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IB 生物 SL Paper 2 模拟卷（10 题・50 分・75 分钟・可用计算机）
练习卷 · IB 生物
IB Biology SL Paper 2 模拟卷：10 题、50 分、限时 75 分钟，可用计算机，涵盖样方取样与密度估算、能量流动与营养级效率、双基因杂交与卡方检定、伴性遗传、酶动力学（Vmax 与 Km）、渗透作用、通气量、心输出量、PCR 与碱基组成、光合作用与光强度平方反比关系，每题附逐步答案与评分要点。
卷面资料 年级：IB DP 第一年（Grade 11） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：50 分 ｜ 题数：10
甲部（第 1 至 5 题・25 分）
全部题目均须作答。本卷可用计算机。计算题须展示步骤，数值答案取三位有效数字（另有指明者除外），并在答案末标明单位。所有数据为示例，并非任何考试机构的历届试题。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 学生在草地上用面积 0.25 m² 的样方随机取样 8 次，各样方记录的酢浆草株数为：12、9、15、11、14、10、13、8。 (a) 计算每平方米的平均密度（株 m⁻²）。 (b) 草地范围为 40 m × 25 m，估算整片草地的酢浆草总株数。 (c) 说明为何取样位置必须随机，并指出样本数目过少会如何影响估算。 |
(a) 8 个样方共 92 株，平均每样方 92 ÷ 8 ＝ 11.5 株；密度 ＝ 11.5 ÷ 0.25 ＝ 46 株 m⁻²。 (b) 面积 ＝ 40 × 25 ＝ 1,000 m²；总数 ≈ 46 × 1,000 ＝ 46,000 株。 (c) 若刻意挑草多的位置取样，平均值会被高估；随机取样可避免这种偏差。 8 个样方只覆盖 2.00 m²，即全草地 0.2%；日照、水分与践踏程度各处不同，样本太少会令估算误差很大，可信度不足。 评分要点：(a) 2 分（平均值＋除以样方面积）、(b) 2 分（面积＋相乘）、(c) 1 分。 |
| 2 | 某草原生态系统中，生产者每年的总初级生产量（GPP）为 45,000 kJ m⁻²，生产者呼吸作用消耗 18,000 kJ m⁻²。 初级消费者摄入 5,400 kJ m⁻²，其中 900 kJ m⁻² 随粪便排出；次级消费者同化 450 kJ m⁻²。 (a) 计算净初级生产量（NPP）。 (b) 计算能量由生产者（NPP）传到初级消费者的效率，以及由初级消费者同化量传到次级消费者的效率（百分比，取一位小数）。 (c) 说明能量在营养级之间大量流失的两个原因。 |
(a) NPP ＝ GPP − 呼吸作用 ＝ 45,000 − 18,000 ＝ 27,000 kJ m⁻² 年⁻¹。 (b) 生产者→初级消费者：4,500 ÷ 27,000 × 100% ＝ 16.7%；初级→次级消费者：450 ÷ 4,500 × 100% ＝ 10.0%。 (c) 原因一：大部分能量在呼吸作用中以热能形式散失，不能传给下一个营养级。 原因二：部分生物体组织未被摄食（落叶、骨骼、毛发），或已被摄食但未被消化，随粪便排出体外。 评分要点：(a) 1 分、(b) 2 分（两个效率各 1 分）、(c) 2 分（两个原因各 1 分）。 |
| 3 | 两株豌豆杂交，子代 200 株的表型数目为：紫花圆粒 52、紫花皱粒 48、白花圆粒 45、白花皱粒 55。 (a) 写出两个亲本的基因型（用 B/b 代表花色，用 R/r 代表种子形状）。 (b) 按自由组合（1：1：1：1）计算各表型的预期数目。 (c) 计算 χ² 值（χ² ＝ Σ (观察值 − 预期值)² ÷ 预期值，取两位小数）。 (d) 已知 df ＝ 3 时 χ² 的临界值为 7.81，写出结论。 |
(a) 亲本为 BbRr（紫花圆粒）与 bbrr（白花皱粒），即测交。 (b) 预期各为 200 ÷ 4 ＝ 50 株。 (c) χ² ＝ (52−50)²÷50 ＋ (48−50)²÷50 ＋ (45−50)²÷50 ＋ (55−50)²÷50 ＝ 1.16。 (d) χ² ＝ 1.16 小于 7.81，观察数目与 1：1：1：1 的差异不显著，数据支持两个基因位于不同染色体、自由组合的假设。 评分要点：(a) 1 分、(b) 1 分、(c) 2 分（预期值＋平方和）、(d) 1 分。 |
| 4 | 红绿色盲是 X 染色体隐性遗传（Xᶜ）。一名带因者母亲（XᶜX）与一名视觉正常的父亲（XY）生育子女。 (a) 写出这对父母的子女可能出现的基因型，并列明性别。 (b) 计算儿子患有色盲的概率。 (c) 计算女儿是带因者的概率。 (d) 若这类夫妇共有 320 名子女，预期有多少名患有色盲？并解释为何男性患者远多于女性。 |
(a) 儿子的基因型：XᶜY（色盲）或 XY（正常）；女儿的基因型：XᶜX（带因者）或 XX（正常）。 (b) 儿子有 50% 机会得到母亲的 Xᶜ，故患色盲概率为 0.5。 (c) 女儿必定从父亲得到一条正常 X，另有一半机会得到母亲的 Xᶜ，故带因者概率为 0.5。 (d) 全部子女中患色盲者只可能是儿子，占 1/2 × 1/2 ＝ 1/4；320 × 0.25 ＝ 80 名。 男性只有一条 X 染色体，隐性等位基因一旦存在便直接表现；女性需两条 X 都带隐性等位基因才会患病，机会明显较低。 评分要点：(a) 1 分（四个基因型）、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 2 分（数目＋解释）。 |
| 5 | 学生研究过氧化氢酶在不同受质浓度下的初速率，结果如下（速率单位为任意单位 a.u.）： 0.10 mmol dm⁻³：14.0、0.20 mmol dm⁻³：21.0、0.40 mmol dm⁻³：28.0、0.80 mmol dm⁻³：33.6、1.60 mmol dm⁻³：37.3。 (a) 描述初速率随受质浓度变化的趋势。 (b) 估算此酶的最大反应速率 Vmax，并说明理由。 (c) 估算米氏常数 Km（速率等于 Vmax 一半时的受质浓度）。 (d) 加入竞争性抑制剂后，Vmax 与 Km 分别如何变化？ |
(a) 受质浓度由 0.10 升至 0.40 mmol dm⁻³ 时，初速率由 14.0 升至 28.0 a.u.，近乎成正比；浓度再升至 1.60 mmol dm⁻³，速率只由 28.0 升至 37.3 a.u.，增幅明显放缓并趋向平台。 (b) Vmax ≈ 42 a.u.。平台段的速率不再随受质浓度上升，反映全部活性位点已被占用（饱和）。 (c) 速率等于 Vmax 一半（21 a.u.）时受质浓度为 0.20 mmol dm⁻³，故 Km ≈ 0.20 mmol dm⁻³。 (d) 竞争性抑制剂与受质争夺活性位点，增加受质浓度可以克服抑制，所以 Vmax 不变；但需要更高受质浓度才达到同一速率，故 Km 上升。 评分要点：(a) 1 分、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 2 分（Vmax＋Km 各 1 分）。 |
乙部（第 6 至 10 题・25 分）
全部题目均须作答。本卷可用计算机。计算题须展示步骤，数值答案取三位有效数字（另有指明者除外），并在答案末标明单位。所有数据为示例，并非任何考试机构的历届试题。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 6 | 五组薯仔条（每条初始质量 2.50 g）分别浸在 0.0 至 0.8 mol dm⁻³ 的蔗糖溶液中 30 分钟，取出印干后再称重，得：2.700、2.575、2.500、2.350、2.225 g。 (a) 计算各组的质量变化百分比（取一位小数）。 (b) 估算薯仔细胞液泡的蔗糖浓度，并说明理据。 (c) 解释 0.8 mol dm⁻³ 一组出现负百分比的原因。 (d) 说明称重前为何要把薯仔条表面印干。 |
(a) 质量变化百分比：0.0 mol dm⁻³：+8.0%、0.2 mol dm⁻³：+3.0%、0.4 mol dm⁻³：+0.0%、0.6 mol dm⁻³：-6.0%、0.8 mol dm⁻³：-11.0%。 (b) 质量变化为 0 的一组浓度为 0.4 mol dm⁻³，此时细胞与溶液之间没有净水分移动，故细胞液的蔗糖浓度约为 0.4 mol dm⁻³。 (c) 0.8 mol dm⁻³ 溶液的水势低于细胞液，水分由细胞经渗透作用离开细胞，细胞失去膨压并软化，质量因而减少。 (d) 表面附着的溶液会令称重结果偏高；印干可令每次称重只反映组织本身的质量，使各组的百分比变化可以比较。 评分要点：(a) 2 分（五个数值全对 2 分、三至四个 1 分）、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 1 分。 |
| 7 | 一名 15 岁学生静止时潮气量为 0.50 dm³、呼吸频率 15 次 min⁻¹；做完剧烈运动后潮气量升至 1.20 dm³、呼吸频率 32 次 min⁻¹。其肺活量为 4.2 dm³，余气量为 1.2 dm³。 (a) 分别计算静止时与运动后的每分钟通气量（dm³ min⁻¹）。 (b) 计算运动后通气量是静止时的多少倍。 (c) 计算总肺容量。 (d) 解释运动时通气量增加如何有助肌肉持续收缩。 |
(a) 静止：0.50 × 15 ＝ 7.5 dm³ min⁻¹；运动后：1.20 × 32 ＝ 38.4 dm³ min⁻¹。 (b) 38.4 ÷ 7.5 ＝ 5.12 倍。 (c) 总肺容量 ＝ 肺活量 ＋ 余气量 ＝ 4.2 ＋ 1.2 ＝ 5.4 dm³。 (d) 通气量增加令肺泡与血液之间的氧分压差维持较大，加快氧气扩散入血；同时加快排出二氧化碳，避免血液 pH 下降。肌肉因此可持续进行有氧呼吸，产生更多 ATP 供收缩之用。 评分要点：(a) 2 分（两项各 1 分）、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 1 分。 |
| 8 | 一名运动员静止时心率 70 次 min⁻¹、每搏输出量 70 cm³；剧烈运动时心率 150 次 min⁻¹、每搏输出量 120 cm³。 (a) 计算静止时与运动时的心输出量（dm³ min⁻¹）。 (b) 计算运动时心输出量是静止时的多少倍（取三位有效数字）。 (c) 计算运动时每搏输出量的增加百分比（取三位有效数字）。 (d) 说明心输出量增加对组织的意义。 |
(a) 心输出量 ＝ 心率 × 每搏输出量。静止：70 × 70 ＝ 4,900 cm³ min⁻¹ ＝ 4.9 dm³ min⁻¹；运动时：150 × 120 ＝ 18,000 cm³ min⁻¹ ＝ 18.0 dm³ min⁻¹。 (b) 18,000 ÷ 4,900 ＝ 3.673 倍。 (c) (120 − 70) ÷ 70 × 100% ＝ 71.429%。 (d) 更高的心输出量把更多含氧血送到骨骼肌，加快氧气与葡萄糖的供应并带走二氧化碳与乳酸，令肌肉可维持较长时间的有氧呼吸。 评分要点：(a) 2 分（两项各 1 分）、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 1 分。 |
| 9 | 聚合酶链反应（PCR）由一个双链 DNA 分子开始，每轮循环把 DNA 数量加倍，每轮需时 1.5 分钟。 (a) 计算 30 轮循环后的 DNA 分子数目。 (b) 计算完成全部循环所需的时间（分钟）。 (c) 某段双链 DNA 中腺嘌呤（A）占全部碱基的 28%，计算鸟嘌呤（G）所占的百分比。 (d) 说明 PCR 中加热至约 95 °C 一步的作用。 |
(a) 30 轮后分子数目 ＝ 2^30 ＝ 1,073,741,824 个。 (b) 30 × 1.5 ＝ 45 分钟。 (c) 因 A 与 T 配对，T 亦占 28%；A＋T 共 56%，余下 44% 由 G 与 C 平分，故 G ＝ C ＝ 22%。 (d) 高温使氢键断裂，双链 DNA 解开成两条单链，作为引子结合与新链合成的模板。 评分要点：(a) 2 分、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 1 分。 |
| 10 | 学生用同一株水生植物，在距离灯 10、20、30、40 cm 处分别量度每分钟的气泡数目，结果为：10 cm：48 个、20 cm：12 个、30 cm：5 个、40 cm：3 个。 (a) 说明光强度与距离的关系，并计算距离加倍后光强度变为原来的多少。 (b) 计算距离 20 至 40 cm 各组的相对光强度（以 10 cm 一组为 1.00，取三位小数）。 (c) 预测距离 5 cm 时每分钟的气泡数目。 (d) 解释为何 30 cm 与 40 cm 两组的气泡数目相差只有 2 个。 |
(a) 光强度与距离的平方成反比（I ∝ 1/d²）；距离由 10 cm 增至 20 cm（加倍），光强度变为 0.25，即原来的 1/4，而气泡数目由 48 降至 12，亦正好是 1/4。 (b) 相对光强度：10 cm ＝ 1.000、20 cm ＝ 0.250、30 cm ＝ 0.111、40 cm ＝ 0.062。 (c) 5 cm 的光强度是 10 cm 的 (10 ÷ 5)² ＝ 4 倍，故气泡数目 ≈ 48 × 4 ＝ 192 个。 (d) 两组光强度已很低（0.111 与 0.062），光合作用速率受光强度限制而接近补偿点，加上气泡计数以整数记录、气泡大小不一，1 至 2 个的差异属量度误差范围。 评分要点：(a) 2 分、(b) 1 分、(c) 1 分、(d) 1 分。 |
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。
