HKDSE 生物 Paper 1B 模擬卷:酶、遺傳、生態與滲透(100 分)
- 2026-11-10
HKDSE 生物 Paper 1B 模擬卷:酶、遺傳、生態與滲透(100 分):6 題 23 部分、100 分、60 分鐘。題型涵蓋酶活性與溫度對酶結構的影響、單基因雜交與卡方檢定、光合作用與呼吸作用的氣體交換、生態系統能量流動與標放再捕估算、滲透與水勢對植物細胞的影響,以及細菌生長代數與重組質粒的篩選。
第 1 題 酶的性質與活性
一項實驗把相同濃度的酶溶液與受質溶液混合。在 25 °C 時,5 分鐘內生成產物 60.0 µmol;在 40 °C 時,平均生成速率為每分鐘 30.0 µmol;在 60 °C 時,速率降至接近零。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | (a) 計算 25 °C 時產物生成的平均速率。 | 60.0 ÷ 5.0 = 12.0 µmol min-1。 |
| 2 | (b) 計算 40 °C 與 25 °C 的平均速率比,並比較兩個溫度的反應速率。 | 30.0 ÷ 12.0 = 2.5,即 40 °C 的速率是 25 °C 的 2.5 倍。 |
| 3 | (c) 解釋為何 40 °C 的速率高於 25 °C,而 60 °C 時速率降至接近零。 | 溫度升高令分子動能增加,分子與活性位點有效碰撞的頻率上升,故速率提高。溫度超過最適範圍後,酶的蛋白質三維結構(包括活性位點)被破壞而變性,酶失去催化能力,故 60 °C 時速率接近零。 |
| 4 | (d) 設計一個實驗測試證明該酶的化學本質是蛋白質。 | 在酶溶液中加入蛋白酶後再測定活性;若活性明顯下降即支持酶是蛋白質。亦可進行雙縮脲試驗,溶液出現紫色即表示含有蛋白質。 |
第 2 題 單基因雜交與卡方檢定
某植物的一對等位基因控制花色,紅花等位基因(R)對白花等位基因(r)為完全顯性。兩株雜合紅花植株雜交,共得子代 320 株,其中 68 株開白花。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 5 | (a) 寫出兩株親本的基因型,以及子代的理論表現型比例。 | 兩株親本均為 Rr,雜交為 Rr × Rr;理論上紅花 : 白花 = 3 : 1。 |
| 6 | (b) 計算子代中預期白花與紅花的株數。 | 預期白花 = 320 ÷ 4 = 80 株;預期紅花 = 320 − 80 = 240 株。 |
| 7 | (c) 用卡方檢定比較觀察值與預期值,並判斷能否接受 3 : 1 的假設(自由度 1,臨界值 3.84)。 | X² = (68 − 80)² ÷ 80 + (252 − 240)² ÷ 240 = 144 ÷ 80 + 144 ÷ 240 = 1.8 + 0.6 = 2.4。計算值 2.4 小於臨界值 3.84,故接受 3 : 1 的假設,觀察值與預期值的差異不顯著。 |
| 8 | (d) 說明遺傳比例常與理論值出現偏差的兩個原因。 | 子代數目有限,受精屬隨機事件,會產生抽樣誤差;此外部分基因型可能影響存活(例如純合顯性致死),或發生突變,令觀察比例偏離理論值。 |
第 3 題 光合作用與呼吸作用的氣體交換
一株水生植物在光照下 10 分鐘內釋出氧氣 4.8 cm3;移至黑暗後 10 分鐘內吸收氧氣 1.2 cm3。假設兩個情況的溫度相同。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 9 | (a) 計算光照下氧氣的淨釋出速率。 | 4.8 ÷ 10 = 0.48 cm3 min-1。 |
| 10 | (b) 計算黑暗中的耗氧速率。 | 1.2 ÷ 10 = 0.12 cm3 min-1。 |
| 11 | (c) 計算真正光合作用速率。 | 真正光合速率 = 淨釋出速率 + 呼吸速率 = 0.48 + 0.12 = 0.60 cm3 min-1。 |
| 12 | (d) 解釋黑暗時氣體交換的方向為何與光照時相反。 | 黑暗時光合作用停止,只有呼吸作用進行,細胞消耗氧氣並釋出二氧化碳,故氧氣由外界進入植物、二氧化碳由植物排出,方向與光照時相反。 |
第 4 題 能量流動與族群估算
某草原生態系統中,生產者固定的能量為 50 000 kJ m-2 yr-1,初級消費者同化的能量為 5 000 kJ m-2 yr-1,次級消費者同化的能量為 400 kJ m-2 yr-1。研究人員另以標放再捕法估算蝸牛族群:第一次標記 80 隻並放回,第二次捕獲 100 隻,其中 16 隻帶有標記。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 13 | (a) 計算能量由生產者流向初級消費者的效率。 | 5 000 ÷ 50 000 × 100 = 10%。 |
| 14 | (b) 計算次級消費者相對初級消費者的同化效率,並與上一級的效率比較。 | 400 ÷ 5 000 × 100 = 8%,比生產者到初級消費者的 10% 為低。 |
| 15 | (c) 估算該蝸牛族群的個體數目。 | 族群數目 = 80 × 100 ÷ 16 = 500 隻。 |
| 16 | (d) 列出標放再捕法的三項假設,並說明其中一項被破壞時估計值的偏差方向。 | 假設包括:標記動物與未標記動物在族群中隨機混合、期間沒有遷入遷出、沒有出生與死亡、標記不會脫落或影響被捕機會。若帶標記動物較易被捕獲,第二次樣本中帶標記比例偏高,分母變大,估計族群數目會偏低。 |
第 5 題 滲透與水勢
五條長度相同的馬鈴薯條分別浸於 0.0、0.2、0.4、0.6 及 0.8 mol dm-3 蔗糖溶液 30 分鐘。浸於 0.6 mol dm-3 溶液的一條,質量由 2.50 g 變為 2.425 g;浸於 0.4 mol dm-3 的一條,質量變化為 -1.2%。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 17 | (a) 計算浸於 0.6 mol dm-3 溶液一條的質量百分變化。 | (2.425 − 2.50) ÷ 2.50 × 100 = -3.0%。 |
| 18 | (b) 由 0.4 與 0.6 mol dm-3 兩組的結果,推斷使馬鈴薯條質量不變的溶液濃度。 | 0.4 mol dm-3 時質量減少 1.2%,0.6 mol dm-3 時減少 3.0%,故質量不變的濃度介於兩者之間,約 0.45 至 0.50 mol dm-3,即與細胞液濃度相若。 |
| 19 | (c) 以水勢解釋馬鈴薯條質量變化的原因。 | 溶液濃度越高,水勢越低。當外界溶液水勢低於細胞液水勢時,水分經滲透由細胞流向外界溶液,細胞失去水分,薯條質量下降。 |
| 20 | (d) 預測浸於 0.0 mol dm-3 溶液一條的結果並解釋。 | 純水的水勢最高(為零),水分大量經滲透進入細胞,細胞膨脹,薯條質量增加最多;若細胞壁限制膨脹,薯條會變得更堅挺而不會爆裂。 |
第 6 題 細菌生長與基因工程
把人類胰島素基因插入質粒後導入細菌。培養初期細菌數目為 100 個,經一段時間後增至 6 400 個,每代需 20 分鐘。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 21 | (a) 計算細菌經歷了多少代。 | 6 400 ÷ 100 = 64 = 2 的 6 次方,故共經歷 6 代。 |
| 22 | (b) 計算這段培養所需的時間。 | 6 × 20 = 120 分鐘,即 2 小時。 |
| 23 | (c) 解釋為何在培養基加入抗生素可以篩選出成功導入質粒的細菌。 | 重組質粒帶有抗藥基因,成功導入質粒的細菌能在含抗生素的培養基上存活並繁殖;未導入質粒的細菌沒有抗藥性,被抗生素殺死。只有存活菌落才是帶有目標基因的候選菌株。 |
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