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中五生物練習卷：遺傳、種群與生態系統（12 題・100 分・75 分鐘）
練習卷 · 中五生物：遺傳、種群與生態系統全卷
中五生物練習卷，涵蓋單因子雜交與表現型比例、等位基因頻率、DNA 鹼基組成與密碼子、能量在食物鏈的傳遞、種群增長與標記重捕法、哈代-溫伯格平衡、ABO 血型遺傳、測交與連鎖、碳循環、密度制約與光合作用實驗設計，全卷 12 題附完整答案及評分要點，適合課後自測與考前溫習。
卷面資料 年級：中五（S5） ｜ 科目：生物 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：100 分 ｜ 題數：12
甲部：遺傳與分子基礎（25 分）
細閱各題，寫出計算步驟及答案。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 兩隻雜合黑毛小鼠（Bb）交配，黑毛（B）對白毛（b）為顯性。(a) 列出子代的基因型及其比例。(b) 求黑毛與白毛子代的比例，並說明理由。 | Bb × Bb → BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1。黑毛（BB、Bb）佔 3/4，白毛（bb）佔 1/4，即 3 : 1。評分：(a) 3 分；(b) 2 分（比例 1 分、理由 1 分）。 |
| 2 | 某昆蟲種群共 500 隻，其中基因型 AA 有 320 隻、Aa 有 160 隻、aa 有 20 隻。(a) 求等位基因 A 及 a 的頻率。(b) 求基因型 Aa 的頻率。 | A 等位基因數 = 320×2 + 160 = 800，頻率 = 800 ÷ 1000 = 0.80；a 的頻率 = 1 − 0.80 = 0.20。Aa 頻率 = 160 ÷ 500 = 0.32。評分：(a) 3 分；(b) 2 分。 |
| 3 | 某 DNA 分子共 900 個鹼基對，腺嘌呤（A）佔全部鹼基 30%。(a) 求鳥嘌呤（G）的數目。(b) 若整段皆為編碼區，最多可編碼多少個氨基酸（不計終止密碼子）？ | 鹼基總數 = 900 × 2 = 1800；A = 1800 × 30% = 540，T = 540；G + C = 1800 − 1080 = 720，G = C = 360。密碼子數 = 900 ÷ 3 = 300，扣除 1 個終止密碼子 → 299 個氨基酸。評分：(a) 3 分；(b) 2 分。 |
| 4 | 某草原生態系統的生產者每年固定 40 000 kJ m⁻² 的太陽能，初級消費者同化效率為 10%，次級消費者同化效率為 15%。(a) 求初級消費者同化的能量。(b) 求次級消費者同化的能量。(c) 列出其餘能量的兩個去向。(d) 解釋食物鏈為何通常不超過四至五級。 | (a) 40000 × 10% = 4000 kJ；(b) 4000 × 15% = 600 kJ；(c) 呼吸作用以熱能散失、未被攝食或隨糞便排出、由分解者分解；(d) 每一營養級只有約 10% 能量傳遞至上一級，經四至五級後剩餘能量不足以維持另一個營養級。評分：(a) 2 分；(b) 2 分；(c) 3 分；(d) 3 分。 |
乙部：種群與遺傳比例（30 分）
遺傳比例須列式說明；頻率答案取三位有效數字。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 5 | 某鳥類種群現有 250 隻，每年增長率 12%，期間無遷入遷出。(a) 求 6 年後的種群數目（取整數）。(b) 求該種群的倍增時間（年，取兩位小數）。 | (a) 250 × 1.12⁶ = 493.5 ≈ 493 隻。(b) 倍增時間 = ln2 ÷ ln1.12 = 6.12 年。評分：(a) 4 分；(b) 3 分。 |
| 6 | 研究員以標記重捕法估計某蝸牛種群：首次捕捉 120 隻並標記後放回，一星期後重捕 200 隻，其中 45 隻帶標記。(a) 估計該種群數目。(b) 寫出此方法成立的兩個假設。 | (a) N = 120 × 200 ÷ 45 = 533 隻。(b) 假設：標記不影響生存及被捕獲機會；種群均勻混合，期間無遷入遷出、出生與死亡；標記不會脫落。評分：(a) 4 分；(b) 3 分。 |
| 7 | 某隱性遺傳病在人群中的發病率為 1/2500，該人群符合哈代-溫伯格平衡。(a) 求隱性等位基因頻率 q。(b) 求顯性等位基因頻率 p。(c) 求攜帶者（雜合子）頻率（取三位有效數字）。 | (a) q² = 1/2500 → q = 0.02。(b) p = 1 − q = 0.98。(c) 2pq = 2 × 0.98 × 0.02 = 0.0392 ≈ 0.039（約 3.92%）。評分：(a) 3 分；(b) 2 分；(c) 3 分。 |
| 8 | 人類 ABO 血型由 Iᴬ、Iᴮ、i 三個等位基因控制。(a) 父親 AB 型、母親 O 型，求子代血型及其概率。(b) 若父親為 AO 型、母親為 BO 型，求四種血型的比例。 | (a) AB × ii → Iᴬi（A 型）與 Iᴮi（B 型）各 50%。(b) Iᴬi × Iᴮi → AB、A、B、O 四型比例 1 : 1 : 1 : 1。評分：(a) 4 分；(b) 4 分。 |
丙部：長題目（45 分）
長題目須以完整步驟、表格或文字段落作答。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 9 | 豌豆測交：AaBb × aabb，兩基因位於不同染色體，共得 640 粒種子。(a) 求四種表現型的期望數目。(b) 若兩基因完全連鎖且無交換，後代表現型會怎樣？(c) 實驗只觀察到兩種表現型各 320 粒，應如何解釋？ | (a) 1 : 1 : 1 : 1，每種 160 粒。(b) 只出現兩種親本型表現型，各 50%（320 粒）。(c) 兩基因位於同一染色體且完全連鎖，測交後代只出現親本組合，證明沒有獨立分配。評分：(a) 4 分；(b) 3 分；(c) 4 分。 |
| 10 | 某森林生態系統的總初級生產量（GPP）為 50 000 kJ m⁻² yr⁻¹，生產者呼吸作用消耗 20 000 kJ m⁻² yr⁻¹。(a) 求淨初級生產量（NPP）。(b) 若初級消費者攝食 15% NPP、同化效率 40%，求初級消費者同化的能量。(c) 說明分解者在碳循環中的兩項作用。 | (a) NPP = 50000 − 20000 = 30000 kJ m⁻² yr⁻¹。(b) 30000 × 15% × 40% = 1800 kJ m⁻² yr⁻¹。(c) 分解者以呼吸作用把死亡有機物中的碳釋放為 CO₂；把有機物礦化為無機養分歸還土壤，使碳可再被生產者固定。評分：(a) 3 分；(b) 4 分；(c) 4 分。 |
| 11 | 某農田面積 60 公頃，田鼠密度為每公頃 25 隻。(a) 求田鼠總數。(b) 若該環境的容納量（K）為 1800 隻，求現時種群佔 K 的百分比（取三位有效數字）。(c) 說明種群接近 K 時出生率與死亡率的變化。 | (a) 60 × 25 = 1500 隻。(b) 1500 ÷ 1800 × 100% = 83.3%。(c) 密度制約因素（食物、空間、疾病、捕食）加強，出生率下降、死亡率上升，淨增長趨近零，種群在 K 附近波動。評分：(a) 3 分；(b) 3 分；(c) 5 分。 |
| 12 | 學生以水生植物研究光強度對光合作用速率的影響。光源距離分別為 10、20、30、40 cm，每組數 5 分鐘內的氧氣泡數目：42、28、17、9；另設黑暗對照組，5 分鐘得 2 個氣泡。(a) 求各組每分鐘的氣泡速率。(b) 求 10 cm 組相對 40 cm 組的倍數（取三位有效數字）。(c) 寫出兩項須控制的其他變數。(d) 為何每組須用同一株植物、並重複三次？ | (a) 8.4、5.6、3.4、1.8 個／分鐘；黑暗組 0.4 個／分鐘。(b) 8.4 ÷ 1.8 = 4.667 倍。(c) 溫度、CO₂ 濃度（碳酸氫鈉溶液濃度）、植物品種與大小、水量。(d) 同一植株可減少個體差異；重複三次取平均以減少隨機誤差，提高結果可靠性。評分：(a) 3 分；(b) 2 分；(c) 3 分；(d) 4 分。 |
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