被摄食部分），可用能量迅速不足以支持更高营养级。评分要点：三级能量（3）、百分比（2）、解释（3）。 |
| 10 | （族群估算）研究人员以捕获－再捕获法估算某池塘的鱼数：第一次捕获 120 条并标记，放回后第二次捕获 90 条，其中 18 条有标记。（a）用林肯指数计算族群大小。（b）列出此方法的三个假设。（c）说明其中一个假设被违反时估算会偏高还是偏低。 | 答案：（a）N = (120 × 90) ÷ 18 = 600 条。（b）标记不影响生存与被捕获机会；标记不会脱落；两次采样之间族群没有迁入、迁出、出生或死亡；个体混合均匀。（c）若标记令动物更易被捕获，重捕数偏高而使估算偏低；若标记令死亡率上升，重捕数偏低而使估算偏高。评分要点：计算（3）、假设三项（3）、偏差方向（2）。 |
| 11 | （生物放大）某水域杀虫剂浓度为 5e-05 ppm，同水域鱼体内的浓度为 5.0 ppm。（a）计算生物放大倍数。（b）解释生物放大的成因。（c）说明为何顶级消费者的风险最高。 | 答案：（a）5.0 ÷ 5e-05 = 100000 倍。（b）脂溶性污染物不易被分解或排出，长期摄食后在脂肪组织累积，浓度随营养级上升而放大。（c）顶级消费者寿命长、摄食量大，累积的污染物总量最多，故风险最高。评分要点：倍数（2）、成因（3）、顶级消费者（3）。 |
| 12 | （碳循环）某林地 1 公顷每年光合作用固定 12000 kg 二氧化碳，同面积全年呼吸作用（包括植物、动物与分解者）释放 9000 kg 二氧化碳。（a）计算该林地的净碳固定量（以 kg 二氧化碳表示）。（b）换算成碳的质量（C 的相对原子质量 12、CO2 为 44）。（c）说明林木被砍伐焚烧对碳循环的两个影响。 | 答案：（a）12000 − 9000 = 3000 kg 二氧化碳。（b）3000 × 12/44 = 818 kg 碳。（c）光合作用固定量下降，碳吸收减少；焚烧把储存的碳以二氧化碳形式迅速释放，令大气二氧化碳浓度上升。评分要点：净固定（3）、碳换算（3）、两个影响（2）。 |
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