下列代謝與電子攜帶者的配對,何者錯誤?
丙酮酸氧化脫羧形成乙醯輔酶A的過程中,由丙酮酸去氫酶複合物催化,此反應會將NAD+還原為NADH,但不會產生FADH2。其他選項中,糖解作用產生NADH,檸檬酸循環與beta-氧化作用則兩者皆會產生。
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下列代謝與電子攜帶者的配對,何者錯誤?
丙酮酸氧化脫羧形成乙醯輔酶A的過程中,由丙酮酸去氫酶複合物催化,此反應會將NAD+還原為NADH,但不會產生FADH2。其他選項中,糖解作用產生NADH,檸檬酸循環與beta-氧化作用則兩者皆會產生。
第一個催化固定二氧化碳的植物酵素是
核酮糖-1,5-雙磷酸羧化酶/加氧酶 (Rubisco) 是卡爾文循環中的關鍵酵素,催化二氧化碳與 RuBP 結合,完成固碳作用。選項(A)與(B)為光呼吸相關酵素,(C)酵素名稱不正確,此反應為羧化作用,非轉移作用。
下列有關細胞週期的敘述,何者錯誤?
成熟因子(MPF)是促進細胞由G2期進入M期的因子,主要由Cyclin B和CDK1組成。促進細胞進入合成期(S phase)的因子是S-phase promoting factor (SPF),而非MPF。因此,此敘述錯誤。
DNA複製過程中,能夠由5'端去除RNA引子(primer),並由DNA核苷酸取代。這是哪種酵素的功能。
DNA聚合酶I (DNA polymerase I) 具有5'→3'外切酶活性,可移除岡崎片段前端的RNA引子;同時其5'→3'聚合酶活性可將缺口補上DNA核苷酸。DNA聚合酶III是主要合成酶,引子酶合成引子,解旋酶則解開雙股螺旋。
______是一種小的非編碼(noncoding) RNAs,可以誘導異染色質(heterochromatin)產生,而抑制某些跳躍基因(transposons)的表現。
微RNA (miRNA)、小型干擾RNA (siRNA) 與 piwi交互作用RNA (piRNA) 皆屬於小分子非編碼RNA (small noncoding RNAs)。其中,piRNA 主要在生殖細胞中透過引導異染色質的形成來抑制跳躍基因 (transposons) 的表現,以維持基因體穩定;siRNA 亦可結合 RITS 複合體 (RNA-induced transcriptional silencing complex) 誘發異染色質形成並抑制跳躍基因;而 miRNA 除了主要在轉錄後層次抑制基因表現外,在部分機制中亦被發現能參與染色質修飾與轉錄層次的基因靜默。因此 (A)、(B)、(C) 皆符合題意。相對地,(D) 小型細胞核 RNA (snRNA) 的主要功能是與蛋白質組成剪接體 (spliceosome),參與 mRNA 前驅物的剪接 (splicing) 過程,與誘發異染色質或抑制跳躍基因無關,故不選。
允許一個基因可以做為分子時鐘(molecular clock)的最重要特徵是______。
分子時鐘的原理是基於基因突變以相對恆定的速率累積。因此,一個可信賴且穩定的平均突變率是其作為計時工具的最重要前提。天擇會干擾速率的恆定性,而不同基因的演化速率本就不同,這不是必要條件。
當族群基因頻率進行哈溫(Hardy-Weinberg)平衡計算時,利用卡方檢定(Chi-square test)發現觀察值與期望值之間具有顯著差異。這表示?
卡方檢定用於比較觀察值與期望值的差異。在此情境,期望值是基於哈溫平衡(H0: 族群處於平衡)所計算。若檢定結果達顯著差異,表示觀察值與期望值不符,因此應拒絕虛無假設,結論為該族群並未處於哈溫平衡狀態。
大多數新種產生(speciation)的因素,需要許多世代後才能看見他的改變。下列何者所需時間較短?
多倍性(Polyploidy)可因減數分裂錯誤,產生染色體倍數增加的後代,此後代立即與親代產生生殖隔離,可在單一代內形成新物種,是同域種化中速度最快的方式。其他選項如拓殖、增強、天擇,皆需經過多個世代的累積演化,過程相對緩慢。
下列何者最能說明表徵遺傳(epigenetic inheritance)的特性?
表徵遺傳(epigenetics)是指在不改變DNA序列的前提下,透過DNA甲基化、組織蛋白修飾等機制,調控基因表現,從而產生不同性狀。因此,具有相同基因序列的細胞(如肝細胞與神經細胞)卻有不同功能與型態,是表徵遺傳最典型的例子。
花粉管在柱頭往下延伸過程,有多少核在裡面?
花粉粒萌發後,管核(tube nucleus)引導花粉管生長。生成核(generative nucleus)在花粉管延伸過程中進行有絲分裂,形成兩個精核(sperm nuclei)。因此,成熟的花粉管內共含有一個管核和兩個精核,總計三個核。
胰島素會誘發肝臟合成出下列何種物質?
胰島素在飽食狀態下分泌,促進肝臟進行糖解作用與脂肪新生。選項(B)中的 glucokinase (糖解作用)、acetyl-CoA carboxylase 與 fatty acid synthase (脂肪新生) 的基因表現皆會被胰島素誘導。選項(C)與(D)中的 glucose 6-phosphatase 和 PEP carboxykinase 則為糖質新生關鍵酵素,其合成會被胰島素抑制。
哪個構造是由莖頂表皮(shoot epidermis)向外生長而來,同時他也能幫助抵禦昆蟲?
觸毛(trichome)是植物表皮細胞的延伸物,由莖頂表皮向外生長形成。其物理結構或分泌的化學物質可有效抵禦昆蟲。其他選項如厚角組織、管胞、纖維皆為內部組織(基本或維管束組織),而非表皮衍生物。
決定礦物質在植物的生理角色,下列哪個方法比較可行?
水耕法能精確控制培養液中的礦物質成分。藉由系統性地移除某一種特定礦物質,並觀察植物因此產生的缺乏症狀(如葉片黃化、生長遲緩),即可推斷該礦物質在植物體內的生理功能。其他選項無法如此精準地分離單一變因。
下列植物生理反應中,哪個不受紅光影響?
向地性是植物對重力的反應,主要由澱粉體(statoliths)的沉降和生長素(auxin)的不均勻分佈所調控,此機制不直接受紅光影響。相反地,開花、光合作用的光反應及種子發芽皆為受紅光調控的生理過程,分別涉及光敏素或葉綠素。
植物自交不親和(Self-incompatibility)是下列哪個基因所造成的?
植物的自交不親和性是由S-locus上的一組多等位基因(S-genes)所控制。這些基因編碼的蛋白質能讓雌蕊辨識並拒絕來自相同個體的「自體」花粉,從而避免自花授粉,促進異花授粉。其他選項非此機制的標準命名。
基礎代謝率(BMR)與標準代謝率(SMR)是______。
基礎代謝率(BMR)與標準代謝率(SMR)都是測量動物在休息、非消化狀態(禁食)下的最低代謝耗能。BMR用於恆溫動物,SMR用於變溫動物。選項(C)正確描述了測量的共通條件。其他選項將其與壓力、進食或運動狀態混淆,皆為錯誤。
______會造生心搏率(heart rate)下降。
乙醯膽鹼是副交感神經(迷走神經)釋放至心臟節律點的神經傳導物質。它與心肌細胞上的毒蕈鹼受體結合,增加鉀離子通透性,使細胞超極化,進而減緩節律點的放電頻率,造成心搏率下降。
抑制性突觸後電位(inhibitory postsynaptic potential; IPSP)發生在膜上使______更易通透。
抑制性突觸後電位(IPSP)是使突觸後膜超極化,降低激發動作電位的機率。增加對鉀離子(K+)的通透性,會使帶正電的K+流出細胞,導致膜內電位更負,產生IPSP。反之,增加鈉離子(Na+)通透性會造成去極化,產生興奮性突觸後電位(EPSP)。
下列有關發生(development)的敘述,何者錯誤?
此敘述錯誤。不全卵裂(meroblastic cleavage)發生於卵黃量多的卵,如鳥類。青蛙的卵為中等卵黃卵,行完全卵裂(holoblastic cleavage),但為不等裂。人類的卵為均黃卵,也行完全卵裂。因此,青蛙行完全卵裂而非不全卵裂。
盲點(blind spot)位置在視網膜的______軸突聚集處,缺乏光受體。
盲點(blind spot)即視神經盤(optic disc),是視網膜上神經節細胞(ganglion cells)的軸突匯集形成視神經(optic nerve)並穿出眼球的位置。此區域因缺乏感光細胞(photoreceptors)而無法成像。
Umami受體(receptor)可以用味覺感受______的存在。
Umami(鮮味)受體主要偵測麩胺酸(glutamate)的存在,而穀氨酸鈉(MSG)是其鈉鹽,為典型的鮮味來源。氫離子(H+)引發酸味,鉀離子(K+)與鹹味有關,葡萄糖則引發甜味。
研究顯示有少部分的人不會被HIV (human immunodeficiency virus)病毒感染,目前已知這些人的______分子上有缺失,而使得病毒不會感染個體細胞。
HIV病毒感染宿主細胞需要先後與細胞表面的CD4受體及CCR5或CXCR4輔助受體結合。研究發現,帶有CCR5基因突變(特別是CCR5-Δ32)的個體,因無法產生功能正常的CCR5蛋白,導致病毒無法進入細胞,從而對大多數HIV病毒株具有抵抗力。
下列何者為多基因遺傳(polygenetic inheritance)的例子?
多基因遺傳是指由多對基因共同決定一個性狀。人類神經管缺陷是典型的多基因遺傳疾病,其發生受多個基因及環境因素影響。選項(A)、(B)、(C)皆為單基因遺傳的例子,分別代表完全顯性、性聯遺傳、以及複等位基因與共顯性,但都只涉及單一基因座。
Y染色體上Sex-determining region of Y-chromosome (SRY)基因已知為人類決定性別的基因,下列何者會導致女性個體出現男性的性徵?
決定男性性徵的關鍵是SRY基因的存在與表現。一個體染色體為XX的個體,若因染色體易位(translocation)而帶有SRY基因,即使沒有Y染色體,仍會啟動男性發育路徑,表現出男性性徵。選項(A)特納氏症(45,X)因缺乏SRY而為女性。
著色性乾皮症(Xeroderma pigmentosum)是一種遺傳性疾病。患者皮膚細胞被陽光中的紫外線破壞之後不能自行修復,於兒童期即很容易誘發癌變。此種疾病最有可能是以下那種基因缺失所致?
著色性乾皮症是因核苷酸切除修復(NER)機制缺陷,無法修復紫外線造成的嘧啶二聚體。此過程的關鍵步驟是由核酸酶(nuclease)辨識並切除受損的DNA片段。因此,核酸酶基因缺失是此疾病最直接且核心的原因。DNA聚合酶與連接酶雖也參與後續步驟,但非起始的關鍵缺陷。
下列何者不屬於RNA病毒?
人類乳突狀病毒(Papilloma virus)為DNA病毒,其遺傳物質為雙股DNA。其餘選項中,麻疹病毒、C型肝炎病毒、伊波拉病毒皆為RNA病毒,其遺傳物質為RNA。
Membrane-bound enteropeptidase的作用是:
腸肽酶(Enteropeptidase),又稱腸激酶,是位於小腸刷狀緣的膜結合酶。其專一性功能是將胰臟分泌的酶原—胰蛋白酶原(trypsinogen)—活化成具有活性的胰蛋白酶(trypsin),進而啟動一連串蛋白質消化酶的活化。其他選項皆非其功能。
關於植物根細胞與固氮細菌(nitrogen-fixing bacteria)之關係,下列何者正確?
此為豆科植物與根瘤菌共生的標準流程。植物根部釋放具專一性的類黃酮吸引根瘤菌,根瘤菌再釋放結瘤因子(Nod factor)誘導根毛捲曲並形成感染線,讓細菌進入皮層。(B)類黃酮具專一性。(C)固氮作用是極耗能的反應,需大量ATP。
下列何種Toll-like receptors (TLRs)位於細胞內涵體(endosome),可用來察覺病毒入侵並傳遞訊號?
Toll-like receptors (TLRs) 3, 7, 8, 9位於細胞內涵體,主要偵測病原體的核酸。其中TLR3可辨識病毒的雙股RNA (dsRNA) 並啟動免疫反應。TLR2、TLR4、TLR5則位於細胞膜表面,分別辨識細菌的脂蛋白、脂多醣與鞭毛蛋白。
下列何者與罹患心血管疾病有關?
C-reactive protein (CRP)為全身性發炎指標,而動脈粥狀硬化是慢性發炎過程,故血中CRP增加與心血管疾病風險呈正相關。反之,(A)高密度脂蛋白(HDL)增加、(C)PCSK9活性降低、(D)LDL/HDL比值降低,皆為降低心血管疾病風險的保護因子。
下列何者不是菌根(mycorrhizae)對植物細胞的貢獻?
菌根是真菌與植物根部的共生關係。真菌幫助植物吸收水分和無機鹽(如磷),並分泌抗生素和生長因子,但本身為異營生物,無法行光合作用合成有機物,反而需要從植物獲取有機養分(碳水化合物)。因此,增加有機物合成不是菌根的貢獻。
下列有關T helper cell之敘述,何者錯誤?
輔助T細胞(T helper cell)是適應性免疫的總指揮,它能活化B細胞進行體液免疫,也能活化細胞毒性T細胞進行細胞免疫。因此,「只對細胞免疫有影響」是錯誤的。其他選項皆為輔助T細胞的正確描述。
有關antidiuretic hormone (ADH)及ADH receptor之描述,何者正確?
ADH受體若因突變而失去功能,腎臟的集尿管將無法對ADH產生反應,導致水分再吸收減少,排出大量稀釋尿液,此為腎因性尿崩症。酒精會抑制ADH分泌(A)。ADH受體主要表現於集尿管與遠曲小管(B)。受體無功能會使水通道蛋白(aquaporin)無法嵌入細胞膜,使其表面表現量減少(D)。
大部分的HCO3¯在通過腎小球後,由何處負責再吸收?
腎臟過濾的碳酸氫根(HCO3¯)約有80-90%在近曲小管被再吸收,是主要的再吸收位置。亨耳氏套上升分枝與集尿管只負責剩餘少量的再吸收與微調,而下降分枝對離子通透性低。
致病原(pathogens)會發展特別的方式對抗或逃避免疫系統的攻擊,下列配對何者錯誤?
肺結核分枝桿菌主要的免疫逃脫機制是在巨噬細胞內存活,透過抑制吞噬體與溶酶體的融合,避免被分解。它並非以分泌毒素直接殺死毒殺T細胞為主要方式。其他選項皆為正確的病原體與其免疫逃脫機制配對。
下列何者作用會抑制血壓? (1) 血管緊張素轉化酶(angiotensin converting enzyme)的抑制劑 (2) 腎素(renin) (3) 醛固酮(aldosterone) (4) 心房利納肽(atrial natriuretic peptide)
血管緊張素轉化酶(ACE)抑制劑可阻止血管緊張素II生成,心房利納肽(ANP)則促進鈉和水排出,兩者皆能降低血壓。相反地,腎素(renin)與醛固酮(aldosterone)是RAAS系統的成員,會使血壓上升。
下列何種細胞具吞噬能力? (1) 嗜中性球(neutrophils) (2)巨噬細胞(macrophages) (3) 淋巴結內成熟型樹突細胞(mature dendritic cells) (4)自然殺手細胞(natural killer cells)
嗜中性球(neutrophils)與巨噬細胞(macrophages)皆屬於專業的吞噬細胞,能夠吞噬並分解入侵的病原體與組織殘骸。樹突細胞(dendritic cells)在周邊組織處於「未成熟」階段時具有強大的吞噬能力以捕捉抗原,但當其捕捉抗原並遷移至淋巴結發育為「成熟型」樹突細胞後,便會喪失吞噬能力,轉而專注於將抗原呈現給T細胞。自然殺手細胞(natural killer cells)則屬於淋巴球,主要透過釋放穿孔素(perforin)與顆粒酶(granzyme)來誘導受感染細胞或腫瘤細胞發生凋亡,本身並不具備吞噬能力。因此,具吞噬能力的細胞僅為(1)與(2)。
懷孕時,孕婦血糖因下列何者作用而升高?
人類絨毛膜生長催乳激素(hCS)由胎盤分泌,具有抗胰島素(anti-insulin)的作用,會降低母體組織對葡萄糖的利用,導致孕婦血糖升高。此機制能確保有更多的葡萄糖可通過胎盤供應給胎兒。其他選項的激素主要功能並非直接升高血糖。
胼胝體(corpus callosum)主要負責腦部何種功能?
胼胝體是連接左右大腦半球的最大白質纖維束,其主要功能是傳遞訊息,使兩半球能夠溝通與協調。學習記憶主要與海馬迴相關,睡眠中心涉及下視丘與腦幹,身體運動協調則主要由小腦負責。
在長期工作壓力下______會釋放,而造成免疫功能低下。
長期壓力會活化下視丘-腦下垂體-腎上腺軸(HPA axis),促使腎上腺皮質持續釋放糖皮質激素(如皮質醇)。高濃度的糖皮質激素具有抗發炎及抑制免疫系統功能的作用,導致免疫力低下。其他選項激素主要功能不同。
黃體素受體突變導致其功能破壞會有何影響?
黃體素的主要功能是作用於子宮內膜,使其增厚、充血並充滿腺體,以利受精卵著床與維持懷孕。若黃體素受體功能喪失,子宮內膜將無法完成這些準備,導致無法成功著床或維持早期懷孕,因此子宮壁無法支撐懷孕過程。
有一病人有大量肥大細胞去顆粒化、血管擴張及血壓急降的狀況,此病人可能正遭受:
題幹描述的大量肥大細胞去顆粒化、血管擴張及血壓急降,是第一型過敏反應中全身性、最嚴重的表現,稱為過敏性休克。選項(D)雖提及過敏反應,但其建議的抗組織胺治療並非過敏性休克的首選急救藥物(應為腎上腺素),且「典型過敏」一詞不如「過敏性休克」精確。
下列何種狀況易造成胃潰瘍?
胃潰瘍是胃壁黏膜保護層受損,導致胃酸侵蝕胃壁。胃上皮細胞的快速分裂與更新是維持此保護層的關鍵。若細胞分裂變慢,黏膜修復能力下降,保護層變薄弱,就容易形成潰瘍。其他選項(B)(C)會使胃酸減少,反而降低潰瘍風險;(D)是正常生理功能。
下列何者專有名詞是用來解釋自體顯性遺傳之表現性徵差異程度?
Expressivity (表現度) 指的是帶有相同致病基因型的個體,其表現型徵狀嚴重程度的差異。Penetrance (外顯率) 則是描述帶有特定基因型的個體表現出對應性狀的比例,為全有或全無的概念。Concordance (同病率) 用於雙胞胎研究。因此 Expressivity 最符合題意。
下列何者是最常見的性聯染色體異常?
柯林菲特氏症 (Klinefelter syndrome, 47, XXY) 的發生率約為 1/500 至 1/1000 新生男嬰,是選項中最常見的性聯染色體數目異常。相較之下,透納氏症 (45, X) 約 1/2500,而 XXX 和 XYY 症候群約為 1/1000。
有關凝血過程之順序為何? (1) 凝血酶(thrombin)被活化 (2) 血小板分泌物質使周圍血小板變黏稠形成塞子(plug) (3)血小板黏附於破損血管的膠原蛋白纖維 (4)纖維(fibrin)黏附到血小板塞子 (5) 纖維蛋白原(fibrinogen)被切割
凝血始於血管受損,血小板黏附於暴露的膠原蛋白(3),接著分泌物質吸引更多血小板聚集形成栓子(2)。同時啟動凝血級聯反應,活化凝血酶(1),凝血酶再將纖維蛋白原切割成纖維蛋白(5),最後纖維蛋白形成網狀結構鞏固血小板栓子,形成穩固的血塊(4)。
近親結婚最容易生下何種遺傳性疾病的後代?
近親結婚會大幅提高後代基因同質合子(homozygous)的機率。這使得潛藏在異質合子(heterozygous)帶因者身上的罕見隱性等位基因,更容易在後代中成對出現,從而表現出體染色體隱性遺傳疾病。
一對情侶因女方部分親人帶有相同遺傳性疾病而進行遺傳諮詢,根據其家族基因圖譜發現,她的家族中有男性及女性的發病者,但只有女性才會將該遺傳性疾病的基因傳遞給下一代,所以這是什麼樣的遺傳性疾病?
題幹關鍵為「只有女性才會將該遺傳性疾病的基因傳遞給下一代」,此為粒線體遺傳(母系遺傳)的典型特徵。因為受精卵的粒線體幾乎全來自卵細胞,故此類疾病由母親傳給所有子女,而男性患者不會將疾病遺傳給後代。
下列何者是人體主要含鐵的場所?
人體內約65-70%的鐵存在於紅血球的血紅素中,負責攜帶氧氣,是含鐵量最多的場所。肝臟是主要的鐵儲存器官(約25%),但總量少於紅血球。骨髓是造血場所,細胞色素雖含鐵但總量極少。
下列何者專有名詞是用來解釋單一受精卵來源,卻有多種不同遺傳性徵的細胞族群?
Mosaicism (鑲嵌現象) 指源自單一受精卵的個體,因發育過程中的體細胞突變,而擁有兩種或以上不同基因型的細胞族群。Chimerism (嵌合體) 則是由兩個或以上的受精卵融合而成。Polygenic (多基因) 和 Genetic blending (遺傳混合) 則為遺傳學概念,與題幹無關。