將具有放射線的胸苷三磷酸(deoxythymidine triphosphate; dTTP)加入細菌培養基中,應該可以在以下那個位置測得最多的放射線量?
細菌是原核生物,其遺傳物質(DNA)集中在細胞質中的類核區(nucleoid),沒有細胞核(A)或粒線體(B)。放射性dTTP是合成DNA的原料,因此在細菌進行DNA複製時,會被大量整合到類核區的染色體中。核糖體(D)是合成蛋白質的場所,不含DNA。
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將具有放射線的胸苷三磷酸(deoxythymidine triphosphate; dTTP)加入細菌培養基中,應該可以在以下那個位置測得最多的放射線量?
細菌是原核生物,其遺傳物質(DNA)集中在細胞質中的類核區(nucleoid),沒有細胞核(A)或粒線體(B)。放射性dTTP是合成DNA的原料,因此在細菌進行DNA複製時,會被大量整合到類核區的染色體中。核糖體(D)是合成蛋白質的場所,不含DNA。
一連串的酵素催化反應如下: X→Y→Z→A。產物A會與催化 X→Y 反應之酵素(E1)結合、且其結合位並非此酵素之活化中心(active site),結合後會抑制 E1 酵素之作用。關於此反應下列描述何者正確?
代謝路徑的最終產物(A)回頭抑制路徑中較早的酵素(E1),此為負回饋作用。因產物A結合位非活化中心,故為非競爭型(異位)抑制劑,而非競爭型(C)。此結合會改變酵素構型,進而影響活化中心功能,使其活性下降(D)。
關於C4及 Crassulacean acid metabolism(CAM)植物用來合成糖類之方式,下列何者錯誤?
此敘述錯誤。在特化的維管束鞘細胞中進行卡爾文循環以合成糖類,是C4植物的特徵(空間分離)。CAM植物則是在同一葉肉細胞中,於夜晚固定CO2,白天再進行卡爾文循環(時間分離),並無特化的維管束鞘細胞參與。
牙齒上牙菌斑處細胞的訊息傳遞主要扮演何種功能?
牙菌斑是生物膜(biofilm)的一種,其形成依賴於群體感應(quorum sensing)。細菌分泌信號分子,當濃度達到閾值時,會觸發群體行為,其中最主要的功能就是促進細菌聚集、黏附,並形成生物膜結構。其他選項如抑制競爭者(B)雖也可能發生,但非最主要功能。
關於有絲分裂(mitosis)之敘述配對何者錯誤?
核膜消失發生於前期至前中期(prophase to prometaphase),而非中期(metaphase)。中期時核膜已完全消失,染色體排列於中期板。其他選項皆為正確敘述:中心體於間期複製,後期時著絲粒微管縮短、非著絲粒微管延長。
小鼠黑毛(B)相對於棕毛(b)為顯性,短尾(T)相對長尾(t)為顯性,兩種基因位在不同染色體上,BbTt × BBtt 兩小鼠交配產出黑毛長尾的小鼠比例為何?
此為雙性狀雜交,因基因位於不同染色體上,符合獨立分配律。可拆成兩個單性狀雜交計算:毛色部分(Bb × BB)產生黑毛(BB, Bb)的機率為100% (1)。尾長部分(Tt × tt)產生長尾(tt)的機率為1/2。兩者獨立事件機率相乘,故黑毛長尾(B_tt)的機率為 1 × 1/2 = 1/2。
關於”普利昂(prion)”之敘述,下列何者錯誤?
普利昂(prion)是一種不含核酸、僅由蛋白質構成的致病因子。其致病性來自於不正常摺疊的蛋白質(PrPSc),它能誘導正常的蛋白質(PrPC)也發生錯誤摺疊,而非透過核酸複製。因此,核酸為主要致病物質的說法是錯誤的。
當細胞照射過量 UV 導致 thymine dimer 形成時,依序需要那些酵素才能讓其恢復正常? (1)端粒酶(telomerase) (2)DNA 聚合酶(polymerase) (3)核酸酶(nuclease) (4)DNA 連結酶(ligase)
此過程為核苷酸切除修復(NER)。首先,核酸酶(nuclease)辨識並切除含胸腺嘧啶二聚體的DNA片段。接著,DNA聚合酶(polymerase)以互補股為模板合成新片段填補缺口。最後,DNA連結酶(ligase)將新片段與原DNA鏈連接。端粒酶(telomerase)與此修復無關。
關於RNA 之功能配對,下列何者正確?
信號識別顆粒(SRP)由SRP RNA和蛋白質組成,其功能是辨識信號肽,並將正在合成的多肽鏈引導至內質網。其他選項:(A)組成核糖體的是rRNA;(C)核糖體中具核酶功能的是大次單位的rRNA;(D)攜帶胺基酸的是tRNA。
一位研究生將轉基因(transgene)送到酵母菌(yeast cells)內且他分離到4個獨立的細胞株(cell lines),其中3個細胞株轉基因的產物表現很強,但其中一個卻沒有表現。請就下列選項,選擇一個最可能的解釋,說明為何第四個細胞株沒有表現轉基因。
基因在染色體上的位置會影響其表現,此為位置效應。異染色質(heterochromatin)是緊密纏繞、基因表現受抑制的區域。若轉基因插入此區,其轉錄會被抑制,導致沒有產物。反之,真染色質(euchromatin)和組蛋白乙醯化區域是基因活躍表現區,會促進表現。選項(D)較不合理,因為其他三株細胞可正常表現,顯示細胞具備所需酵素。
有關基因工程工具配對何者錯誤?
DNA連結酶(ligase)的功能是將DNA片段連接起來,形成磷酸二酯鍵,而非切割DNA。切割DNA產生平整端或黏性端是限制酶(restriction enzyme)的功能。其他選項皆為正確配對。
下列關於病毒與腫瘤的配對,下列何者錯誤?
鼻病毒 (Rhinovirus) 是造成普通感冒最常見的病毒,並無致癌性。B 型肝炎病毒 (HBV) 與肝癌、EB 病毒 (EBV) 與伯基特氏淋巴瘤、反轉錄病毒 (如 HTLV-1) 與血癌,皆為已知的致癌病毒與對應癌症之正確配對。
下列何者是植物生長素(auxin)”酸促生長(acid-growth)”理論的一部分? (1)植物生長素刺激細胞膜上的氫離子幫浦(H⁺ pump) (2)細胞壁上鍵結變鬆 (3)植物生長素活化氫離子幫浦(H⁺ pump)刺激分生組織(meristem)分裂 (4)擴展蛋白(expansin)滲透力變好
酸促生長理論解釋細胞「延長」而非「分裂」。(1) 生長素活化質子泵浦,(2) 使細胞壁酸化,活化擴展蛋白(expansin)切斷多醣間的氫鍵,使細胞壁鍵結變鬆。故(1)(2)正確。(3) 此理論解釋細胞延長,非分裂。(4) 擴展蛋白是酵素,其「活性」被低pH活化,而非「滲透力」改變。
維他命(vitamins)與其生理作用之配對何者正確?
維他命A是視網膜中感光色素「視紫質」(rhodopsin)的成分,對正常視力至關重要。維他命C主要參與膠原蛋白合成;維他命D調節鈣磷平衡;維他命K則與血液凝固有關,而非白血球生成。因此,僅(A)配對正確。
某位先生他的潮氣容積(tidal volume)為 500 mL,肺泡通氣量為每分鐘4800 mL,呼吸頻率為每分鐘16次。請問此位先生的生理死腔為
肺泡通氣量 = (潮氣容積 - 生理死腔) × 呼吸頻率。代入數值:4800 mL/min = (500 mL - 生理死腔) × 16 次/min。可得每次呼吸的肺泡通氣量為 4800/16 = 300 mL。因此生理死腔 = 潮氣容積 - 每次肺泡通氣量 = 500 - 300 = 200 mL。
Toll 樣受體(Toll-like receptors, TLRs)與其所辨認的微生物分子配對何者正確?
TLR4可辨認革蘭氏陰性菌外膜的脂多糖(LPS)。(A) TLR2辨認肽聚醣,鞭毛素由TLR5辨認。(B) TLR3辨認雙股RNA。(C) TLR9辨認細菌或病毒的CpG DNA。因此,只有(D)的配對是正確的。
下列配對何者正確? (1)眼淚- 溶菌酶 (2)活化的巨噬細胞-腫瘤壞死因子-α (TNF-α) (3)幫助形 T細胞- 免疫球蛋白 (4)毒殺形 T 細胞 - 穿孔素(perforin) (5)被病毒感染的細胞-干擾素
輔助 T 細胞本身不製造免疫球蛋白(抗體),抗體是由 B 細胞分化成的漿細胞所分泌,故 (3) 錯誤。其餘配對皆為正確的免疫學觀念:(1) 眼淚含溶菌酶;(2) 活化巨噬細胞分泌 TNF-α;(4) 毒殺 T 細胞分泌穿孔素;(5) 病毒感染細胞分泌干擾素。因此,正確組合為 (1)(2)(4)(5)。
下列何者可增加靜脈回血量(venous return) ? (1)呼吸作用 (2)骨骼肌收縮 (3)交感神經作用 (4)副交感神經作用
呼吸作用(呼吸幫浦)與骨骼肌收縮(骨骼肌幫浦)皆可增加靜脈壓力梯度,促進血液回流。交感神經興奮會造成靜脈收縮,增加靜脈壓力,進而增加回心血量。副交感神經對靜脈血管的影響極小。故(1)、(2)、(3)皆為正確。
有關腎臟對血壓的調控,下列何者正確?
心房鈉尿因子(ANP)在血壓升高時由心房釋放,其作用為對抗腎素-血管張力素-醛固酮系統(RAAS),機制之一是抑制腎素分泌,進而降低血壓。(A)ACE抑制劑是抑制血管張力素I轉換為II,非抑制腎素。(C)血管張力素II本身就是強效血管收縮劑,可直接升壓。(D)醛固酮由腎上腺皮質分泌,非髓質。
負責血鈣恆定的荷爾蒙為
血鈣恆定主要由一對拮抗作用的荷爾蒙調控:副甲狀腺素(PTH)負責升高血鈣,降鈣素(calcitonin)則負責降低血鈣。甲狀腺素主要調控代謝,而胰島素與升糖素則調控血糖,與血鈣恆定無直接關係。
當一個人外觀產生龐狀臉(moon face),水牛背(buffalo hump),同時腹部有橫紋(striae)出現時,對該病人的敘述何者正確?
題幹描述的龐狀臉、水牛背及腹部橫紋是皮質醇(cortisol)過高的典型症狀,此臨床表現稱為庫興氏症候群。愛迪生症候群則是皮質醇低下。若為外源性藥物引起,ACTH會因負回饋而下降,而非上升。
有關女性周期的生理學,下列何者錯誤?
此敘述錯誤。雌激素(estrogen)主要由卵巢的濾泡和黃體分泌,而非腦垂體前葉。腦垂體前葉分泌的是FSH和LH,用以調控卵巢功能。其他選項(B)(C)(D)皆為女性月經週期的正確描述。
腎上腺素(Epinephrine)會作用在細胞膜上的 alpha-adrenergic 與 beta-adrenergic 受體,進而產生作用。因此體內當 alpha 受體受阻斷時,則______。
阻斷 alpha 受體會抑制血管收縮。當姿勢從平躺變為直立時,身體需要靠 alpha 受體介導的血管收縮來維持血壓,以抵抗重力。若此機制被阻斷,血液會滯留於下肢,導致腦部血流不足,引發姿勢性低血壓。其他選項:(A) 周邊阻力會因 beta-2 作用而下降;(B) 平均動脈壓可能下降;(D) 骨骼肌血流會因 beta-2 作用而增加。
副甲狀腺素(parathyroid hormone)分泌過多,體內會產生何種現象?
副甲狀腺素(PTH)主要功能為提升血鈣濃度。其作用機制包括:促進骨骼釋出鈣離子、增加腎臟對鈣的再吸收,並活化維生素D以促進腸道吸收鈣。因此,PTH分泌過多會導致血鈣濃度顯著增加。PTH同時會促進腎臟排出磷酸鹽,故(A)錯誤;並間接增加腸道鈣吸收,故(B)錯誤;且會造成骨質流失而非礦質化,故(D)錯誤。
RU486 在懷孕早期可引發流產,下列描述何者正確?
RU486 (mifepristone) 是一種黃體素受體拮抗劑,其結構與黃體素相似,能與黃體素競爭子宮內膜上的受體結合位,但結合後不產生作用,從而阻斷黃體素維持子宮內膜的功能,導致內膜剝落、胚胎無法著床而流產。它不抑制黃體素的生成,也不直接殺死胚胎。
下列有關潘乃特氏格法(Punnett square)的敘述,何者正確?
Hh 與 hh 交配,Hh 親代產生 H 和 h 兩種配子,hh 親代只產生 h 配子。根據潘乃特氏格法,子代基因型為 Hh 和 hh,比例為 1:1,因此產生 hh 的機率為 0.5。(D) Yy 與 Yy 交配,產生 YY 的機率為 0.25。
下列有關卡爾文循環(Calvin cycle)的敘述何者正確?
卡爾文循環是光合作用的碳反應(光獨立反應),發生在葉綠體基質。此過程會消耗光反應產生的ATP與NADPH,將二氧化碳固定並還原成醣類(G3P)。因此,(B)為正確敘述。(A)發生在光反應之後;(C)主要產物是醣類前驅物;(D)發生在葉綠體基質,非粒線體。
下列有關溫室效應(greenhouse effect)的敘述之中,何者正確?
溫室效應使地球均溫維持在約15°C,若無此效應,地球表面溫度將降至約-18°C,故(B)正確。主要溫室氣體為二氧化碳、甲烷等,非氧氣(A)。二氧化碳增加會「增強」溫室效應(C),而溫室效應「增強」才會導致全球暖化(D)。
如果心室末期舒張容積(end-diastolic volume)為 140 mL,心室末期收縮容積(end-systolic volume)為 80 mL,而心跳為每分鐘 70 跳,則其心臟輸出量(cardiac output)約為______。
心搏量(Stroke Volume) = 心室末期舒張容積(EDV) - 心室末期收縮容積(ESV) = 140 mL - 80 mL = 60 mL。心臟輸出量(Cardiac Output) = 心搏量 × 心率 = 60 mL/beat × 70 beats/min = 4200 mL/min = 4.2 L/min,最接近的選項為 4 L/min。
下列有關動物細胞細胞膜靜止膜電位(resting membrane potential)的敘述何者正確?
去極化(depolarization)是指膜電位變得比靜止膜電位更不負(即數值上升,趨近於零)。從-80mV變成-60mV,電位差變小,符合去極化的定義。(A)靜止膜電位為負值。(B)變負為極化或過極化。(C)胞外鉀離子上升會減少鉀離子外流,造成去極化。
一個化學藥物(如 vinblastine)會破壞微管(microtubules)的形成,則此藥物會干預______。
微管是構成紡錘體的主要結構,在細胞有絲分裂或減數分裂時,負責牽引並分離染色體。Vinblastine 是一種微管抑制劑,會干擾微管的聚合,因此會直接阻礙分裂紡錘體的形成。其他選項如基因切割、轉換和 DNA 複製皆為分子層次的操作,不直接依賴微管。
下列有關 RNA 干擾(RNA interference)的敘述何者正確?
RNA干擾(RNAi)可透過siRNA引導RISC複合物降解mRNA(轉錄後沈默),或引導RITS複合物修飾染色質以抑制轉錄(轉錄沈默)。故(C)為真。(A)目標為mRNA。(B)為抑制轉譯。(D)不會產生雙股DNA。
下列有關細胞骨架(cytoskeleton)的敘述何者正確?
細胞骨架由蛋白質組成,賦予細胞形狀與機械支撐,其結構會因應內外機械應力而動態重組。因此(C)正確。(A)(D)錯誤,其主要成分為蛋白質,非脂質或醣類。(B)錯誤,細胞遷移極度依賴肌動蛋白絲等細胞骨架的動態變化。
下列有動作電位(action potential)與分級電位(graded potential)的敘述何者正確?
動作電位遵循「全有全無律」,一旦達到閾值,其振幅大小固定。反之,分級電位的振幅與刺激強度成正比,且可為去極化或過極化(A錯),持續時間也非固定(C錯)。不反應期是動作電位的關鍵特徵(B錯)。
下列有關腦部膠細胞的敘述何者正確?
星狀膠細胞的足突會包圍微血管,誘導並維持微血管內皮細胞間的緊密連結,是構成血腦障壁的關鍵。(A) 膠細胞數量遠多於10%,約佔中樞神經系統細胞數的一半以上。(B) 寡突膠細胞在「中樞」神經系統形成髓鞘。(D) 膠細胞膜上有離子通道,對維持離子平衡至關重要。
如果一個序列為 5'-AUG CUC CAG UCC GU−3’,經突變變成 5’-AUG CUC UCA GUC CGU−3', 此種突變稱為______。
比較前後序列,可發現第二個密碼子 (CUC) 後方插入了一個核苷酸 U,導致其後的讀碼框完全改變,所有胺基酸序列皆發生變化。此種因核苷酸插入或缺失(非 3 的倍數)所造成的突變稱為移碼突變。
下列有關神經細胞的敘述何者正確?
大部分脊椎動物的神經元軸突具有髓鞘,可加速神經衝動傳導。神經細胞具有細胞核(A錯);訊號接收處主要為樹突(B錯);動作電位起始於軸丘,而非樹突(C錯)。
當毒蕈鹼受體(muscarinic receptors)受阻斷時,則______。
毒蕈鹼受體是副交感神經作用於目標器官的主要受體。阻斷此受體會抑制副交感神經的功能。副交感神經會使心跳變慢,因此阻斷其作用會導致心跳變快。反之,瞳孔會放大(A錯),腸胃蠕動會減緩(D錯)。骨骼肌收縮則是由體性神經的菸鹼性受體調控(C錯)。
下列有關腦部區域的功能何者正確?
腹內下視丘(VMH)為飽食中樞,並調控性行為。頂葉主掌體感覺,聽覺在顳葉。額葉前部負責高階認知功能,視覺在枕葉。枕葉為視覺中樞,費洛蒙由嗅覺系統及下視丘等相關腦區處理。
下列有關骨細胞的敘述何者正確?
噬骨細胞(osteoclasts)的主要功能是分解和再吸收骨質,此過程稱為骨再吸收(bone resorption)。(A) 造骨細胞(osteoblasts)是單核細胞,噬骨細胞才是多核。(B) 類骨質由造骨細胞分泌。(D) 噬骨細胞活性增加會導致骨質流失,降低礦質化。
對於抗原認識(antigen recognition)與淋巴球活化(lymphocyte activation)的敘述下列何者正確?
NK細胞屬於先天免疫,無抗原專一性,但能辨識缺乏MHC I的細胞(如病毒感染細胞或癌細胞)並予以毒殺。選項(A) IL-2主要由T細胞分泌。(B)和(D) 免疫球蛋白由B細胞分化的漿細胞產生,非T細胞。T細胞辨識的是經MHC呈現的抗原片段。
下列人類絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin; hCG)的敘述何者正確?
hCG由胚胎的滋養層細胞在著床於子宮內膜後開始分泌,其功能為維持黃體並刺激其分泌黃體素,而非抑制。hCG分泌高峰約在懷孕第8-11週,非四個月。其化學本質為醣蛋白,非脂蛋白。故(A)為正確敘述。
下列有關胃腸荷爾蒙的敘述何者正確?
胰泌素(secretin)因應酸性食糜進入十二指腸而分泌,主要作用是刺激胰臟導管細胞分泌富含碳酸氫根的液體,以中和胃酸。(A)膽囊收縮素促進膽囊收縮。(C)胃泌素促進胃酸分泌。(D)膽囊收縮素使Oddi括約肌舒張。
科學家利用放射性碳定年(radiocarbon dating)來計算生物化石的年代,假設一個受化石化的鸚鵡螺殼有4 克的¹⁴C,而現存活的鸚鵡螺殼有16克的¹⁴C。而¹⁴C的半衰期為5600年,則此鸚鵡螺殼的化石約為多少?
化石中的¹⁴C含量為4克,是活體(初始量)16克的1/4。每經過一個半衰期,¹⁴C含量會減半。從16克變為8克需一個半衰期,再從8克變為4克又需一個半衰期,共經過兩個半衰期。因此,化石年代為 2 × 5600年 = 11,200年。
下列有關黴菌的敘述何者正確?
黴菌可產生大量孢子行無性生殖,這是其常見的繁殖方式。(A) 黴菌細胞壁主要成分為幾丁質,非纖維素。(B) 黴菌為異營性生物,無法自行製造養分。(D) 許多黴菌在特定條件下也會進行有性生殖。
下列有關大腸的敘述何者正確?
大腸主要功能為吸收水分與電解質,而非營養物(A)。大腸內有大量共生菌叢(B)。大腸受病原刺激發炎時,會破壞其吸收水分的功能,導致腹瀉與脫水,而非增加吸收(C)。潰瘍性大腸炎即為慢性發炎,其嚴重腹瀉常造成重度脫水。
苯丙酮尿症(phenylketonuria; PKU)是一種隱性配偶基因(recessive allele),每10,000 個人會有一個患此病,依照哈代-溫伯格定律(Hardy-Weinberg principle),則其顯性配偶基因(dominant allele)的機率為?
根據哈代-溫伯格定律,隱性個體(qq)的頻率q² = 1/10000 = 0.0001。因此,隱性配偶基因(q)的頻率為√0.0001 = 0.01。顯性配偶基因(p)的頻率為 p = 1 - q = 1 - 0.01 = 0.99。
關於副交感(parasympathetic division) and 交感(sympathetic division)之描述下列何者正確? (1)前者主要源自於胸椎 (2)前者的神經傳導物質為乙醯膽鹼(acetylcholine) (3)後者會抑制胃及胰臟作用 (4)前者會抑制肝臟釋放葡萄糖 (5)後者之節後神經會刺激正腎上腺素(norepinephrine)之釋放
(1) 錯誤:副交感神經源自於腦幹與薦椎(顱薦部);交感神經才源自於胸椎與腰椎(胸腰部)。 (2) 正確:副交感神經的節前與節後神經元,其釋放的神經傳導物質皆為乙醯膽鹼(acetylcholine)。 (3) 正確:交感神經在「戰鬥或逃跑」反應中活化,會抑制消化系統的活動,包含抑制胃的蠕動與胰臟的分泌作用。 (4) 錯誤:交感神經會刺激肝臟分解肝醣並釋放葡萄糖至血液中;副交感神經對肝臟的主要作用為促進膽汁分泌,並無直接抑制肝臟釋放葡萄糖的顯著作用(血糖調節主要依賴胰島素與升糖素等內分泌激素)。 (5) 正確:交感神經的節後神經元主要釋放正腎上腺素(norepinephrine)作為神經傳導物質(少數支配汗腺者除外)。
綜合以上,正確的描述為 (2)、(3)、(5),故選 (D)。
關於”R plasmid”,下列何者正確?
R質體(R plasmid)的R代表抗藥性(Resistance),故其上帶有抗藥基因。許多R質體同時也是接合性質體(conjugative plasmid),帶有轉移自身所需的基因,如製造性線毛(sex pili)的基因,以利於在細菌間散播。因此(B)為最正確描述。(C)其主要轉移方式為接合(conjugation),非轉導。(D) F⁺狀態是由F質體決定,與R質體不同。
避免馬與驢交配繁殖成一新的物種的機制為______。
馬和驢交配產生的後代是騾,騾是存活的個體但通常不具生育能力(不孕),此為合子後障礙(postzygotic barrier)中的「雜種不孕性」(hybrid sterility),阻止了新物種的形成。Prezygotic barrier 是指合子形成前的障礙,而 hybrid breakdown 是指雜交後代 F2 衰弱或不孕。