下列何者無法幫助決定物種在演化上的相關性?
同功構造是趨同演化的結果,不同物種為適應相似環境而獨立演化出功能相似的構造,無法反映共同祖先的親緣關係。其他選項如rRNA序列、同源構造及生物地理分佈皆為判斷演化相關性的重要依據。
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下列何者無法幫助決定物種在演化上的相關性?
同功構造是趨同演化的結果,不同物種為適應相似環境而獨立演化出功能相似的構造,無法反映共同祖先的親緣關係。其他選項如rRNA序列、同源構造及生物地理分佈皆為判斷演化相關性的重要依據。
比較植物葉綠體的光反應 (light reactions) 和粒線體的氧化磷酸化作用(oxidative phosphorylation),下列相關敘述何者錯誤?
光反應的電子供應者是水(H2O),而非NADPH。NADPH是光反應的產物,是電子的接受者,會將電子帶到卡爾文循環。粒線體氧化磷酸化的電子供應者才是NADH和FADH2。
有關種化(speciation)之敘述下列何者錯誤?
生殖隔離機制是物種形成後,阻止不同物種間基因交流的屏障,其功能是維持物種的獨立性,避免產生存活率或生殖力低的雜交後代,造成生殖資源的浪費,而非「保存」物種自身的生殖能力。
下列何者不是「同源結構」的例子?
鯊魚(魚類)和海豚(哺乳類)為適應水生環境,獨立演化出相似的流線型身體,此為趨同演化造成的「同功結構」,而非源自共同祖先的「同源結構」。其他選項皆為同源證據。
藉由基因沉默機制可以了解基因在細胞內功能,下列何者敘述錯誤?
siRNA (小干擾RNA) 為短的「雙股」RNA,而非單股。它會被 Dicer 酵素切割,再由其中一股引導 RISC 複合體去降解目標 mRNA,達成基因沉默。其他選項皆為正確敘述。
下列哪一個時期的細胞能觀察到核仁(nucleolus)?
核仁是合成核糖體(ribosome)的場所。生長代謝旺盛的細胞需要大量合成蛋白質,因此需要許多核糖體,使其核仁特別發達且清晰可見。其他選項的細胞代謝活性較低或核仁已消失。
對於主動運輸(active transport)與促進擴散 (facilitated diffusion)的轉運蛋白(protein transporters)而言,它們有何共同點?
主動運輸與促進擴散皆需藉由膜蛋白(轉運蛋白)協助,而這些蛋白質具有專一性,只與特定分子或離子結合。主動運輸需耗能且可逆濃度梯度,促進擴散則否,但兩者皆會飽和。
打羽球時,手臂肌肉必須收縮才能產生力道。試將此時引起手臂肌肉收縮的生理事件依順序排列。
肌肉收縮始於神經衝動,運動神經元釋放乙醯膽鹼(3),引發肌肉細胞膜產生動作電位(7),沿橫管傳遞(4)促使肌漿網釋放鈣離子(1)。鈣離子與肌鈣蛋白結合(2)後,肌動蛋白與肌凝蛋白結合滑動(5),最終完成擊球動作(6)。
接上題,這時有關肌肉細胞內 ATP 的相關功能敘述,何者錯誤?
動作電位的傳導是離子通道開關造成的電位變化,為被動過程。ATP主要用於維持鈉鉀離子幫浦運作以建立離子梯度,而非直接提供能量加速傳導。其他選項皆為ATP在肌肉收縮與舒張中的重要功能。
試將下列的視覺路徑(visual pathway)的各個事件依序排列: 1)神經訊息經由腦神經(cranial nerve) II 傳出、2)桿細胞和錐細胞(rod and cone cells)接收光刺激、3)視神經(optic nerve)傳訊息到丘腦(thalamus)、4)視覺皮層(visual cortex)上細胞被活化、5)神經節細胞(ganglion cells)被活化
視覺路徑始於感光細胞(2)接收光刺激,訊號傳遞至神經節細胞(5)活化。其軸突匯集成視神經(腦神經II)(1),將訊息傳至丘腦(3),最後投射到大腦視覺皮層(4)產生視覺。
球賽中的緊張氣氛引起「戰或逃反應(fight or flight response)」,何者不是此時的生理反應?
「戰或逃反應」由交感神經主導,會抑制消化系統等非緊急功能,將資源轉移至肌肉與心肺。因此腸胃道活動會減緩而非增加。其他選項皆為典型的交感神經興奮反應。
接上題,在「戰或逃反應」中,此時主要負責在神經末梢與其控制的器官之間的神經傳導物質(neurotransmitters)為何?
「戰或逃反應」由交感神經系統主導。交感神經的節後神經元末梢主要釋放正腎上腺素作用於目標器官。乙醯膽鹼是副交感神經的主要傳導物質。血清素與多巴胺則主要作用於中樞神經系統。
病毒的特定相關功能基因的調控通常與宿主基因的調控相似。因此,請預期下列何者是最有可能的噬菌體基因調控方式?
噬菌體的宿主為原核生物(細菌),其基因調控最典型的方式是操縱組(operon),能同時調控多個功能相關的基因。組蛋白乙醯化是真核生物的調控方式,而正向與負向調控在原核生物中皆存在。
從基因表現蛋白質,到蛋白質分泌至細胞外,哪個胞器不需要參與?
蛋白質分泌路徑為:細胞核(轉錄)→內質網(轉譯、修飾)→高基氏體(包裝、分類)→分泌小泡→細胞外。溶酶體主要功能為胞內消化,分解廢物,不參與蛋白質分泌過程。
為何肝病病人容易有水腫(edema)?
肝臟是合成血清白蛋白的主要器官,白蛋白維持血液的膠體滲透壓。肝病導致白蛋白合成不足,滲透壓下降,使血管內水分滲出至組織間隙,造成水腫。
一位 52 歲男性病患因為車禍大量出血(hemorrhage),當有關的身體代償作用(compensation)尚未發生時,請問此刻病患的生理狀況,下列敘述何者正確?
大量出血造成循環血量減少,直接導致靜脈回流至心臟的血量下降,進而使心室填充不足,心搏量減少,最終造成心輸出量下降。心跳加速是後續的代償反應,非立即發生。
若其他因素維持恆定不變,下列哪一項目的改變會使腎絲球過濾率(glomerular filtration rate, GFR)增加?
入球小動脈擴張會增加流入腎絲球的血流量,提高腎絲球靜力壓,進而增加GFR。反之,入球小動脈收縮(B)或鮑氏囊靜力壓增加(D)則會降低GFR。
腎臟的對流倍增系統(countercurrent multiplier system)主要功用為何?
對流倍增系統利用亨利氏環的特殊通透性,在腎髓質建立高滲透壓梯度。此梯度能促使集尿管的水分再吸收,進而濃縮尿液,是調節體內水分平衡的關鍵機制。
有關循環與氣體交換系統,下列何者敘述錯誤?
(A) 脈搏是動脈血管壁隨心室收縮而產生的搏動,主要用來測量心搏速率,無法直接測量呼吸速率。 (C) 呼吸性酸中毒的起因正是肺部通氣不足導致血液中二氧化碳分壓(PCO2)升高。其生理補償機制為腎臟增加排泄氫離子(H+)並增加再吸收碳酸氫根離子(HCO3-),以提升血液pH值,而非增加二氧化碳分壓。 (B) 魚類的鰓富含微血管,利用逆流交換機制在水中進行高效的氣體交換,敘述正確。 (D) 昆蟲具有發達的氣管系統,氣體可直接透過氣管分支擴散至全身細胞,因此氧氣的運送主要不仰賴循環系統(血淋巴),敘述正確。 綜上所述,(A)與(C)為錯誤敘述。
關於重症肌無力(myasthenia gravis),何者正確?
重症肌無力是一種自體免疫疾病,因身體產生抗體攻擊並破壞運動終板上的乙醯膽鹼受體,導致受體數量減少,造成肌肉無力。其他選項描述的病因(肌肉萎縮、遺傳、病毒)皆不正確。
下列何者是製造和分泌表面張力素(surfactant)的細胞?
第二型肺泡上皮細胞是特化來製造與分泌表面張力素的細胞,可降低肺泡表面張力,防止其塌陷。第一型細胞主要負責氣體交換,紅血球運送氧氣,微血管內皮細胞則構成血管壁。
1871 年德國眼科醫師 Theodor Leber 發現了一種家族性的神經眼科疾病 Leber hereditary optic neuropathy,簡稱LHON,是一種粒線體氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)缺失的疾病。下列敘述何者正確?
LHON為粒線體DNA突變所致,而人體粒線體幾乎全來自母親的卵細胞,故為母系遺傳。(A) 細胞核DNA為線狀非環狀。(B)(C) 此病非體染色體或性聯遺傳疾病。
下列何者是啟動細胞毒性T細胞(cytotoxic T cells)活化之途徑?
細胞毒性T細胞(CTL)專門辨識受感染細胞表面的I類MHC-抗原複合物,此為其活化的關鍵第一步。選項(A)錯誤,CTL辨識I類而非II類MHC。(C)與(D)主要描述體液免疫或輔助型T細胞的活化,非CTL的啟動途徑。
類固醇受體(steroid receptor)與類固醇結合,其在細胞內扮演的角色是?
類固醇為脂溶性,其受體位於細胞內。當類固醇與受體結合後,此複合體會進入細胞核,作為轉錄因子與DNA結合,進而調控特定基因的表現。其他選項描述的是膜蛋白受體的功能。
毒物中心接獲通報有6位正在會議室討論的工作人員呈現發紺(cyanosis,因為缺氧,皮膚藍灰色)症狀,他們都喝了由鄰近熱水龍頭的水所製備的咖啡。分析殘餘咖啡內容物發現亞硝酸鹽(nitrite)濃度達300ppm,請預期他們血紅素類型(type of hemoglobin,Hb)的檢測結果,何者會高於正常值?
亞硝酸鹽(nitrite)是強氧化劑,會將血紅素中的亞鐵離子(Fe²⁺)氧化成鐵離子(Fe³⁺),形成變性血紅素(MetHb)。MetHb無法攜帶氧氣,導致組織缺氧及發紺症狀。
下列哪個選項不是造成遺傳變異(genetic variation)的機制?
蛋白質轉譯是基因表現的過程,將mRNA訊息轉為蛋白質,不涉及DNA序列的改變。其他三者(自由組合、互換、隨機授精)皆為有性生殖中產生基因重組與新組合的方式,是遺傳變異的主要來源。
在台灣每10000 個新生男孩中就有一個是血友病的病童。由於血友病是 X 染色體隱性遺傳疾病,在符合 Hardy-Weinberg Principle 的條件限制下,下列敘述何者錯誤?
血友病為 X 染色體隱性遺傳疾病。在男性(XY)中,因只有一條 X 染色體,其發病機率即等於該隱性等位基因的頻率(設為 q)。
已知每 10000 個新生男孩中有一個病童,故隱性血友病基因頻率 q = 1/10000 = 10⁻⁴,選項(A)敘述正確。
顯性正常基因頻率 p = 1 - q = 1 - 10⁻⁴ = 0.9999,而非 10⁻¹,選項(B)敘述錯誤。
女性(XX)若要患病,必須帶有兩個隱性基因,其機率為 q² = (10⁻⁴)² = 10⁻⁸,選項(C)敘述正確。
女性帶因者(異型合子)的機率為 2pq = 2 × 0.9999 × 10⁻⁴ ≈ 2 × 10⁻⁴,而非 2 × 10⁻⁵,選項(D)敘述錯誤。
本題要求選出錯誤的敘述,故(B)與(D)為應選選項。
大腸桿菌乳醣操縱組(lac operon)基因表現,受到下列何者正向的調控?
cAMP-CRP複合體是乳醣操縱組的正向調控者。當葡萄糖濃度低時,cAMP濃度上升並與CRP結合,此複合體會促進RNA聚合酶與啟動子結合,活化轉錄。lacI產物為抑制蛋白,屬負向調控。
中樞神經細胞中荷爾蒙或神經傳導物質作用時可透過 phosphatidylinositol(PI)-based signal transduction system。躁鬱症治療常用的鋰鹽(lithium)被認為可降低 PI system 之運作,使神經細胞對該神經傳導物質刺激較不敏感而達到療效。下列關於PI system 的敘述何者錯誤?
PI system中,PLC活化後將PIP2分解為IP3與DAG。IP3促使鈣離子釋放,而DAG與鈣離子共同活化PKC。選項(C)將因果關係顛倒,PKC是被活化的下游分子,而非產生IP3的上游酵素。
若真核細胞缺乏端粒酶(telomerase),下列何種情況最可能發生?
端粒酶的功能是在染色體末端加上端粒,以解決DNA複製時的「末端複製問題」。若缺乏此酶,每次細胞分裂後染色體末端都會因無法完整複製而縮短。細胞癌化通常伴隨端粒酶活性增高,非缺乏。
下圖呈現一個人的 mRNA 分子,並標示了 1~7 個特別的區段,區段1是此 mRNA 之 5' 端,區段7是此 mRNA 之3'端,但其中有兩個區段圖示錯誤。 請根據你修正後的正確圖示,有關 1-7 區代表的意義,下列何者不正確?

在真核生物中,核糖體小次單元會先與5'端帽(5' cap, 區段1)結合,然後沿著mRNA掃描,直到找到起始密碼子(start codon, 區段3)才開始轉譯。因此,核糖體一開始的結合處是5'端帽,而非起始密碼子。
線蟲(Caenorhabditis elegans)是重要的研究動物模式,下列相關敘述何者正確?
線蟲成體約由1000個細胞組成,且細胞譜系完全確定,是其作為模式生物的重要特徵。牠是多細胞生物(B),擁有多條染色體與約兩萬個基因(C),且細胞凋亡(D)是其發育的關鍵過程。
基因型(genotype)是 XXXY 的人,那麼這些人會是?
人類性別由Y染色體決定,有Y染色體即為男性。巴爾氏體是細胞中不活化的X染色體,其數量為X染色體總數減一。此個體基因型為XXXY,故為男性,並有 3 - 1 = 2 個巴爾氏體。
有關肝糖(glycogen)的敘述何者正確?
高糖飲食後,胰島素會促進肌肉吸收葡萄糖並合成肝糖,以降低血糖。肝糖為支鏈結構,其降解由非還原端開始,且肌肉肝糖無法直接補充血糖。
下列何者為異質多醣(heteropolysaccharide)?
玻尿酸是由D-葡萄糖醛酸和N-乙醯葡萄糖胺兩種不同的單醣衍生物重複構成,故為異質多醣。其他選項皆為僅由一種單醣或其衍生物構成的同質多醣。
有關入噬菌體(lambda phage)的溶原週期(lysogenic cycle)之描述何者正確?
選項(A)為溶原週期的核心特徵,噬菌體DNA以原噬菌體形式整合並隨宿主一同複製。選項(C)描述的是溶菌週期;選項(D)的整合是位點專一性,非任意;選項(B)中,多數基因是被抑制蛋白所抑制,而非活化。
免疫系統扮演防禦或清除外來物質,下列何者敘述錯誤?
自然殺手細胞屬於先天免疫系統,其反應不具專一性也無記憶性。免疫記憶是後天免疫系統(如B細胞和T細胞)的特徵,能在再次遇到相同抗原時產生更快速、更強的反應。
有關沙門氏菌感染造成中毒,下列何者敘述正確?
沙門氏菌的致病關鍵在於其能耐受胃酸,並在侵入巨噬細胞後,抑制吞噬體與溶酶體的融合,使其能在宿主細胞內存活和繁殖。其他選項對免疫細胞角色或細菌抵抗機制的描述不精確。
基因表達常與細胞功能變化有關,哪一個技術被用來測量 mRNA 表達量?
北方墨點法是專門用來偵測樣品中特定RNA(包含mRNA)序列及其表現量的技術。聚合酶連鎖反應主要用於放大DNA片段;指紋鑑定用於個體識別;質譜分析則多用於蛋白質或代謝物分析。
下列物質的合成是源自膽固醇(cholesterol)的共有幾個? 1)甲狀腺素(Thyroxin)、2)膽酸(bile acids)、3)腎上腺皮質素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)、4)升糖素(glucagon)、5)雌激素(estrogen)、6)褪黑激素(melatonin)
膽固醇是合成膽酸與固醇類激素(如雌激素)的前驅物。甲狀腺素與褪黑激素為胺基酸衍生物;ACTH與升糖素為胜肽激素,皆非源自膽固醇,故共有2項正確。
細胞凋亡是維持組織穩定性的重要過程,哪一個蛋白質家族主要負責調控細胞凋亡?
Bcl-2 家族是調控細胞凋亡的核心,包含促進凋亡 (如 Bax) 與抑制凋亡 (如 Bcl-2) 的成員,主要作用於粒線體路徑。TNF 受體家族則主要啟動外源性路徑,而 MAPK 和 TGF-β 家族是更廣泛的訊息傳遞路徑。
蛋白質經常需要兩種以上參與執行同一功能,哪一種技術無法測定蛋白質-蛋白質相互作用?
次世代定序(NGS)主要用於核酸(DNA/RNA)定序,無法直接測定蛋白質間的物理性交互作用。而免疫共沉澱、酵母雙雜交、螢光共振能量轉移皆為研究蛋白質交互作用的常用技術。
兩位患者,一位有寄生蟲感染,另一位對刺蒿花粉等過敏原產生反應,他們的免疫反應在哪個層面會有共同點?
寄生蟲感染(特別是蠕蟲)與過敏反應皆會誘導第二型輔助T細胞(Th2)反應,Th2細胞分泌的介白素-4會刺激B細胞產生大量的IgE抗體。因此,兩位患者血液中的IgE濃度皆會升高。
下列何者敘述錯誤?
本題要求選出「錯誤」的敘述,但四個選項的敘述皆為正確的生物學事實,因此無錯誤選項,四個選項皆為正解。
(A) BRCA1 為腫瘤抑制基因,參與 DNA 雙股斷裂的修復,其突變會導致 DNA 修復功能受損,與乳腺癌及卵巢癌的發病有顯著相關。 (B) β-catenin 是 Wnt 訊息傳遞路徑的核心蛋白。當 Wnt 活化時,β-catenin 免於被降解而累積並進入細胞核,促進標靶基因轉錄,在調控細胞增殖與分化中起關鍵作用。 (C) 多能幹細胞(pluripotent stem cells,如胚胎幹細胞)具有分化成個體內所有體細胞(內、中、外三胚層細胞)的潛力。 (D) 腸道上皮細胞間的緊密連接(tight junction)能封閉相鄰細胞間的空隙,形成物理性的腸道屏障,有效防止腸道內的病原體或有害物質滲透進入組織與血液中。
關於微生物的特性,下列何者敘述錯誤?
此敘述錯誤。雖然多數造成感冒的RNA病毒在細胞質複製,但例如流感病毒(influenza virus)就需要進入宿主細胞核內進行其RNA的複製與轉錄,因此並非所有感冒病毒都無須進入細胞核。
以下哪種激素與其功能配對,有幾項是正確?
敘述1、3、4、5皆為植物激素的正確功能。敘述2錯誤,細胞分裂素主要功能為促進細胞分裂與延緩老化,而非啟動程式性細胞死亡。因此總共有四項配對正確。
藉由生物資訊分析生物數據,哪一個數據庫主要用於儲存和檢索蛋白質序列信息?
UniProt是全球最主要的蛋白質序列與功能資訊數據庫。GenBank主要儲存核酸序列,Ensembl是基因組瀏覽器,而NCBI是一個包含多種數據庫的機構,並非專指蛋白質數據庫,故UniProt為最佳答案。
藉硬脂酸[stearic acid, CH3(CH2)16COOH]的完全氧化,須經過數次的 beta-oxidation,產生下列何者?
硬脂酸為18碳飽和脂肪酸,需進行(18/2)-1=8次β-氧化。每次產生1 FADH2和1 NADH,故共產生8個。總共會產生18/2=9個Acetyl-CoA。因此,最終產物為9 Acetyl-CoA、8 FADH2、8 NADH及8 H+。
有關細胞週期,下列何者敘述錯誤?
Cyclin D1 是一種促進細胞由 G1 期進入 S 期的重要蛋白。在腫瘤細胞中,其表現量通常會增加而非減少,導致細胞週期失控,不斷分裂增殖。其他選項皆為正確敘述。
有關人類基因體(genome),下列何者敘述錯誤?
人類基因體中,真正編碼蛋白質的序列(exons)僅佔約1.5%,絕大部分基因體為非編碼區。單一非重複序列雖佔基因體一部分,但其中多數為內含子(introns)等非編碼序列,故(A)敘述錯誤。