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中六生物练习卷：遗传比率、呼吸商、光合作用与能量流动
练习卷 · 中六 · 生物 · 遗传与生理生态
本卷为中六生物练习卷，涵盖单基因与双基因遗传比率、遗传概率计算、细胞呼吸与呼吸商、光合作用限制因子、色素层析、生态系统能量流动与同化效率、气体交换及体内恒定。全部题目附评分要点，计算题须列出步骤、单位及有效数字，解释题须使用正确生物学术语。
卷面资料 年级：中六 ｜ 科目：中六生物 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：24
第一部分：遗传比率与概率（20 分）
本部分共四题，比率须以最简整数表示，并写出基因型。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | (a) 两株基因型同为 Tt 的豌豆杂交，T 为显性（高茎），t 为隐性（矮茎）。求子代高茎与矮茎的比例；若子代共 800 株，求高茎株数。 | 答案：Tt × Tt → TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1，表现型高茎 : 矮茎 = 3 : 1。高茎株数 = 800 × 3/4 = 600 株（矮茎 200 株）。（基因型 3 分，比率 1 分，株数 1 分） |
| 2 | (b) 将 (a) 的高茎子代与纯合矮茎 tt 进行测交，子代共 400 株。求两种表现型的预期株数，并说明测交的用途。 | 答案：测交子代 Tt : tt = 1 : 1，高茎 = 400 ÷ 2 = 200 株，矮茎 = 200 株。测交用以判定显性表现型个体的基因型（Tt 或 TT）。（比率 2 分，株数 2 分，用途 1 分） |
| 3 | (c) 双基因杂交 AaBb × AaBb（两对基因位于不同染色体，完全显性）产生 1600 粒种子。求四种表现型的数目。 | 答案：表现型比率 9 : 3 : 3 : 1。数目为 900、300、300、100 粒（合计 1600 粒）。（比率 3 分，数目 2 分） |
| 4 | (d) 血型遗传中，父亲为 AO 型，母亲为 BO 型。求子代为 AB 型的概率；若该对夫妇有 200 名子代，AB 型的预期人数为多少？ | 答案：AO × BO → AB、AO、BO、OO 各 1/4，故 AB 型概率 = 0.25（25%）。200 名子代的预期人数 = 200 × 0.25 = 50 人。（配对 3 分，概率 1 分，人数 1 分） |
第二部分：细胞呼吸与呼吸商（16 分）
呼吸商 RQ 定义为释出的二氧化碳摩尔数除以消耗的氧摩尔数。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | (a) 0.5 mol 葡萄糖在充足氧气下完全氧化。写出平衡方程式，并求消耗氧气与释出二氧化碳的摩尔数及呼吸商。 | 答案：C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O。O₂ = 3.0 mol，CO₂ = 3.0 mol，RQ = 3.0 ÷ 3.0 = 1.00。（方程式 2 分，摩尔数 1 分，RQ 1 分） |
| 6 | (b) 某运动员在运动时 1 分钟内释出 1.4 dm³ 二氧化碳，同时消耗 2.0 dm³ 氧气。求其呼吸商，并指出主要被氧化的食物成分。 | 答案：RQ = 1.4 ÷ 2.0 = 0.70。RQ 接近 0.7 表示主要氧化脂肪（脂肪含氢比例高，需较多氧气）。（计算 2 分，食物成分 1 分，解释 1 分） |
| 7 | (c) 另一受试者 1 分钟释出 1.6 dm³ 二氧化碳，消耗 2.0 dm³ 氧气。求其呼吸商，并说明为何蛋白质的 RQ 约为 0.8 至 0.9。 | 答案：RQ = 1.6 ÷ 2.0 = 0.80。蛋白质的氧含量较碳水化合物低、含氮需额外处理，完全氧化时每摩尔氧所产生的二氧化碳介乎脂肪与碳水化合物之间，故 RQ 约 0.8 至 0.9。（计算 2 分，解释 2 分） |
| 8 | (d) 比较酵母在无氧条件下与肌肉细胞在有氧条件下每摩尔葡萄糖的净 ATP 产量，并求两者的倍数。 | 答案：无氧呼吸（酒精发酵）每摩尔葡萄糖净产 2 个 ATP；有氧呼吸净产 38 个 ATP；倍数 = 38 ÷ 2 = 19 倍。无氧途径只靠糖酵解，其余能量仍存于乙醇中。（产量 2 分，倍数 1 分，解释 1 分） |
第三部分：光合作用与限制因子（16 分）
本部分共四题，须写出单位及有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | (a) 写出光合作用的平衡方程式；若叶片固定 6 mol 二氧化碳，全部用于合成葡萄糖，求葡萄糖的摩尔数及质量（摩尔质量 180 g/mol）。 | 答案：6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂。摩尔数 = 6 ÷ 6 = 1.0 mol；质量 = 1.0 × 180 = 180 g。（方程式 2 分，摩尔数 1 分，质量 1 分） |
| 10 | (b) 以水草进行实验，10 分钟内实验组收集 60 个氧气泡，黑暗对照组收集 40 个。求实验组较对照组高出百分之几，并指出气泡的来源。 | 答案：增幅 = (60 − 40) ÷ 40 × 100% = 50%。气泡为光合作用光解水所释出的氧气。（计算 2 分，增幅 1 分，来源 1 分） |
| 11 | (c) 当光强度由 100 增至 200 单位，光合作用速率由 12.0 升至 18.0 mm/min；再增至 400 单位，速率维持 18.0 mm/min。求首段增幅，并指出此时的限制因子。 | 答案：首段增幅 = (18.0 − 12.0) ÷ 12.0 × 100% = 50%。再增光强度而速率不再上升，说明光已不再限制，二氧化碳浓度或温度成为限制因子。（计算 2 分，增幅 1 分，限制因子 1 分） |
| 12 | (d) 叶绿体色素以滤纸层析分离，某色素由起点移动 4.5 cm，溶剂前缘移动 9.0 cm。求该色素的 Rf 值，并指出最可能是哪一种色素。 | 答案：Rf = 色素移动距离 ÷ 溶剂前缘距离 = 4.5 ÷ 9.0 = 0.50。Rf 约 0.5 者最可能为叶绿素 b（叶绿素 a 约 0.6 至 0.7，胡萝卜素更高）。（公式 1 分，数值 2 分，辨识 1 分） |
第四部分：生态系统的能量流动（16 分）
能量在营养级之间传递时大量以呼吸及排泄形式流失。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | (a) 某生态系统生产者固定 50000 kJ 能量，能量传递效率约 10%。求初级、次级及三级消费者的可用能量。 | 答案：初级消费者 = 50000 × 0.10 = 5000 kJ；次级 = 500 kJ；三级 = 50 kJ。（每级 1 分，单位 1 分） |
| 14 | (b) 一头牛每年摄入 20000 kJ 能量的草，排泄物含 8000 kJ。求其同化效率，并说明其余能量的去向。 | 答案：同化能量 = 20000 − 8000 = 12000 kJ；同化效率 = 12000 ÷ 20000 × 100% = 60%。其余 8000 kJ 随粪便排出，从未被同化。（同化量 1 分，效率 2 分，去向 1 分） |
| 15 | (c) 上述牛的同化能量中 9600 kJ 用于呼吸。求净生产量及净生产效率，并解释为何净生产量供应下一营养级。 | 答案：净生产 = 12000 − 9600 = 2400 kJ；净生产效率 = 2400 ÷ 12000 × 100% = 20%。只有净生产（贮存于身体组织）可被下一营养级摄食，呼吸所用的能量已变成热散失。（净生产 2 分，效率 1 分，解释 1 分） |
| 16 | (d) 由生产者至三级消费者的整体能量传递效率为多少？并说明食物链通常只有四至五级的原因。 | 答案：整体效率 = 50 ÷ 50000 × 100% = 0.1%。每传一级约损失九成能量，至第四、五级所余能量已不足以支持可存活族群。（效率 2 分，解释 2 分） |
第五部分：气体交换与运输（16 分）
本部分共四题，通气量以 dm³/min 表示。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | (a) 某人的潮气量为 500 cm³，呼吸率为每分钟 12 次。求其每分钟通气量（以 dm³ 表示）。 | 答案：通气量 = 潮气量 × 呼吸率 = 500 × 12 = 6000 cm³/min = 6.0 dm³/min。（公式 1 分，计算 2 分，单位换算 1 分） |
| 18 | (b) 吸入空气含氧 21%，呼出空气含氧 16%。若通气量为 6.0 dm³/min，求每分钟被吸收的氧体积。 | 答案：氧气体积分数差 = 21% − 16% = 5%（0.05）。吸收量 = 6.0 × 0.05 = 0.30 dm³/min。（体积分数差 2 分，吸收量 2 分） |
| 19 | (c) 人体肺泡总表面积约 70 m²，肺泡壁与微血管壁合共约 1 µm 厚。说明这两项特征如何有利于肺的气体交换。 | 答案：表面积大（约 70 m²）提供大量扩散界面，可同时交换大量气体；壁薄（约 1 µm）使扩散距离极短，扩散速率高；配合丰富微血管及通气维持浓度梯度，氧气与二氧化碳可持续以扩散方式交换。（每项 2 分） |
| 20 | (d) 一氧化碳与血红蛋白的结合亲和力约为氧气的 200 倍。解释一氧化碳中毒的机制，并指出一项急救措施及其生理依据。 | 答案：一氧化碳占据血红蛋白的结合位，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白能运载的氧大幅减少；同时令氧解离曲线左移，组织更难取得氧。急救为立即移至新鲜空气处并给予高浓度氧气，以提高肺泡氧分压，逐步把一氧化碳置换出来。（机制 2 分，措施 1 分，依据 1 分） |
第六部分：协调与体内恒定（16 分）
本部分共四题，须以负反馈概念作答。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | (a) 某人进食后血糖升至 7.0 mmol/dm³，两小时后降至 5.0 mmol/dm³。求血糖下降的百分比，并指出涉及的主要激素及其来源。 | 答案：下降百分比 = (7.0 − 5.0) ÷ 7.0 × 100% = 28.6%。主要激素为胰岛素，由胰脏胰岛的 β 细胞分泌，促进细胞摄取葡萄糖并促进肝糖合成。（计算 2 分，激素 1 分，来源 1 分） |
| 22 | (b) 以血糖调节为例，说明负反馈如何维持体内恒定，并指出一个失效时出现的病症。 | 答案：血糖升高时，胰岛素分泌增加，促使细胞摄取葡萄糖、肝脏合成肝糖，血糖回落；血糖过低时，胰高血糖素分泌增加，促进肝糖分解，血糖回升。这种“偏离即矫正”的机制使血糖维持在狭窄范围；若胰岛素分泌不足或受体反应减弱，即出现糖尿病，血糖长期偏高。（机制 3 分，病症 1 分） |
| 23 | (c) 某病人体温升至 39.0 °C（正常 37.0 °C）。求偏离正常值多少度，并描述两个散热反应及其机制。 | 答案：偏离 = 39.0 − 37.0 = 2.0 °C。反应一：皮肤血管扩张，更多血液流经皮肤表面，增加辐射及对流散热；反应二：汗腺分泌增加，汗液蒸发吸收大量潜热。体温下降后，下视丘减少发动这些反应。（偏离 1 分，每项反应 1.5 分） |
| 24 | (d) 描述膝反射的神经路径，并解释反射为何不经大脑意识仍能迅速完成。 | 答案：敲击膝腱使股四头肌突然伸长，肌肉内的牵张受体受刺激而产生神经冲动，经感觉神经元传入脊髓，在脊髓内直接与运动神经元形成突触，运动神经元把冲动传至股四头肌引起收缩。路径只经脊髓、突触数目少，不需传往大脑再折返，故反应迅速并具保护作用。（路径 3 分，解释 1 分） |
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