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中五生物练习卷：遗传、生态与生物工程（12 题・100 分・75 分钟・附答案）｜原创模拟试题
练习卷 · 中五生物：遗传、生态、营养级与生物工程全卷
本卷 12 题、100 分、75 分钟，覆盖中五生物：显微镜放大率与细胞比例、DNA 碱基组成与氢键、表面积对体积比与扩散、光合作用气体交换、单因子与双因子杂交、Hardy-Weinberg 平衡、卡方检定、能量流动与营养级、标记重捕估算、发酵产气速率及生物放大；全部数值由程式自算，附评分要点。
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：细胞与代谢（24 分）
每题 6 分，须列式或说明推理。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某学生用显微镜观察洋葱表皮细胞。用 10× 目镜配合 15× 物镜时，照片中一个细胞长 45 mm，而该细胞的实际长度为 30 µm。(a) 计算该照片的放大率。(b) 该学生改用总放大率 400× 观察另一种细胞，照片中该细胞长 60 mm，求其实际长度（以 µm 表示）。 | (a) 放大率＝影像长度 ÷ 实际长度＝45 mm ÷ 0.03 mm＝1500×。(b) 实际长度＝60 mm ÷ 400＝0.15 mm＝150 µm。评分要点：放大率公式、mm 与 µm 的换算、答案须带单位。 |
| 2 | 某病毒的 DNA 含 1,200 个碱基对，其中腺嘌呤（A）占全部碱基的 32%。(a) 写出胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）各占全部碱基的百分比。(b) 计算此 DNA 分子中 A-T 与 G-C 碱基对的数目。(c) 求整段 DNA 的氢键总数。 | (a) A＝T＝32%，故 G＝C＝18%。(b) 共 1200 个碱基对：A-T 对 768 个，G-C 对 432 个。(c) 氢键＝2 × 768 + 3 × 432＝2832 条。评分要点：A 与 T 等量、G 与 C 等量；A-T 两个氢键、G-C 三个氢键。 |
| 3 | 两块立方体洋菜块 A 与 B，边长分别为 2 mm 与 20 mm，同时浸入染料溶液中。(a) 分别计算 A 与 B 的表面积对体积比（mm⁻¹）。(b) 求 A 的比值是 B 的多少倍。(c) 解释为何小块洋菜被染料染透的体积百分比通常较高。 | (a) A：表面积 24 mm²、体积 8 mm³，比值 3 mm⁻¹；B：表面积 2400 mm²、体积 8000 mm³，比值 0.3 mm⁻¹。(b) A 的比值是 B 的 10 倍。(c) 表面积对体积比越大，每单位体积可接触染料的表面越多，染料渗入的体积百分比越高，故小块较快被染透。评分要点：公式、单位、解释须扣紧比值。 |
| 4 | 一片叶在充足光照下进行光合作用，1 小时内净吸收 0.88 g 二氧化碳。(a) 求该小时内固定的二氧化碳摩尔数（CO₂ 摩尔质量 44 g/mol）。(b) 依 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂，求产生的葡萄糖质量（摩尔质量 180 g/mol）。(c) 求同时段释出的氧气体积（室温下 1 mol 气体 = 24 dm³，以 cm³ 表示）。 | (a) n(CO₂)＝0.88 ÷ 44＝0.02 mol。(b) n(葡萄糖)＝0.02 ÷ 6＝0.00333 mol，质量＝0.00333 × 180＝0.60 g。(c) V(O₂)＝0.02 × 24 dm³＝0.48 dm³＝480 cm³。评分要点：6:1:6 的计量比、质量与体积分开计算。 |
乙部：遗传与演化（36 分）
每题 9 分，注意题目各部分的配分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 在豌豆中，高茎等位基因 T 对矮茎 t 为显性。两株异合子高茎豌豆杂交，共得 400 株后代。(a) 写出亲本的基因型及产生的配子种类。(b) 预期高茎与矮茎的数目。(c) 若把一株异合子高茎与矮茎豌豆杂交，400 株后代中预期有多少株矮茎？ | (a) 亲本为 Tt × Tt，各自产生 T 与 t 两种配子。(b) 基因型比 1 TT : 2 Tt : 1 tt，表现型比 3 高 : 1 矮，即高茎 300 株、矮茎 100 株。(c) Tt × tt 得 1 Tt : 1 tt，400 株中矮茎约 200 株。评分要点：庞纳特方格、明确比例、按总数换算。 |
| 6 | 在豌豆中，黄色子叶 Y 对绿色 y 显性，圆粒 R 对皱粒 r 显性，两对基因位于不同染色体上。两株异合子（YyRr）杂交，共得 640 粒种子。(a) 写出此杂交的表现型比例。(b) 分别计算黄圆、黄皱、绿圆、绿皱的预期数目。(c) 求纯合隐性（yyrr）的预期数目及其占全部后代的百分率。 | (a) 表现型比为 9:3:3:1。(b) 预期黄圆 360 粒、黄皱 120 粒、绿圆 120 粒、绿皱 40 粒。(c) 纯合隐性 yyrr 为 1/16，即 40 粒，占后代 6.25%。评分要点：独立分配、四类表现型齐全、百分率计法。 |
| 7 | 某隐性遗传病在族群中的发病率为每 10,000 人有 1 人，假设该族群符合 Hardy-Weinberg 平衡。(a) 求隐性等位基因频率 q 与显性等位基因频率 p。(b) 求带因者（异合子）的频率，并以百分率表示。(c) 估计每 1,000 人中有多少名带因者。 | (a) q²＝1/10,000，q＝0.01，p＝1 – 0.01＝0.99。(b) 带因者频率 2pq＝2 × 0.99 × 0.01＝0.0198，即 1.98%。(c) 每 1,000 人约 19.8 名带因者。评分要点：q² 开方、2pq 公式、百分率换算。 |
| 8 | 一位学生把 400 株后代按高茎与矮茎分类，观察得 315 株高茎、85 株矮茎，并以 3:1 为期望比例作卡方检定。(a) 写出期望数目。(b) 计算卡方值（χ²）。(c) 已知自由度为 1、p = 0.05 的临界值为 3.84，判断是否拒绝 3:1 的假设并说明理由。 | (a) 期望高茎 300 株、矮茎 100 株。(b) χ²＝(315 – 300)² ÷ 300 + (85 – 100)² ÷ 100＝3.00。(c) 3.00 小于临界值 3.84，差异不显著，不拒绝 3:1 的假设，观察结果与期望相符。评分要点：期望值、卡方公式、与临界值比较后下结论。 |
丙部：生态与生物工程（40 分）
每题 10 分，须作完整计算或解释。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 某生态系统的生产者每年每平方米固定 50,000 kJ 能量，能量在营养级之间的传递效率为 10%。(a) 依次计算初级消费者、次级消费者、三级消费者与四级消费者可得能量。(b) 若四级消费者每年每平方米需要 20 kJ，求所需的生产者能量。(c) 解释为何食物链通常不超过四至五个营养级。 | (a) 依次为 5000、500、50、5 kJ。(b) 生产者须提供 20 ÷ 10⁻⁴＝200000 kJ。(c) 每传递一级约损失九成能量，经过四、五级后剩余能量不足以支撑另一个营养级，故食物链通常很短。评分要点：逐级乘 0.1、逆向计算、以能量损耗解释。 |
| 10 | 研究人员以标记重捕法估算某池塘的鱼数量：先捕捉 40 条鱼作标记后放回，一周后再捕捉 50 条，其中 8 条有标记。(a) 以林肯指数估算池塘的鱼总数。(b) 若第二次重捕中只有 5 条有标记，估算值会变成多少？(c) 说明此法有哪两项假设。 | (a) N＝(M × C) ÷ R＝(40 × 50) ÷ 8＝250 条。(b) 若重捕中只有 5 条有标记，N＝(40 × 50) ÷ 5＝400 条。(c) 假设：标记不影响生存率与被捕机会；族群为封闭族群（无迁入迁出、出生与死亡）；标记个体在族群中均匀混合。评分要点：公式、代入、假设任答两项。 |
| 11 | 把 0.60 g 葡萄糖与酵母加入密封发酵装置，在无氧条件下发酵，并以排水集气法收集二氧化碳。反应为 C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂，8 分钟内收集完毕。(a) 求葡萄糖的摩尔数（摩尔质量 180 g/mol）。(b) 求理论上产生的二氧化碳体积（1 mol = 24 dm³，以 cm³ 表示）。(c) 求平均产气速率（cm³/min）。 | (a) n(葡萄糖)＝0.6 ÷ 180＝0.00333 mol。(b) n(CO₂)＝2 × 0.00333＝0.00667 mol，体积＝0.00667 × 24,000 cm³＝160 cm³。(c) 速率＝160 ÷ 8＝20 cm³/min。评分要点：1:2 计量比、dm³ 与 cm³ 换算、速率为体积除以时间。 |
| 12 | 某湖泊水体中 DDT 浓度为 0.000002 ppm。DDT 属脂溶性，沿食物链每上升一个营养级，浓度增加 10 倍。(a) 依次计算浮游植物、浮游动物、小鱼与大鱼体内的 DDT 浓度（ppm）。(b) 求大鱼相对水体的浓缩倍数。(c) 解释为何处于高营养级的水鸟所受影响最严重。 | (a) 浮游植物 0.00002 ppm、浮游动物 0.0002 ppm、小鱼 0.002 ppm、大鱼 0.02 ppm。(b) 浓缩倍数＝0.02 ÷ 2e-06＝10000 倍。(c) DDT 脂溶性强且难以分解，沿食物链在脂肪组织中累积；水鸟处于高营养级，摄入量大而排出慢，故体内浓度最高、受影响最严重。评分要点：逐级乘 10、倍数计算、生物放大与脂溶性。 |
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