中文（繁體）
中文（简体）
English
中六生物练习卷：孟德尔遗传、DNA 结构与复制、转录与转译、基因突变、基因工程与综合应用
练习卷 · 中六生物 · 遗传与基因工程
中六生物练习卷，共六题二十四部分、一百分、六十分钟。内容涵盖孟德尔遗传与测交、DNA 结构与半保留复制、转录与转译、基因突变与遗传病、PCR 与基因工程，全部数值由 python 自算并 assert，并附完整评分要点，适合中六学生考试前温习。
卷面资料 年级：中六 ｜ 科目：生物 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：24
第一部分：孟德尔遗传与几率（16 分）
回答下列遗传学问题，须列出计算步骤及比例。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 一对基因型同为 Aa 的豌豆互相授粉，其后代共 800 株。假设完全显性、各基因型生存率相同，求两种表现型的理论株数。 | 答案：后代基因型比例 AA:Aa:aa = 1:2:1，显性表现型占 3/4：800 × 3/4 = 600 株；隐性占 1/4：800 × 1/4 = 200 株。（评分要点：比例 2 分，株数 2 分） |
| 2 | 以基因型 Aa 的植株与 aa 的植株进行测交，共得 240 株后代。求两种基因型的理论数目，并说明测交的用途。 | 答案：Aa × aa 的后代基因型比例为 1:1，即 Aa 120 株、aa 120 株；测交用于判断显性表现型的个体是否为杂合子。（评分要点：比例与数目 2 分，用途 2 分） |
| 3 | 两对独立分配的基因进行杂交 AaBb × AaBb，共得 960 株后代。按 9:3:3:1 比例，求四种表现型的理论数目。 | 答案：总份数 9 + 3 + 3 + 1 = 16，每份 960 ÷ 16 = 60 株，故四种表现型为 540、180、180、60 株。（评分要点：比例 2 分，四个数目 2 分） |
| 4 | 父亲血型为 A 型（基因型 I^A i），母亲为 B 型（I^B i）。求子女四种 ABO 血型各自的几率，并求 4 名子女全部为 O 型的几率。 | 答案：四种血型 AB : A : B : O = 1:1:1:1，各占 1/4；4 名子女全为 O 型的几率 = (1/4)^4 = 1/256，约 0.39%。（评分要点：四种血型 2 分，1/256 2 分） |
第二部分：DNA 结构与半保留复制（16 分）
回答下列有关 DNA 结构与复制的问题，数值须列式计算。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 某双股 DNA 分子共有 2000 个碱基，其中腺嘌呤（A）占 30%。求 A、T、G、C 各自的数目。 | 答案：A = T = 2000 × 30% = 600 个；G = C = (2000 − 1200) ÷ 2 = 400 个。（评分要点：A 与 T 2 分，G 与 C 2 分） |
| 6 | 一段 DNA 双螺旋共有 1200 个碱基对，其中 A–T 碱基对有 400 对，其余为 G–C 对。求该段 DNA 的氢键总数。 | 答案：G–C 对 = 1200 − 400 = 800 对；氢键 = 400 × 2 + 800 × 3 = 800 + 2400 = 3200 条。（评分要点：G–C 对数 2 分，氢键总数 2 分） |
| 7 | 一个 DNA 分子在细胞周期中连续复制 3 次。求产生的 DNA 分子数目，以及其中含有原有（旧）DNA 链的分子数目，并指出这结果支持的复制模式。 | 答案：分子数 = 2³ = 8 个；含旧链的分子有 2 个（每个子分子保留一条旧链）；此结果支持半保留复制模式。（评分要点：8 个 2 分，2 个与模式 2 分） |
| 8 | 一段 DNA 含 1200 个碱基对，每个碱基对沿螺旋上升 0.34 nm。求该段 DNA 的长度，并解释 DNA 能储存大量遗传信息的原因。 | 答案：长度 = 1200 × 0.34 = 408 nm；遗传信息储存在碱基的排列次序，四种碱基的可能组合数目极大，故能编码大量信息。（评分要点：408 nm 2 分，解释 2 分） |
第三部分：转录、剪接与转译（18 分）
回答下列有关基因表现的问题，密码子与反密码子须按 5′→3′ 方向书写（另有指明者除外）。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 某基因的模板股序列为 3′-TAC CGG AAT-5′。写出对应的 mRNA 序列（5′→3′），并写出翻译所得的氨基酸序列。 | 答案：mRNA 为 5′-AUG GCC UUA-3′；氨基酸序列为 甲硫氨酸 — 丙氨酸 — 亮氨酸（Met-Ala-Leu）。（评分要点：mRNA 3 分，氨基酸序列 2 分） |
| 10 | 一个由 150 个氨基酸组成的多肽。求编码该多肽的 mRNA 编码区最少的碱基数目，以及计入终止密码子后的碱基数目。 | 答案：每个氨基酸由 3 个碱基编码，150 × 3 = 450 个碱基；加上 1 个终止密码子（3 个碱基）共 453 个碱基。（评分要点：450 3 分，453 2 分） |
| 11 | 某基因全长 900 个碱基对，其中外显子共 660 个碱基对，其余为内含子。求经剪接后可翻译出的氨基酸数目。 | 答案：密码子数目 = 660 ÷ 3 = 220 个；扣除 1 个终止密码子，氨基酸 = 219 个。（评分要点：220 个密码子 2 分，219 个氨基酸 2 分） |
| 12 | 某 mRNA 上的一个密码子为 5′-GCA-3′。写出与其配对的 tRNA 反密码子（以 3′→5′ 书写），并说明两者的配对方向。 | 答案：反密码子为 3′-CGU-5′（若按 5′→3′ 书写则为 5′-UGC-3′）；两者以反平行方式配对，mRNA 的 5′ 端对 tRNA 的 3′ 端。（评分要点：序列 2 分，方向 2 分） |
第四部分：基因突变与遗传病（16 分）
回答下列有关突变与遗传病的问题，答案须说明机制。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | 某基因的编码区中间插入了一个碱基对。指出这属于哪一类突变，并解释它对蛋白质的影响通常比碱基取代严重的原因。 | 答案：属于移码突变；插入一个碱基使插入点之后的阅读框全部移位，其后所有密码子改变，氨基酸序列大为不同，蛋白质通常失去功能；碱基取代只影响一个密码子。（评分要点：名称 1 分，机制 2 分，比较 1 分） |
| 14 | 镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白基因中，密码子由 GAG 变为 GUG。写出氨基酸的变化，并解释一个碱基的改变如何影响红细胞的形态。 | 答案：GAG 编码谷氨酸，GUG 编码缬氨酸，故氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸；血红蛋白的结构与溶解度改变，在低氧时聚合，使红细胞变成镰刀形并容易破裂。（评分要点：氨基酸变化 2 分，机制 2 分） |
| 15 | 某基因每次复制的突变率约为 1/100000。若实验中该基因共复制 1000000 次，预计出现突变的次数为何？并解释突变率低但突变仍常见的原因。 | 答案：预计突变次数 = 1000000 ÷ 100000 = 10 次；基因组碱基数目庞大、细胞分裂次数多，故即使突变率低，个体与族群中的突变仍常见。（评分要点：10 次 2 分，解释 2 分） |
| 16 | 某隐性遗传病在族群中带因者（杂合子）的比例为 1/25。求：(a) 两名带因者结婚，子女患病的几率；(b) 随机选两名个体，其子女患病的几率。 | 答案：(a) 杂合 × 杂合，子女患病几率 = 1/4；(b) 两人皆为带因者的几率 = (1/25)² = 1/625，再乘 1/4 得 1/2500。（评分要点：(a) 2 分，(b) 2 分） |
第五部分：PCR 与基因工程（18 分）
回答下列有关分子生物技术的问题，计算须列式。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | 一个长 5000 bp 的质体上有两个 EcoRI 切位，分别位于第 1200 及第 3600 个碱基之后。求以 EcoRI 切割后三段 DNA 的长度，并说明限制酶在基因工程中的用途。 | 答案：三段为 1200 bp、3600 − 1200 = 2400 bp、5000 − 3600 = 1400 bp，合计 5000 bp；限制酶辨认特定序列并切割 DNA，用于切出目标基因及切开载体。（评分要点：三段长度 3 分，用途 2 分） |
| 18 | 以聚合酶连锁反应（PCR）把一段 DNA 扩增 20 个循环。假设每个循环效率为 100%，求扩增倍数（以 2 的次方及数值表示），并说明高温步骤的作用。 | 答案：倍数 = 2²⁰ = 1048576 倍；高温（约 95 °C）使双股 DNA 变性、两链分开，之后降温让引子结合，再由 DNA 聚合酶延伸。（评分要点：2²⁰ 与数值 3 分，高温作用 2 分） |
| 19 | 凝胶电泳分析经酶切的 DNA，得到 4000 bp、1500 bp 及 500 bp 三个片段。指出哪个片段移动最快、哪个最慢，并解释原因。 | 答案：500 bp 移动最快，4000 bp 最慢；凝胶形成网状结构，片段越短越容易穿过孔隙，故迁移距离越长。（评分要点：快慢判断 2 分，解释 2 分） |
| 20 | 要把人类的胰岛素基因放入细菌中生产胰岛素，为何技术上要使用由 mRNA 反转录而成的 cDNA，而不用含内含子的基因组 DNA？ | 答案：细菌没有剪接机制，不能移除内含子；cDNA 已去除内含子，只含外显子，故在细菌中可正确转译成有功能的多肽。（评分要点：细菌无剪接 2 分，cDNA 只含外显子 2 分） |
第六部分：遗传数据分析与生物科技应用（16 分）
回答下列问题，遗传比例须列式计算。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | 两只长翅果蝇杂交，后代共 960 只，其中长翅 720 只、短翅 240 只。求后代表现型比例，并推断亲本的基因型及显隐性。 | 答案：比例 720 : 240 = 3 : 1；亲本皆为杂合子（Aa × Aa），长翅为显性、短翅为隐性，后代基因型比例 1 AA : 2 Aa : 1 aa。（评分要点：比例 1 分，基因型 2 分，显隐性 1 分） |
| 22 | 某族群中白化病（隐性）的发病率为 1/10000，且族群符合哈代—温伯格平衡。求隐性等位基因频率 q、显性等位基因频率 p，以及带因者的比例。 | 答案：q² = 1/10000，故 q = 0.01；p = 1 − 0.01 = 0.99；带因者 2pq = 2 × 0.99 × 0.01 = 0.0198，约 1.98%（约每 50 人中有 1 名）。（评分要点：q 与 p 2 分，带因者比例 2 分） |
| 23 | 人类单倍体基因组约有 3 × 10⁹ 个碱基对，其中只有约 1.5% 编码蛋白质。求编码蛋白质的碱基对数目，并指出非编码序列的其中一项功能。 | 答案：编码碱基对 = 3 × 10⁹ × 1.5% = 4.5 × 10⁷ 个；非编码序列可调控基因表现（如启动子、增强子），或转录成 rRNA、tRNA 等。（评分要点：4.5 × 10⁷ 2 分，功能 2 分） |
| 24 | 基因编辑技术（如 CRISPR）可精确修改生物基因组。举出一项应用例子，并说明使用此技术时的一项风险或伦理限制。 | 答案：应用例子：修正导致遗传病的突变基因，或改良农作物的抗虫性；风险或限制：可能出现脱靶效应而误改其他基因，或修改生殖细胞基因会遗传给后代，引发安全与伦理争议。（评分要点：例子 2 分，风险或限制 2 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。