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私醫聯招 普通生物學歷屆題庫|全部題目+答案+詳解(第 10 頁)

101–114 學年度私立醫學校院聯合招考轉學生考試.普通生物學科

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110 學年度

關於細胞呼吸作用的敘述,下列何者錯誤
  1. 糖解作用需先提供能量,經受質層次磷酸化 (substrate-level phosphorylation) 直接產生 ATP
  2. 檸檬酸循環經受質層次磷酸化直接產生 ATP
  3. 糖解作用及檸檬酸循環產生的 NADH 及 FADH2 進入電子傳遞鏈經氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation) 產生 ATP
  4. 整個細胞呼吸的主要關鍵點在糖解作用的第一個反應酵素-己糖激酶 (hexokinase)
提示
想想糖解、檸檬酸循環與電子傳遞鏈各自「直接」產生 ATP 的方式,以及調控細胞呼吸速率的關鍵限速步驟通常落在哪裡。
參考答案

正解:D

詳解
A. 正確敘述。糖解作用的前期(投資期)確實需先消耗 ATP 提供活化能,之後在放能期經受質層次磷酸化直接生成 ATP,此為正確描述,非本題所選錯誤項。
B. 正確敘述。檸檬酸循環中琥珀醯輔酶 A 合成酶催化的步驟會經受質層次磷酸化直接生成 GTP(可轉為 ATP),確為受質層次磷酸化,敘述正確。
C. 正確敘述。糖解與檸檬酸循環產生的 NADH 與 FADH2 攜帶高能電子進入電子傳遞鏈,經氧化磷酸化(化學滲透偶聯)生成大量 ATP,描述無誤。
D. 錯誤敘述,為本題答案。細胞呼吸速率的主要調控關鍵點並非糖解第一步的己糖激酶,而是糖解路徑中受 ATP、AMP、檸檬酸等變構調節的磷酸果糖激酶 (phosphofructokinase, PFK),它才是最重要的限速調控酵素。
關於細胞傳訊 (cell signaling) 的敘述,下列何者錯誤
  1. 細胞接收外來訊息可分為接收 (reception)、傳導 (transduction) 及作出反應 (response) 等三階段
  2. 傳訊分子 (signaling molecules) 種類繁多,傳遞途徑以及作用範圍也有極大差距
  3. 特定傳訊分子會刺激所有具有其受體 (receptor) 的細胞做出一致的反應
  4. 不同細胞內訊息傳遞的途徑 (signal transduction pathways) 因受體種類、傳遞分子的有無而可能相同、部分相同或不同
提示
同一種傳訊分子作用到不同細胞時,反應是否一定相同?想想受體種類與細胞內傳導路徑的差異。
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。細胞訊息傳遞的經典模型即分為接收 (reception)、傳導 (transduction) 與作出反應 (response) 三階段,描述無誤。
B. 正確敘述。傳訊分子種類極多(如荷爾蒙、神經傳導物、局部調節因子等),傳遞距離與作用範圍差異極大,敘述正確。
C. 錯誤敘述,為本題答案。同一傳訊分子作用於不同細胞時,因細胞內受體種類、下游傳導路徑與所表現的效應蛋白不同,反應可能不同,並非做出「一致」的反應。
D. 正確敘述。不同細胞內的訊號傳導途徑會因受體種類、傳遞分子有無而相同、部分相同或不同,此為正確描述。
關於大腸桿菌乳糖操縱組 (lac operon) 的調控,下列何者錯誤
  1. 主要在於調控轉錄的發生
  2. 調節基因 (regulatory gene) 轉譯出來的是活化的抑制蛋白 (repressor),可負調控轉錄的發生
  3. 只要環境有乳糖存在,乳糖轉化成的異乳糖 (allolactose) 就可以造成抑制蛋白 (repressor) 的活化
  4. 異乳糖才是真正的誘導物 (inducer)
提示
抑制蛋白在有乳糖(異乳糖)時是被活化還是被去活化?回想 lac operon 在有乳糖時操縱組會開啟還是關閉。
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。lac operon 的調控主要作用於轉錄層次(決定 RNA 聚合酶能否轉錄結構基因),描述無誤。
B. 正確敘述。調節基因 lacI 轉譯出具活性的抑制蛋白,可結合操作子而負調控(阻遏)轉錄,敘述正確。
C. 錯誤敘述,為本題答案。有乳糖時,異乳糖結合抑制蛋白會使其構型改變而「失活」(無法結合操作子),並非造成抑制蛋白的「活化」;活化抑制蛋白反而會關閉操縱組,與事實相反。
D. 正確敘述。異乳糖 (allolactose) 才是 lac operon 真正的誘導物,結合抑制蛋白使其脫離操作子而開啟轉錄,描述無誤。
研究基因表現的方法不包括下列何者?
  1. 北方印漬術 (Northern blotting)
  2. 南方印漬術 (Southern blotting)
  3. 原位雜合 (in situ hybridization)
  4. DNA 微陣列分析 (microarray assay)
提示
回想各印漬術偵測的分子:Northern 測 RNA、Southern 測 DNA。哪一項偵測的是 DNA 而非基因表現產物?
參考答案

正解:B

詳解
A. 屬於研究基因表現的方法。Northern blotting 偵測 mRNA 的表現量,直接反映基因表現,屬於基因表現研究方法。
B. 不屬於研究基因表現的方法,為本題答案。Southern blotting 偵測的是基因體 DNA(如序列存在與否、拷貝數、重組),並非偵測基因的表現產物,故不屬於研究基因表現的方法。
C. 屬於研究基因表現的方法。原位雜合 (in situ hybridization) 可在組織或細胞中定位特定 mRNA 的表現位置,屬基因表現研究方法。
D. 屬於研究基因表現的方法。DNA 微陣列可同時分析大量基因的 mRNA 表現量,是高通量的基因表現分析工具。
關於真核生物的敘述,下列何者最正確
  1. 原生生物屬於真核生物,大部分為單細胞生物,其生殖與生命週期有相當大的變異,有的甚至沒有有性生殖
  2. 原生生物依照其共有的特徵,在四個上群 (supergroups) 的假說中很容易與其他的真核生物分開
  3. 依據四個上群的假說,真菌的親緣關係離植物較近,離動物較遠
  4. 依據四個上群的假說,有色素體的原生生物與植物同屬於古色素體生物 (archeaplastida)
提示
原生生物是一個並系群(polyphyletic/paraphyletic)的集合,各類群差異極大。逐一檢視真菌與動植物的親緣關係、以及色素體來源的分類。
參考答案

正解:A

詳解
A. 最正確敘述,為本題答案。原生生物是真核生物中除動物、植物、真菌以外的多樣類群,多為單細胞,生殖與生命週期變異極大,部分甚至缺乏有性生殖,描述正確。
B. 錯誤敘述。原生生物並非單系群,缺乏共有的獨特衍徵,反而「不易」與其他真核生物截然分開,需依分子親緣關係分散到各上群中。
C. 錯誤敘述。真菌 (Fungi) 與動物同屬 Opisthokonta(後鞭毛生物),親緣關係離動物「較近」而非離動物較遠。
D. 錯誤敘述。有色素體(葉綠體)的原生生物與植物確實同屬 Archaeplastida 一群,但該群名稱應為古質體生物 Archaeplastida,本選項將重點置於分類且與四上群假說對照時,其敘述並非最正確(相較之下 A 為最正確之描述)。
關於 G 蛋白偶聯受體 (G protein-coupled receptors; GPCR) 的敘述,下列何者錯誤
  1. 是一群膜蛋白受體的通稱,在靜息狀態下,細胞膜上的 GPCR 是由 α、β 和 γ 三個次單元 (subunits) 組成的三聚體
  2. 激活狀態下,複合體解離成帶有 ATP 的 α 次單元與 β-γ 雙聚體。α 次單元釋出磷酸根後與 β-γ 雙聚體結合,回復靜息狀態
  3. 只存在真核生物細胞,它們參與很多細胞訊息傳遞的過程
  4. 味覺和嗅覺等感覺訊息主要由 GPCR 傳遞
提示
GPCR 活化時 G 蛋白 α 次單元結合的是 GTP 還是 ATP?回想 G 蛋白循環中鳥苷酸(GDP/GTP)的交換。
參考答案

正解:B

詳解
A. 正確敘述。GPCR 為七次跨膜的膜蛋白受體家族,靜息時偶聯的異三聚體 G 蛋白由 Gα、Gβ、Gγ 三個次單元組成,描述無誤。
B. 錯誤敘述,為本題答案。G 蛋白活化時 α 次單元結合的是 GTP(非 ATP),解離後 α-GTP 傳遞訊號,其自身 GTP 酶活性水解 GTP 為 GDP 後才與 βγ 重新結合回復靜息,故「帶有 ATP」與「釋出磷酸根」的敘述錯誤。
C. 正確敘述。GPCR 為真核細胞特有的受體系統,廣泛參與細胞外訊息的接收與傳導,描述正確。
D. 正確敘述。味覺與嗅覺的化學感覺訊息主要透過 GPCR(如嗅覺受體、味覺受體)啟動傳導,敘述無誤。
新型冠狀病毒近期在英國和印度出現高傳染力突變種,下列何者是病毒突變迅速最主要原因?
  1. 反轉錄酶 (reverse transcriptase) 錯誤率高
  2. 核糖核酸聚合酶 (RNA polymerase) 欠缺校正功能
  3. 核糖核酸聚合酶的合成速度大於去氧核糖核酸聚合酶 (DNA polymerase) 的校正速度
  4. 病毒外殼阻礙宿主的去氧核糖核酸聚合酶進行校正
提示
冠狀病毒是 RNA 病毒,其複製酶種類為何?RNA 聚合酶與 DNA 聚合酶在「校正(proofreading)」能力上的差異是突變率高低的關鍵。
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤敘述。冠狀病毒是正股 RNA 病毒,複製使用 RNA 依賴性 RNA 聚合酶,並不使用反轉錄酶,故此非其突變迅速的原因。
B. 最主要原因,為本題答案。多數 RNA 病毒的 RNA 聚合酶缺乏(或校正能力薄弱)3'→5' 外切校正功能,導致複製時錯誤無法修正、突變率遠高於 DNA 複製,是病毒快速產生變異株的主因。
C. 錯誤敘述。突變率高低取決於是否具校正功能,而非聚合酶「合成速度」與 DNA 聚合酶校正速度的比較,此敘述並非病毒突變的主要原因。
D. 錯誤敘述。病毒複製並非依賴宿主的 DNA 聚合酶來校正病毒 RNA,此描述與冠狀病毒複製機制不符。
小干擾核糖核酸 (small interfering RNA or siRNA) 最早由英國生物學家 David Baulcombe 發現,是長度 20-25 個核苷酸的雙股 RNA,請問 siRNA 在生物細胞的功能下列何者最正確
  1. 可轉譯成小分子蛋白
  2. 可以抑制特定基因的表現
  3. 可以協助基因體的修復
  4. 有類似於跳躍子 (transposon) 的功能
提示
siRNA 屬於 RNA 干擾 (RNAi) 機制的一員,它與 mRNA 互補後會導致什麼結果?
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤敘述。siRNA 為非編碼小 RNA,並不會被轉譯成蛋白質,而是作為序列導引分子發揮調控作用。
B. 最正確敘述,為本題答案。siRNA 併入 RISC 複合體後,以序列互補方式導引降解或抑制特定 mRNA,達成專一性的基因沉默(抑制特定基因表現),此為其核心功能。
C. 錯誤敘述。siRNA 的功能是轉錄後(或轉錄)層次的基因沉默,並非協助基因體 DNA 的修復。
D. 錯誤敘述。跳躍子可在基因體內移動並插入,siRNA 並不具備轉位子的移動功能,反而 RNAi 常被用來壓制轉位子活性。
有關染色質 (chromatin) 的相關敘述,下列何者最正確
  1. 常染色質 (euchromatin) 是高度緊密結構
  2. 端粒和中節常觀察到常染色質結構
  3. 在光學顯微鏡下無法觀察異染色質 (heterochromatin)
  4. 異染色質區域基因不轉錄
提示
常染色質與異染色質何者結構鬆散、何者高度緊密?緊密纏繞的染色質區域基因通常是否能被轉錄?
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤敘述。常染色質 (euchromatin) 結構「鬆散」、基因活躍轉錄,高度緊密的是異染色質,敘述與事實相反。
B. 錯誤敘述。端粒與中節(著絲點)區域屬於高度濃縮的「異染色質」(構成型異染色質),而非常染色質。
C. 錯誤敘述。異染色質因高度濃縮、染色較深,在光學顯微鏡下反而「較容易」被觀察到,並非無法觀察。
D. 最正確敘述,為本題答案。異染色質高度濃縮、DNA 不易被轉錄機器接觸,故該區域基因通常不轉錄(處於沉默狀態),描述正確。
有關人類基因組 (human genome) 的敘述,下列何者錯誤
  1. 低於 1.5% 人類基因組是跳躍子 (transposon)
  2. 人類基因組中有偽基因的存在
  3. 人類基因組中有 44% 的重複 DNA
  4. 平均每 1000 個鹼基會出現 1 個單核苷酸多態性 (single nucleotide polymorphism)
提示
人類基因組中轉位子(transposable elements)所占比例遠高於 1.5%,回想這類重複序列約占基因組的百分之多少。
參考答案

正解:A

詳解
A. 錯誤敘述,為本題答案。轉位子(可移動遺傳元件)約占人類基因組的 40~45%(遠高於 1.5%),故「低於 1.5%」的敘述明顯錯誤。
B. 正確敘述。人類基因組確實存在偽基因 (pseudogene)——失去功能、無法產生正常蛋白的基因複本,描述無誤。
C. 正確敘述。人類基因組含大量重複 DNA(含轉位子與其他重複序列),約有 44% 為重複 DNA,敘述合理正確。
D. 正確敘述。人類個體間平均約每 1000 個鹼基會出現 1 個單核苷酸多態性 (SNP),此為常見的族群遺傳變異估計,描述正確。
造成全球 COVID-19 新冠肺炎大流行的 SARS-CoV2 病毒是一種冠狀病毒。有關冠狀病毒的敘述,下列何者最正確
  1. 為一種反轉錄病毒
  2. 基因體為 DNA
  3. 利用宿主細胞的 RNA 聚合酶合成病毒 RNA
  4. 病毒顆粒的外層膜是來自宿主細胞的細胞膜
提示
冠狀病毒是包膜病毒,其基因體為 RNA。想想有套膜(envelope)病毒的外層膜通常來自何處。
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤敘述。冠狀病毒為正股 RNA 病毒,複製使用 RNA 依賴性 RNA 聚合酶,並非需反轉錄成 DNA 的反轉錄病毒。
B. 錯誤敘述。冠狀病毒的基因體為單股正股 RNA,而非 DNA。
C. 錯誤敘述。冠狀病毒攜帶並使用自身編碼的 RNA 依賴性 RNA 聚合酶合成病毒 RNA,並非利用宿主的 RNA 聚合酶。
D. 最正確敘述,為本題答案。冠狀病毒為包膜病毒,其外層脂質套膜是在出芽(budding)過程中衍生自宿主細胞的膜系統(細胞膜或內膜),描述正確。
下列何者不是細胞訊息傳遞途上的次級訊息分子 (secondary messenger)?
  1. cyclic AMP (cAMP)
  2. Ca2+
  3. diacylglycerol (DAG)
  4. GTP
提示
cAMP、Ca²⁺、DAG 都是經典的第二信使。逐一檢視哪一項在訊息傳遞中主要是核苷酸能量分子而非第二信使。
參考答案

正解:D

詳解
A. 屬於第二信使。cAMP 由腺苷酸環化酶催化 ATP 生成,是活化 PKA 等下游效應的經典第二信使。
B. 屬於第二信使。Ca2+ 是廣泛使用的第二信使,可結合鈣調蛋白等調節眾多細胞反應。
C. 屬於第二信使。DAG 由 PIP2 水解產生,可活化蛋白激酶 C (PKC),是經典第二信使。
D. 不是第二信使,為本題答案。GTP 主要作為 G 蛋白活化的能量/開關分子與核苷酸受質,並非典型的細胞內第二信使,故為正解。
若分析某生物發現胞嘧啶 (cytosine) 占該生物體 DNA 樣本中核苷酸的 38%。請問該樣品中大約有多少百分比的核苷酸是胸腺嘧啶 (thymine)?
  1. 62%
  2. 12%
  3. 24%
  4. 31%
提示
在雙股 DNA 中依 Chargaff 法則,A=T、G=C。先由 C% 推出 G%,再算出 A+T 的總比例。
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。62% 為 A+T+其一的誤算;由 C=38% 得 G=38%,故 C+G=76%,A+T 僅 24%,T 不可能高達 62%。
B. 正確答案。雙股 DNA 中 C=G=38%,故 C+G=76%;剩餘 A+T=24%,又 A=T,故 T=24%÷2=12%。
C. 錯誤。24% 是 A+T 的「總和」而非單獨 T 的比例;T 應為 24% 的一半即 12%。
D. 錯誤。31% 並不符合 Chargaff 法則的計算結果,T 應為 12%。
如果你在光學顯微鏡下觀察動物組織樣本時注意到組織周圍有大量細胞外基質,那麼你最懷疑該樣本為哪種組織類型?
  1. 神經組織
  2. 表皮組織
  3. 結締 (connective) 組織
  4. 肌肉組織
提示
四種基本組織中,哪一類的特徵就是細胞稀疏、被大量細胞外基質(基質+纖維)包圍?
參考答案

正解:C

詳解
A. 錯誤。神經組織由神經元與神經膠細胞緊密構成,並非以大量細胞外基質為特徵。
B. 錯誤。表皮(上皮)組織細胞排列緊密、細胞外基質極少,與觀察到大量細胞外基質不符。
C. 正確答案。結締組織的最大特徵即細胞分散於大量細胞外基質(基質與膠原、彈性等纖維)中,故看到大量細胞外基質最應懷疑為結締組織。
D. 錯誤。肌肉組織由排列緊密的肌纖維(肌細胞)構成,並非以大量細胞外基質為主要特徵。
有關 2012 年諾貝爾生理醫學獎得主山中伸彌研究所發展出的誘導性多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPS) 的敘述,下列何者最正確
  1. 由胚胎幹細胞移除少數特定基因後誘導產生
  2. 藉由導入特定數個轉錄因子基因到一般體細胞後誘導產生
  3. 由體細胞與胚胎幹細胞共同培養後誘導而來
  4. 由成體幹細胞活化特定轉錄因子基因而來
提示
iPS 細胞由山中伸彌以哪幾個「轉錄因子(如 Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc)」導入體細胞而重編程產生?起始細胞是體細胞還是胚胎幹細胞?
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。iPS 並非由胚胎幹細胞「移除」基因誘導,而是把體細胞「重編程」回多能狀態。
B. 最正確敘述,為本題答案。山中伸彌以導入特定數個轉錄因子基因(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc)到一般體細胞,使其重編程為誘導性多功能幹細胞 (iPS),描述正確。
C. 錯誤。iPS 的產生不需與胚胎幹細胞共同培養,僅需導入重編程因子即可。
D. 錯誤。iPS 的起始細胞是一般「體細胞」而非成體幹細胞,且是導入外源轉錄因子而非僅活化內源特定基因。
白化症 (albino) 是一種體染色體隱性特徵疾病 (非性聯遺傳)。一對夫婦都有正常的色素沉積,但兩者父母都有一位是白化症。請問這對的第一個孩子患白化症的機率是多少?
  1. 1/2
  2. 1/4
  3. 1/8
  4. 1/16
提示
父母皆正常但各自有一位白化症的親代,故雙親基因型都是帶因者 (Aa)。做 Aa × Aa 的孟德爾雜交,算出隱性性狀的比例。
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。1/2 是雜合子帶因者的機率,而非表現白化(aa)的機率。
B. 正確答案。父母各有一位白化(aa)親代,故雙親必為帶因者 Aa。Aa × Aa 後代出現 aa(白化)的機率為 1/4。
C. 錯誤。1/8 不符合單基因隱性遺傳 Aa × Aa 的比例計算。
D. 錯誤。1/16 為兩對性狀同時隱性的比例,本題僅單一性狀,正確為 1/4。
在雙股 DNA 複製中,一股為領先股 (leading strand) 一股為延遲股 (lagging strand),有些酵素或蛋白質在兩股合成時皆會使用會,有些只會用於某一股合成時。請問下列哪一種 [酵素] 和在 [某一股] 合成時使用的配對是最正確的?
  1. 引子酶 (primase)-領先股
  2. DNA 解旋酶 (DNA helicase)-領先股
  3. DNA 接合酶 (DNA ligase)-延遲股
  4. DNA 拓樸酶 (DNA topoisomerase)-延遲股
提示
逐一比對各酵素的作用位置:引子酶、解旋酶、拓樸酶在兩股都作用;哪一項酵素(如連接岡崎片段)專屬於延遲股?
參考答案

正解:C

詳解
A. 錯誤配對。引子酶在領先股與延遲股都需合成 RNA 引子(延遲股每個岡崎片段都需引子、需求更多),並非只用於領先股。
B. 錯誤配對。DNA 解旋酶在複製叉處解開雙股,作用於整個複製叉而非只限領先股。
C. 正確配對,為本題答案。DNA 連接酶主要用於延遲股,將相鄰岡崎片段之間的缺口連接起來;領先股連續合成一般不需連接酶,故此配對最正確。
D. 錯誤配對。DNA 拓樸酶作用於複製叉前方解除超螺旋張力,與領先/延遲股區分無關,非只用於延遲股。
有關酵素之調控作用的敘述,下列何者錯誤
  1. 酵素活性區 (active site) 是酵素表面與受質反應之區域
  2. 酵素活性區迎合受質發生形狀改變,以增進和受質結合之稱之為誘導配合 (induced fit)
  3. 異位酵素 (allosteric enzyme) 的酵素異位調控區可以讓訊號分子結合,進而促進或抑制酵素活性區的作用
  4. 回饋抑制 (feedback inhibition) 作用是因為產物與反應物必需競爭同一酵素的活性區
提示
回饋抑制通常是終產物結合到酵素的「異位(allosteric)位」抑制上游酵素,而非產物與受質競爭同一活性區。逐項比對酵素調控名詞。
參考答案

正解:D

詳解
A. 正確敘述。活性區 (active site) 即酵素上與受質結合並進行催化反應的區域,描述無誤。
B. 正確敘述。受質結合時活性區發生構型變化以更貼合受質,即誘導配合 (induced fit),敘述正確。
C. 正確敘述。異位酵素具異位調控區可結合活化子或抑制子,藉構型改變促進或抑制活性區的催化,描述正確。
D. 錯誤敘述,為本題答案。回饋抑制多為終產物結合到酵素的「異位調節位」(非活性區)而抑制上游酵素活性,並非「產物與反應物競爭同一活性區」,此描述錯誤。
下列何者不符合 "ribozyme" 的定義?
  1. microRNA (miRNA)
  2. small nuclear RNA (snRNA) in the spliceosome
  3. intron RNA
  4. ribosomal RNA (rRNA)
提示
ribozyme 指具「催化活性」的 RNA。逐一判斷哪一項 RNA 主要是「導引/調控」而非自身具催化酶活性。
參考答案

正解:A

詳解
A. 不符合 ribozyme 定義,為本題答案。miRNA 主要以序列互補導引 RISC 抑制標的 mRNA(調控功能),本身不具催化性 RNA(酶)活性,故不屬 ribozyme。
B. 符合 ribozyme 定義。剪接體中的 snRNA 參與並催化 mRNA 前驅物的剪接反應,具催化活性,屬 ribozyme。
C. 符合 ribozyme 定義。自我剪接型內含子 (self-splicing intron RNA) 可催化自身剪接反應,是典型的 ribozyme。
D. 符合 ribozyme 定義。核糖體大次單元的 rRNA 催化胜肽鍵形成(肽醯轉移酶活性),是重要的 ribozyme。
一個完整的閱讀框 (open reading frame, ORF),不包括下列何者?
  1. 一段足夠長的 DNA 序列用以編碼 (encode) 一個蛋白質
  2. 一個終止密碼子 (stop codon)
  3. 一段含有 22 個核苷酸 (nucleotides) 的 DNA 序列用以編碼一個微小 RNA (micro RNA)
  4. 一個起始密碼子 (start codon)
提示
ORF 是指從起始密碼子到終止密碼子、可編碼蛋白質的連續讀框。想想 microRNA 是否經 ORF 編碼的蛋白產物。
參考答案

正解:C

詳解
A. 屬於 ORF 的組成。ORF 本質即一段足夠長、可編碼蛋白質的 DNA/RNA 序列,描述屬於 ORF 內容。
B. 屬於 ORF 的組成。完整 ORF 以終止密碼子 (stop codon) 標示轉譯結束,屬 ORF 的必要元件。
C. 不包括於 ORF,為本題答案。編碼微小 RNA (miRNA) 的序列並不編碼蛋白質、不以起始/終止密碼子定義讀框,且題目所述僅 22 個核苷酸的短序列也不構成蛋白質 ORF,故不屬於 ORF。
D. 屬於 ORF 的組成。完整 ORF 以起始密碼子 (start codon, AUG) 標示轉譯起點,屬 ORF 的必要元件。
有關染色體末端的端粒 (telomere) 和端粒酶 (telomerase) 的敘述,下列何者最正確
  1. 體細胞分裂 DNA 複製後,染色體端粒會被端粒酶切除
  2. 生殖細胞中端粒會因端粒酶表現而較體細胞短
  3. 一般體細胞分裂 DNA 複製後染色體端粒會增長
  4. 一般體細胞不會表現端粒酶
提示
一般體細胞是否表現端粒酶?回想為何體細胞每次分裂端粒會變短,而生殖細胞/幹細胞能維持端粒長度。
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤敘述。體細胞複製後端粒因末端複製問題而「縮短」,並非被端粒酶切除;一般體細胞端粒酶活性甚低。
B. 錯誤敘述。生殖細胞高度表現端粒酶以維持端粒長度,端粒反而「較長」而非較短。
C. 錯誤敘述。一般體細胞缺乏足夠端粒酶活性,複製後端粒會逐漸「變短」而非增長。
D. 最正確敘述,為本題答案。一般體細胞不表現(或極低)端粒酶,故每次分裂端粒逐漸縮短,此為 Hayflick 極限與細胞老化的分子基礎,描述正確。
在真核生物發現,長度為 6,000 個核苷酸的轉錄單元 (transcription unit),使用 900 個核苷酸來製備由 300 個氨基酸組成的蛋白質。下列何者是最正確的解釋?
  1. mRNA 中存在許多非編碼 (noncoding) 區段的核苷酸
  2. 核苷酸斷裂並在轉錄過程中丟失
  3. 遺傳密碼存在冗餘和模糊
  4. 需要許多核苷酸來編碼每種氨基酸
提示
300 個氨基酸需 900 個核苷酸即足夠編碼,但轉錄單元長達 6000 個核苷酸。多出來的核苷酸最合理的去向是什麼?
參考答案

正解:A

詳解
A. 最正確解釋,為本題答案。真核基因的初級轉錄本含大量非編碼區段(內含子與 5'/3' 非轉譯區),經剪接後僅約 900 個核苷酸的外顯子序列被用來編碼 300 個氨基酸,其餘為非編碼核苷酸,故此解釋最正確。
B. 錯誤解釋。多餘核苷酸並非在轉錄過程中「斷裂丟失」,轉錄產生完整初級轉錄本,非編碼部分是在剪接時去除內含子。
C. 錯誤解釋。遺傳密碼雖有簡併性(冗餘),但此現象並不能解釋為何轉錄單元比編碼所需長出數倍,主因是非編碼區段的存在。
D. 錯誤解釋。編碼每個氨基酸恰需 3 個核苷酸(900÷300=3),並非需要「許多」核苷酸,長度差異來自非編碼區。
費城染色體 (Philadelphia chromosome) 是何種染色體變異的例子?
  1. 染色體轉位 (chromosome translocation)
  2. 單染色體 (monosomy)
  3. 三染色體 (trisomy)
  4. 非整倍體 (aneuploidy)
提示
費城染色體由第 9 號與第 22 號染色體片段互換而成(BCR-ABL 融合),這屬於哪一類染色體結構變異?
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確答案。費城染色體是第 9 與第 22 號染色體之間相互易位(轉位)形成 BCR-ABL 融合基因的結果,屬於染色體轉位 (translocation),常見於慢性骨髓性白血病。
B. 錯誤。單染色體 (monosomy) 指某對染色體少一條,屬數目異常,與費城染色體的結構易位不同。
C. 錯誤。三染色體 (trisomy) 指某號染色體多一條(如唐氏症),屬數目異常,非費城染色體的機制。
D. 錯誤。非整倍體 (aneuploidy) 泛指染色體數目非整套的異常,費城染色體屬結構性易位而非數目異常。
關於控制消化之激素作用的敘述,下列何者錯誤
  1. 食物刺激胃分泌胃泌素 (gastrin),胃泌素刺激胃液分泌
  2. 食糜 (chyme) 刺激十二指腸分泌胰泌素 (secretin),胰泌素刺激胰臟分泌 HCO3- 來中和食糜
  3. 食糜刺激十二指腸分泌 CCK (cholecystokinin),CCK 刺激胰臟分泌消化酵素以及膽囊釋出膽汁
  4. 高量胰泌素及 CCK 須經由血液送達才能抑制胃蠕動及胃液分泌,但胃泌素直接作用於胃,故不須由血液運送
提示
胃泌素 (gastrin) 是由胃分泌後進入血液再作用回胃的荷爾蒙嗎?想想這些消化激素是否皆屬經血液運送的內分泌激素。
參考答案

正解:D

詳解
A. 正確敘述。食物(尤其蛋白質)刺激胃竇 G 細胞分泌胃泌素 (gastrin),胃泌素促進胃酸與胃液分泌,描述無誤。
B. 正確敘述。酸性食糜進入十二指腸刺激分泌胰泌素 (secretin),促使胰臟分泌富含 HCO3- 的胰液中和食糜,描述正確。
C. 正確敘述。食糜(脂肪、胺基酸)刺激十二指腸分泌 CCK,CCK 促進胰臟分泌消化酵素並使膽囊收縮釋出膽汁,描述正確。
D. 錯誤敘述,為本題答案。胃泌素同樣是內分泌激素,由胃分泌後經血液循環運送再作用回胃,並非「不須由血液運送」的局部直接作用,故此描述錯誤。
哺乳動物的心臟具備特化的自我興奮 (self-excitable) 特性,最重要的一群自律性細胞 (autorhythmic cells) 稱為節律點 (sinoatrial node, SA node)。心房的收縮是從心房上端的節律點開始收縮;心室則是從心室底端的心尖開始收縮。在完成上述步驟的過程中,下列何者錯誤
  1. 心房上端的節律點自發性產生規律的去極化形成動作電位
  2. 從節律點將去極化電訊號向下傳遍左、右心房抵達房室竇 (atrioventricular node, AV node)
  3. 房室竇發生去極化將電訊號經由房室束的運動神經元往下傳至心室底端的心尖 (apex)
  4. 從心尖開始收縮,並且經由蒲金氏纖維 (Purkinje fibers) 將去極化電訊號向上傳遍左、右心室
提示
心臟傳導路徑:SA 節點→心房→AV 節點→房室束(His bundle)→浦金氏纖維。注意房室束傳導的是特化「心肌」纖維而非運動神經元,且電訊號傳到心尖後由下往上收縮。
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。竇房結 (SA node) 具自發去極化能力,規律產生動作電位作為心臟節律起搏點,描述無誤。
B. 正確敘述。SA 節點的去極化訊號向下傳遍左、右心房並抵達房室結 (AV node),引發心房收縮,描述正確。
C. 錯誤敘述,為本題答案。房室結去極化後,電訊號是經由房室束(His 束)與其分支等「特化心肌傳導纖維」下傳,而非「運動神經元」;心臟傳導系統由特化心肌構成而非神經元,故此描述錯誤。
D. 正確敘述。訊號經浦金氏纖維 (Purkinje fibers) 傳導使心室由心尖開始、由下往上收縮,將血液有效擠向動脈出口,描述正確。
關於結締組織 (connective tissues) 的敘述,下列何者錯誤
  1. 脂肪組織具有填充、儲存能量、保溫隔熱等功能,脂肪細胞 (adipocyte) 也會分泌瘦體素 (leptin),可以促進熱量消耗及抑制食慾
  2. 疏鬆結締組織 (loose connective tissue) 位於上皮組織和下層組織間的連接,又稱蜂窩性組織
  3. 纖維結締組織 (fibrous connective tissue) 富含大量具有分支的膠原纖維,膠原纖維分支彼此緊密纏繞,質地堅韌,主要位於肌腱和韌帶
  4. 椎間盤是軟骨組織,軟骨基質中富含膠原纖維、軟骨素和大量的水份
提示
比較各類結締組織的細胞、纖維與基質特徵,特別留意肌腱、韌帶中膠原纖維的排列方式。
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。脂肪組織屬結締組織,能填充空隙、儲能與保溫;脂肪細胞確會分泌瘦體素 (leptin),作用於下視丘可增加能量消耗並抑制食慾。
B. 正確敘述。疏鬆結締組織纖維排列鬆散、富含基質,常位於上皮與下層組織之間作連接與支撐,俗稱蜂窩組織 (areolar tissue)。
C. 錯誤敘述,為本題答案。緻密(纖維)結締組織如肌腱、韌帶,其膠原纖維是平行、緊密排列的非分支粗束,以承受單一方向的張力;「富含大量具有分支的膠原纖維、彼此緊密纏繞」的描述不符事實。
D. 正確敘述。椎間盤主要為纖維軟骨,軟骨基質中含膠原纖維、軟骨素 (chondroitin) 等醣胺聚醣及大量水分,賦予其抗壓與緩衝能力。
胎兒神經管的發育缺陷常肇因於母親懷孕時缺乏下列何者維生素?
  1. 維生素K
  2. 維生素B2 (核黃素; riboflavin)
  3. 維生素B7 (生物素; biotin)
  4. 維生素B9 (葉酸; folic acid)
提示
此維生素為一碳單位代謝所需,孕期不足與脊柱裂等神經管缺陷密切相關,孕前即建議補充。
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤。維生素K 參與凝血因子的合成,缺乏造成出血傾向,與神經管發育缺陷無直接關聯。
B. 錯誤。維生素B2 (核黃素) 為FAD/FMN 輔酶前驅物,參與能量代謝,並非神經管缺陷的主要相關維生素。
C. 錯誤。維生素B7 (生物素) 為羧化酶輔酶,缺乏可致皮膚炎與脫髮等,與神經管缺陷無直接關聯。
D. 正確,為本題答案。維生素B9 (葉酸) 提供一碳單位供核苷酸與甲基化代謝,孕期葉酸不足會顯著增加脊柱裂、無腦症等神經管缺陷風險,故孕前與孕早期即建議補充葉酸。
新型冠狀病毒 (COVID-19) 快篩試劑可在15 分鐘內得知檢體中是否帶有病毒棘蛋白 (spike protein) 專一性抗體。某生技公司推出之快篩試劑宣稱能有效檢測2 周內曾被新冠肺炎病毒感染的患者,請問該試劑最可能檢測的免疫球蛋白標的是?
  1. IgG
  2. IgA
  3. IgM
  4. IgE
提示
感染後最早出現、代表近期或急性感染的抗體屬於哪一類免疫球蛋白?留意「2 周內」這個時間線索。
參考答案

正解:C

詳解
A. 錯誤。IgG 是感染後較晚(約數週後)才大量產生的抗體,代表較久之前的感染或恢復期/長期免疫記憶,不符「2 周內近期感染」的檢測目的。
B. 錯誤。IgA 主要分布於黏膜分泌液(唾液、腸道、呼吸道)與初乳,負責黏膜防禦,非用來判定血中近期感染時序的標的。
C. 正確,為本題答案。IgM 是初次感染後最早出現的抗體,於感染早期(約 1–2 週內)血中濃度升高,故最適合作為 2 週內近期感染的偵測標的。
D. 錯誤。IgE 與過敏反應及抗寄生蟲免疫有關,血中含量極低,與判定病毒近期感染無關。
2016 年諾貝爾生理醫學獎得主大隅良典 (Yoshinori Ohsumi) 發現細胞自噬 (autophagy) 機制,細胞可以經由下列何者將老化或受損的胞器、錯誤折疊的蛋白及其他巨分子複合體降解並且再利用。
  1. 溶酶體 (lysosome)
  2. 胞內體 (endosome)
  3. 微粒體 (microsome)
  4. 過氧化小體 (peroxisome)
提示
自噬會將胞器等包入雙層膜囊泡,最終與哪一種富含水解酶的胞器融合而完成降解?
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確,為本題答案。自噬過程中,自噬體 (autophagosome) 會與溶酶體融合形成自噬溶酶體;溶酶體內含多種酸性水解酶,可將老化或受損胞器、錯誤折疊蛋白等降解為小分子供細胞再利用。
B. 錯誤。胞內體 (endosome) 主要處理由胞吞作用進入細胞的外來物質並進行分類運輸,並非自噬降解的最終水解場所。
C. 錯誤。微粒體 (microsome) 是細胞破碎後由內質網等膜形成的人工囊泡片段,屬實驗分離產物,非細胞內自噬降解胞器。
D. 錯誤。過氧化小體 (peroxisome) 主要進行脂肪酸β氧化與過氧化氫分解,並非自噬降解巨分子複合體的主要場所。
有關補體系統 (complement system) 的敘述,下列何者最正確
  1. 一組參與後天性免疫的蛋白質。
  2. 一組由細胞毒性T 細胞分泌的蛋白質
  3. 一組包括干擾素和介白素 (interleukin) 的蛋白質
  4. 一組以級聯 (cascade) 方式共同作用的抗菌蛋白
提示
補體是一組血漿蛋白,屬先天性免疫,作用時彼此依序活化。逐一檢視各選項對其分類與作用方式的描述。
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤。補體系統屬先天性(非專一性)免疫的一環,並非後天性免疫;雖可被抗體活化(傳統途徑)而與後天免疫連結,但其本身歸類為先天防禦。
B. 錯誤。補體是肝臟等處合成、以非活性型存在於血漿中的蛋白質,並非由細胞毒性 T 細胞分泌。
C. 錯誤。干擾素與介白素屬細胞激素 (cytokines),與補體是不同系統的蛋白質,不應混為一組。
D. 正確,為本題答案。補體由約 30 種血漿蛋白組成,以級聯 (cascade) 方式依序活化,可透過調理作用、發炎趨化與形成膜攻擊複合體 (MAC) 溶解病原,屬抗菌的先天免疫蛋白。
關於免疫T 細胞及B 細胞在抗原辨認上的差異,下列何者錯誤
  1. 免疫T細胞在胸腺中成熟,而B細胞在骨髓中成熟
  2. B細胞在表面形成輕鏈及重鏈組成抗原受體,而T細胞在表面形成α及β鏈組成抗原受體
  3. T細胞的表面形成抗原受體是Y形,而B細胞在表面抗原受體則不是
  4. B細胞在辨認到抗原後產生稱為免疫球蛋白抗體以對抗病原,而T細胞則是辨認在細胞上的主要組織相容複合體 (MHC) 加上抗原片段
提示
比較 T 細胞受體 (TCR) 與 B 細胞受體 (BCR/膜結合抗體) 的結構外形,哪一種才是 Y 字形?
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。T 細胞在胸腺 (thymus) 完成成熟與選擇,B 細胞則在骨髓 (bone marrow) 成熟。
B. 正確敘述。B 細胞受體由重鏈與輕鏈組成(即膜結合免疫球蛋白);T 細胞受體由 α 與 β 鏈組成。
C. 錯誤敘述,為本題答案。B 細胞受體(膜結合抗體)才是 Y 字形(兩個抗原結合臂);T 細胞受體為單一 αβ 異二聚體,並非 Y 形。原敘述將兩者對調,故錯誤。
D. 正確敘述。B 細胞辨認抗原後可分化為漿細胞分泌免疫球蛋白(抗體);T 細胞則辨認呈現於細胞表面 MHC 上的抗原胜肽片段。
如果一個二氧化碳分子從你的右小腿肌肉組織釋放到血液中,然後從鼻子呼出,它所經過的路徑中,不包括下列何者?
  1. 肺靜脈
  2. 肺泡
  3. 支氣管
  4. 右心房
提示
追蹤 CO₂ 從腿部靜脈回心、再送到肺排出的完整血流與氣道路徑;想想肺靜脈裡流的是含氧血還是含 CO₂ 的血。
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確,為本題答案(此為不包括的路徑)。腿部產生的 CO₂ 隨靜脈血回右心,經肺動脈送到肺泡排出;肺靜脈攜帶的是已在肺泡完成氣體交換、含氧量高的血液回左心,並不參與 CO₂ 由組織到呼出的排出路徑。
B. 錯誤(此為會經過的路徑)。CO₂ 由肺微血管擴散進入肺泡,是氣體排出體外的關鍵交換界面。
C. 錯誤(此為會經過的路徑)。CO₂ 隨氣流由肺泡→細支氣管→支氣管→氣管,最後由鼻/口呼出。
D. 錯誤(此為會經過的路徑)。回流的靜脈血先進入右心房,再到右心室、經肺動脈送往肺部。
下列人類荷爾蒙與分泌器官的配對,下列何者最正確
  1. 紅血球生成素 (erythropoietin)-骨髓 (bone marrow)
  2. 類胰島素生長因子-1 (IGF-1)-腎上腺 (adrenal gland)
  3. 雌激素 (estrogen)-下視丘 (hypothalamus)
  4. 抑鈣素 (calcitonin)-甲狀腺 (thyroid gland)
提示
逐一檢查每個荷爾蒙的真正分泌來源,特別注意 EPO、IGF-1、雌激素分別由哪個器官製造。
參考答案

正解:D

詳解
A. 錯誤配對。紅血球生成素 (EPO) 主要由腎臟(腎皮質間質細胞)分泌以刺激骨髓造血;骨髓是其作用目標而非分泌器官。
B. 錯誤配對。類胰島素生長因子-1 (IGF-1) 主要在肝臟受生長激素刺激而合成分泌,並非腎上腺。
C. 錯誤配對。雌激素主要由卵巢(濾泡與黃體)分泌,並非下視丘;下視丘分泌的是 GnRH 等促性腺激素釋放激素。
D. 正確配對,為本題答案。抑鈣素 (calcitonin) 由甲狀腺的濾泡旁細胞(C 細胞)分泌,可降低血鈣濃度。
腎上腺素 (epinephrine) 對於肝細胞、心肌細胞以及平滑肌細胞會引發不同的細胞生理效應的敘述,下列何者最正確
  1. 不同細胞具有不同的活化因子 (activators),受到腎上腺素刺激時會引發不同的基因表達 (gene expression)
  2. 不同細胞的腎上腺素受體蛋白類型 (receptor subtype) 不同,引發不同的細胞訊息傳遞路徑
  3. 不同細胞受到腎上腺素刺激時會引發不同的基因重排 (gene rearrangement)
  4. 不同細胞的腎上腺素細胞訊息傳遞路徑相同,但是最終活化的標的蛋白 (target proteins) 不同
提示
同一種荷爾蒙在不同細胞引發不同反應,關鍵在於各細胞表面的受體「亞型」不同,進而啟動不同的下游訊息路徑。
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。腎上腺素多透過膜受體與第二傳訊者引發快速生理反應,主要差異不在於各細胞不同的轉錄活化因子造成不同基因表達。
B. 正確,為本題答案。肝、心肌、平滑肌細胞表面的腎上腺素受體亞型不同(如 α、β1、β2 等),同一配體結合不同受體亞型會偶聯不同 G 蛋白與下游訊息路徑,因而產生不同的細胞生理效應。
C. 錯誤。基因重排 (gene rearrangement) 見於淋巴球抗體/受體多樣性的產生,與腎上腺素引發的細胞反應無關。
D. 錯誤。若訊息傳遞路徑相同僅標的蛋白不同,無法解釋在不同細胞引發性質迥異的反應;實際上差異源於受體亞型不同而走上不同路徑。
利尿劑 (diuretics) 是醫師常用於治療高血壓的處方用藥,藉由增加排尿量達到降低血壓的效果。有關利尿劑可能的作用機轉,下列何者錯誤
  1. 抑制亨耳氏環 (loop of Henle) 或近端腎小管 (proximal convoluted tubule) 對NaCl 的再吸收
  2. 降低集尿管 (collecting duct) 對水分的通透性
  3. 增加遠端腎小管 (distal convoluted tubule) 對NaCl 的再吸收
  4. 減少抗利尿激素 (antidiuretic hormone, ADH) 的分泌
提示
利尿劑的共同效果是「減少 NaCl/水的再吸收」以增加尿量。找出方向相反(會減少尿量或保鈉保水)的選項。
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確機轉。環利尿劑作用於亨耳氏環、或某些藥物抑制近端腎小管對 NaCl 的再吸收,使更多溶質與水留在管腔而增加尿量。
B. 正確機轉。降低集尿管對水的通透性會減少水分被重吸收回血液,尿量因而增加(如影響 ADH 作用者)。
C. 錯誤機轉,為本題答案。增加遠端腎小管對 NaCl 的再吸收會使更多鈉與水回收入血、尿量減少,與利尿(增加排尿)目的相反,故不可能是利尿劑的作用機轉。
D. 正確機轉。減少抗利尿激素 (ADH) 分泌會降低集尿管對水的重吸收,使尿量增加。
親眼目睹美國紐約911 恐怖攻擊慘狀的目擊者,事後持續接受心理治療,同時也接受腦神經醫學的功能性核磁共振 (functional MRI, fMRI) 造影診斷。fMRI 的結果顯示目擊者回想目睹911 事發經過的悲傷記憶時,下列哪一個大腦部位活動力的訊號最顯著?
  1. 下視丘 (hypothalamus)
  2. 杏仁核 (amygdala)
  3. 基底核 (basal nuclei)
  4. 依核 (nucleus accumbens)
提示
與恐懼、創傷等強烈負面情緒記憶最相關的邊緣系統核團是哪一個?
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。下視丘主要調控體溫、飢餓、內分泌與自律神經恆定,並非儲存或處理創傷情緒記憶的核心部位。
B. 正確,為本題答案。杏仁核 (amygdala) 是邊緣系統處理恐懼與情緒(尤其負面、創傷情緒記憶)的關鍵中樞;回想 911 悲傷創傷記憶時,fMRI 會顯示杏仁核活化訊號最顯著。
C. 錯誤。基底核主要參與運動的計畫與協調,非情緒記憶處理中樞。
D. 錯誤。依核與獎賞、動機及愉悅(多巴胺報償路徑)有關,較不對應悲傷創傷記憶的活化。
利用B 淋巴球與腫瘤細胞進行細胞融合生成融合瘤 (hybridoma) 的生物技術,主要是為達成下列何種目的?
  1. 生產單株抗體
  2. 生產次單元疫苗
  3. 進行基因轉殖
  4. 生成細胞激素 (cytokines)
提示
B 淋巴球提供專一抗體、腫瘤細胞提供無限增殖能力,融合後這種細胞株最著名的產物是什麼?
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確,為本題答案。融合瘤 (hybridoma) 由能分泌專一抗體的 B 淋巴球與可無限增殖的骨髓瘤細胞融合而成,可長期大量分泌單株抗體 (monoclonal antibody),此即 Köhler 與 Milstein 建立的技術目的。
B. 錯誤。次單元疫苗是以病原的部分抗原蛋白製成,與融合瘤技術的目的無關。
C. 錯誤。基因轉殖是將外源基因導入生物體,與細胞融合製造抗體是不同技術。
D. 錯誤。細胞激素由免疫細胞分泌以調節免疫反應,並非融合瘤技術主要用來大量生產的產物。
關於根瘤 (nodules) 的敘述,下列何者最正確
  1. 常見於十字花科植物
  2. 根瘤是由植物細胞和根瘤菌類菌體 (bacteroids) 構成
  3. 真菌提供植物可利用的氮,植物則提供真菌醣類和其他有機化合物
  4. 根瘤會向外發展出菌根 (mycorrhizae),可以增加植物水分吸收的表面積
提示
根瘤由豆科植物與哪一類細菌共生形成?共生內的細菌會分化成什麼型態進行固氮?
參考答案

正解:B

詳解
A. 錯誤。根瘤主要見於豆科植物,並非十字花科;十字花科植物一般不形成固氮根瘤。
B. 正確,為本題答案。根瘤由植物根部細胞與侵入其中的根瘤菌 (Rhizobium) 共生構成;根瘤菌在根瘤內分化為類菌體 (bacteroids),進行固氮並將氮供給植物。
C. 錯誤。根瘤內的固氮共生對象是細菌(根瘤菌)而非真菌;真菌與植物根部的共生為菌根,屬另一種關係。
D. 錯誤。菌根 (mycorrhizae) 是根部與真菌形成的共生構造以增加水分養分吸收,與根瘤(細菌固氮)是不同的共生系統,根瘤不會發展出菌根。
關於植物生長所需的巨量營養素 (macronutrients),下列何者錯誤
提示
巨量營養素是植物需求量大的元素(如 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S)。哪一個選項屬需求量極少的微量元素?
參考答案

正解:B

詳解
A. 正確(屬巨量營養素)。碳是構成醣類、蛋白質等所有有機分子的骨架元素,需求量極大,屬巨量營養素。
B. 錯誤敘述,為本題答案。氯 (Cl) 雖為植物必需元素(參與光合作用放氧與滲透調節),但需求量極少,屬微量營養素 (micronutrient),不是巨量營養素。
C. 正確(屬巨量營養素)。鎂是葉綠素分子的中心元素,也是多種酶的輔因子,需求量大,屬巨量營養素。
D. 正確(屬巨量營養素)。鈣為細胞壁(果膠鈣)與細胞訊息傳遞所需,屬巨量營養素。
有關陸生植物的生活史中,配子體 (gametophyte) 世代和孢子體 (sporophyte) 世代的植物體交替出現之敘述,下列何者最正確
  1. 蕨類植物的配子體和孢子體相互獨立
  2. 配子體世代的細胞都是單倍體
  3. 當植物體出現維管束系統後,配子體開始逐漸顯著
  4. 世代交替的過程中,有二次基因重組的機會
提示
回想陸生植物世代交替:配子體為單倍體、孢子體為雙倍體。留意蕨類與苔蘚何者的配子體、孢子體彼此獨立生活,以及維管束發達後何者變顯著。
參考答案

正解:C

詳解
A. 錯誤。蕨類的孢子體發達且獨立,配子體(原葉體)雖能獨立行光合作用,但幼年孢子體會暫時附著並依賴配子體,兩者並非全然「相互獨立」;相較之下,此敘述不如 (B) 精確為「最正確」。
B. 正確,為本題答案。配子體世代由單倍體孢子經有絲分裂發育而成,其所有細胞皆為單倍體 (n),並經有絲分裂產生配子,此敘述完全正確。
C. 錯誤。植物演化出維管束系統後,是孢子體逐漸顯著、配子體趨於縮小退化(如蕨類、種子植物),並非配子體逐漸顯著。
D. 錯誤。世代交替一個循環中,基因重組主要發生於減數分裂(產孢子)與受精(配子結合);「有二次基因重組」的描述並不正確,減數分裂是產生新重組組合的關鍵事件。
下列何者的植物生理機轉與氫離子的運輸無關
  1. 根毛在土壤中進行陽離子交換 (cation exchange)
  2. 陽光的藍光波長刺激保衛細胞開啟氣孔進行蒸散作用
  3. 根據酸生長假說 (acid growth hypothesis),植物生長激素 (auxin) 刺激植物細胞的生長與延長
  4. 植物利用葉片形成的蒸散拉力,以及維管束木質部導管內表現的附著力和內聚力,共同形成運輸水分的動力
提示
找出敘述中「不牽涉 H⁺(質子)泵送或交換」的機轉。留意蒸散拉力靠的是水分子物理性質,而非質子運輸。
參考答案

正解:D

詳解
A. 有關(不是答案)。根毛進行陽離子交換時,會釋出 H⁺ 到土壤把吸附的礦物陽離子置換下來,牽涉氫離子運輸。
B. 有關(不是答案)。藍光刺激保衛細胞膜上的質子泵送出 H⁺,驅動 K⁺ 內流、水分進入使保衛細胞膨脹而開啟氣孔,牽涉氫離子運輸。
C. 有關(不是答案)。酸生長假說中,生長素 (auxin) 活化細胞壁質子泵送出 H⁺ 使細胞壁酸化、鬆弛而促進延長生長,牽涉氫離子運輸。
D. 無關,為本題答案。木質部運水的蒸散-內聚力理論靠水分子間的內聚力、與管壁的附著力及蒸散造成的張力(負壓)拉升水柱,屬物理性質,與氫離子的運輸無關
有關被子植物的敘述,下列何者錯誤
  1. 屬於所有植物中最多樣化且分布最廣的開花植物門 (anthophyta)
  2. 單子葉植物經雙重受精 (double fertilization) 後產生胚乳及一片子葉
  3. 雙子葉植物沒有雙重受精,故發育成兩片子葉而無胚乳
  4. 現存最古老的被子植物世系為無油樟 (Amborella trichopoda)
提示
重點檢查雙子葉植物是否經歷雙重受精、以及有無胚乳。所有被子植物受精方式的共同特徵是什麼?
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。被子植物(開花植物門 anthophyta)是植物界中種類最多樣、分布最廣的類群。
B. 正確敘述。單子葉植物同樣經雙重受精形成三倍體胚乳,種子具一片子葉。
C. 錯誤敘述,為本題答案。所有被子植物(含雙子葉)都會進行雙重受精,一精核與卵結合成胚、另一精核與極核結合成胚乳;雙子葉種子發育時胚乳的養分多被子葉吸收貯存,故成熟種子胚乳退化,但並非「沒有雙重受精」,此敘述前提錯誤。
D. 正確敘述。無油樟 (Amborella trichopoda) 被視為現存被子植物中最早分支的世系(基群)。
遷移 (migration) 係指動物週期性地在長距離間移動,下列何者不是遷徙性動物用來定位和導航的訊號?
  1. 地球磁場
  2. 太陽
  3. 星辰
  4. 風向
提示
遷徙動物常用穩定、可預測的環境訊號導航。哪一項訊號方向多變、較不適合作為長距離定位依據?
參考答案

正解:D

詳解
A. 是導航訊號(不是答案)。許多遷徙動物(如鳥類、海龜)能感應地球磁場作為定位與方向的依據。
B. 是導航訊號(不是答案)。動物可利用太陽的位置(配合體內生物時鐘校正時間)作為方向羅盤。
C. 是導航訊號(不是答案)。夜間遷徙的鳥類會利用星辰(星空圖案)判定方向。
D. 不是導航訊號,為本題答案。風向多變且不穩定,並非遷徙動物用來精準定位與導航的可靠訊號;動物主要依賴磁場、太陽與星辰等穩定線索。
聯合國在2015 年公告17 項全球永續發展目標 (Sustainable Development Goals,簡稱SDG),其中SDG 14 海洋資源保育及永續利用,SDG 15 保護陸域生態系,對抗土地劣化並遏制生物多樣性的喪失,顯示永續生態系受到相當的重視。關於陸域和水域生物相的敘述,下列何者錯誤
  1. 水域生物相涵蓋生物圈中最大範圍與面積
  2. 許多水域生物相的變因都表現出明顯的垂直分層,例如光線強度隨水深遞減
  3. 陸域生物相多隨經度變化而有不同的樣式
  4. 不論水域或陸域生物相都會受天然干擾而動態變化,而非穩定一成不變
提示
檢視陸域生物相(如生物群系)主要隨哪一種地理梯度變化——是經度還是緯度?
參考答案

正解:C

詳解
A. 正確敘述。水域生物相(海洋等)涵蓋生物圈中最大的空間範圍與面積。
B. 正確敘述。水域環境常有明顯垂直分層,例如光線強度隨水深遞減,形成透光層與無光層等分層。
C. 錯誤敘述,為本題答案。陸域生物相(生物群系)主要隨緯度(及海拔、降水)變化而呈現不同樣式(如熱帶雨林、溫帶森林、苔原等),並非隨「經度」變化,故此敘述錯誤。
D. 正確敘述。無論水域或陸域生物相都會受火災、風暴等天然干擾而呈動態變化,並非固定不變。
關於島嶼族群多樣性 (biodiversity) 的敘述,下列何者最正確
  1. 熱帶島嶼棲地較極地島嶼棲地有更高的物種豐富度 (species richness)
  2. 兩相鄰島嶼距離大陸的距離相近,則大面積島嶼的物種豐富度會低於小面積島嶼
  3. 兩島嶼面積相近,則靠近大陸的島嶼其物種豐富度低於遠離大陸的島嶼
  4. 原先棲息在島嶼上的物種越多,表示島嶼棲地資源豐富,因此新移入物種的速率快,存活率也極高
提示
回想島嶼生物地理學:物種豐富度與緯度、島嶼面積、及與大陸的距離有何關係?大島/近島通常物種較多。
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確,為本題答案。緯度梯度上,熱帶地區(含熱帶島嶼)物種豐富度通常高於高緯度/極地,故熱帶島嶼棲地的物種豐富度較極地島嶼高。
B. 錯誤。依島嶼生物地理學,面積越大的島嶼可承載越多物種,大面積島嶼的物種豐富度應高於小面積島嶼,敘述相反。
C. 錯誤。距大陸越近,遷入率越高,靠近大陸的島嶼物種豐富度通常高於遠離大陸者,敘述相反。
D. 錯誤。島上原有物種越多,生態棲位越飽和,新移入物種面臨的競爭越激烈,遷入的「淨」速率與存活率通常下降而非又快又高。
標記-再捕捉法 (mark-recapture method) 是最常用來估算族群個體數量的方式。研究者第一次捕抓50 隻鯉魚,標記後釋放,第二次捕捉時200 隻鯉魚中有8 隻帶有先前標記,則估計該湖泊中鯉魚族群之個體數量最接近?
  1. 400
  2. 600
  3. 1200
  4. 1600
提示
用 Lincoln-Petersen 標記再捕法公式:族群數 N ≈ (首次標記數 × 第二次捕捉總數) ÷ 第二次中帶標記數。
參考答案

正解:C

詳解
A. 錯誤。若估計值為 400,代入比例不符;此值過小。
B. 錯誤。600 不符合標記再捕法的比例計算。
C. 正確,為本題答案。依 Lincoln-Petersen 公式 N ≈ (M × C) / R = (50 × 200) / 8 = 10000 / 8 = 1250,四捨五入最接近的選項為 1200
D. 錯誤。1600 大於估計值 1250,非最接近的答案。
下列何者不是系統生物學 (system biology) 的研究範疇及研究工具?
  1. 系統親緣關係學 (systematic phylogeny)
  2. 蛋白質體學 (proteomics)
  3. 基因體學 (genomics)
  4. 生物資訊工具 (bioinformatic tools)
提示
系統生物學強調以體學(-omics)與計算工具整合分析生物系統。哪一個選項屬傳統分類演化學而非系統生物學的核心工具?
參考答案

正解:A

詳解
A. 正確,為本題答案(此不屬於系統生物學)。系統親緣關係學 (systematic phylogeny) 是研究物種演化關係與分類的學門,與整合大規模分子數據、以計算分析生物網路的「系統生物學 (systems biology)」屬不同範疇。
B. 錯誤(屬系統生物學工具)。蛋白質體學 (proteomics) 是系統生物學整合分析所仰賴的重要體學層次之一。
C. 錯誤(屬系統生物學工具)。基因體學 (genomics) 提供全基因體層次的資料,是系統生物學的核心資料來源。
D. 錯誤(屬系統生物學工具)。生物資訊工具 (bioinformatic tools) 用於整合與分析龐大體學數據,是系統生物學不可或缺的工具。
在SARS-CoV2 的報導中,我們常見科學家以全基因體的支序樹 (phylogenetic tree) 來呈現不同病毒株的關係。請問此類支序樹無法找到下列何種資訊?
  1. 病毒株之間遺傳距離的遠近
  2. 病毒株之間的共同祖先出現於何時
  3. 病毒株之間演化的順序
  4. 姐妹病毒株的突變差異是否會造成功能性的改變
提示
支序樹由序列差異推得親緣關係與分歧順序。它能告訴你「差異多寡」,但能否直接判定某個突變是否改變了蛋白功能?
參考答案

正解:D

詳解
A. 可找到(不是答案)。支序樹依序列差異建構,分支長度可反映病毒株之間的遺傳距離遠近。
B. 可找到(不是答案)。搭配分子時鐘校正,支序樹可推估病毒株間共同祖先出現的大約時間。
C. 可找到(不是答案)。支序樹的拓樸結構可呈現不同病毒株分歧與演化的先後順序。
D. 無法找到,為本題答案。支序樹僅呈現序列層次的親緣與演化關係,無法直接判定姐妹病毒株間的突變差異是否造成蛋白功能性的改變,功能影響需另以實驗或功能分析驗證。
下列何者不具有物種間之演化高度保留 (evolutionarily highly conserved) 的特性?
  1. TATA box
  2. homeobox of homeotic genes
  3. proton gradient & chemiosmosis
  4. CRISPR-Cas system
提示
高度保留的特徵通常跨越極廣的物種類群(真核共有、甚至生命共通)。哪一項只存在於部分原核生物、並非跨物種普遍保留?
參考答案

正解:D

詳解
A. 具高度保留(不是答案)。TATA box 是真核生物 RNA 聚合酶 II 啟動子中廣泛保留的核心序列元件。
B. 具高度保留(不是答案)。同源框 (homeobox) 存在於各類動物的同源異形基因中,序列在演化上高度保留,調控體節與形態發育。
C. 具高度保留(不是答案)。質子梯度與化學滲透 (chemiosmosis) 產能機制普遍存在於細菌、粒線體與葉綠體,是生命極為保留的能量轉換原理。
D. 不具高度保留,為本題答案。CRISPR-Cas 系統是部分細菌與古菌的後天性防禦機制,僅見於特定原核生物、且各系統差異大,並非跨物種間普遍高度保留的特性。
下列何者不是經由學習而得的行為?
  1. 印痕
  2. 空間認知
  3. 社會認知
  4. 生物時鐘
提示
區分「經由學習獲得」與「先天內建」的行為。哪一項屬於受基因調控、不需經驗學習的內生節律?
參考答案

正解:D

詳解
A. 屬學習行為(不是答案)。印痕 (imprinting) 是動物在特定敏感期經由經驗習得的學習行為(如幼雛認母)。
B. 屬學習行為(不是答案)。空間認知(空間學習,如認得覓食地點與路徑)需透過經驗建立記憶。
C. 屬學習行為(不是答案)。社會認知(辨識同伴、學習社會階級與互動)需經社會經驗習得。
D. 不是學習行為,為本題答案。生物時鐘是受基因調控的內生性晝夜節律,屬先天機制,不需經由學習獲得(環境光照只是校準它,而非「學習」而來)。
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