慈濟大學 104 學年 後中醫「生物」考古題

所有生命都需要能量，但自營生物（如植物）能自行製造，不需透過攝取食物。異營生物才需藉由食物取得能量。因此，此特性並非所有生命共通。感應、恆定、生長與發育則是所有生命的共同特徵。

多重步驟的訊息傳遞路徑，如激酶級聯反應，主要優點在於放大訊號(A)、提供多個調控點(C)以及整合不同路徑的訊息(D)。然而，每增加一個步驟都需要時間進行分子活化與擴散，因此相較於直接的訊息傳遞（如離子通道），多重步驟通常會減慢而非增快整體的傳遞速度。

脂肪經 β-氧化分解成乙醯輔酶A，後者進入克氏循環產生大量NADH和FADH2。這些還原性輔酶最終將電子傳遞至電子傳遞鏈，驅動氧化磷酸化作用以生成大量ATP。因此，氧化磷酸化是利用脂肪獲取能量的最終且最主要的步驟。

植物細胞分裂始於間期的染色體複製(丙)。進入有絲分裂後，紡錘絲在前期末/中期初與著絲點連接(丁)。接著在分裂後期，姊妹染色分體分離(乙)。最後在分裂末期，細胞板形成(甲)以完成細胞質分裂。因此正確順序為丙→丁→乙→甲。

題目缺少關鍵的譜系圖，無法進行分析。但若假設圖中顯示性狀由母親傳給所有子女，而父親不傳給任何子女的模式，此即為母系遺傳（粒線體遺傳）的典型特徵，故為最可能的答案。

將水母基因轉殖到其他物種，仍能轉譯出功能正常的螢光蛋白，這直接證明了不同物種的轉譯機制（核糖體、tRNA）能辨識相同的mRNA密碼子並對應到相同的胺基酸，此為遺傳密碼共通性的最強證據。其他選項(B)是組成單元相同，(C)是基因序列相似，(D)是tRNA結構，皆非直接證明密碼子共通。

次世代定序(NGS)是分析核酸(DNA/RNA)序列的技術。選項(A)個人化醫療、(C)微生物鑑定、(D)RNA剪接產物搜尋，皆是透過分析基因體或轉錄體序列來達成。然而，(B)蛋白質修飾是發生在轉譯後的過程，無法由核酸序列直接得知，需透過質譜儀等蛋白質體學技術研究。

題目描述不同植物因花朵外型（形態結構）的差異，而吸引特定的傳粉者，導致物種間的授粉無法成功。這種因生殖器官結構不匹配而造成的隔離，屬於機械隔離（Mechanical isolation），為一種合子前屏障。

伊波拉病毒被認為是人畜共通傳染病，其天然宿主可能是果蝠等野生動物。(B)其傳播途徑為接觸傳染，非空氣或飲水。(C)主要死因是病毒引發的細胞激素風暴，導致多重器官衰竭與出血性休克。(D)疫情曾擴散至非洲以外地區，如歐美。

革蘭氏染色的原理是利用細菌細胞壁結構的差異。革蘭氏陽性菌細胞壁厚，可保留結晶紫染劑而呈紫色；陰性菌細胞壁薄且有外膜，結晶紫會被脫色劑洗去，經複染後呈紅色。因此，此法可分辨細胞壁結構差異。

披衣菌是細菌，屬於原核生物，缺乏細胞核與膜狀胞器。矽藻、阿米巴原蟲和黏菌皆為原生生物，屬於真核生物，具有完整的細胞核與膜狀胞器。

根據分子親緣分析，動物界與真菌界在演化上關係最為接近，兩者共同組成「後鞭毛生物 (Opisthokonta)」演化支。牠們的共同祖先比牠們與植物界、古細菌界或細菌界的共同祖先更晚出現。此結論由多種基因序列（如rRNA、DHFR、TS）分析所支持。

分子分類（分子系統學）是依據DNA、RNA或蛋白質等分子序列的相似度來推斷親緣關係，而非基因體的基因總數。基因總數與生物的複雜度或演化關係不一定成正比。其他選項皆為正確敘述。

選項(B)正確，黃金米(Golden Rice)即為可合成維生素A前驅物(β-胡蘿蔔素)的轉基因稻米，用以改善營養缺乏。選項(A)動植物基因轉殖所用的載體通常不同；(C)基因轉殖本身就是創造新品種的方法；(D)許多國家(如美國)已廣泛種植與使用轉基因植物。

當血鈣濃度過高時，甲狀腺會分泌降鈣素，其作用之一是減少腎臟對鈣離子的再吸收，從而增加鈣從尿液流失，使血鈣降低。(B)其主要作用是抑制蝕骨細胞。(C)低血鈣時，除了骨鈣釋放，腎臟和腸道也會增加鈣的吸收。(D)此敘述雖正確，但(A)更完整地描述了恆定調節的因果鏈。

腎臟對水分的再吸收主要發生在集尿管，此過程受抗利尿激素(ADH)調控。ADH會促使水通道(aquaporin)嵌入細胞膜，大幅增加細胞對水的通透性，水分子便循滲透壓梯度以促進性擴散的方式回到血液。水並非主動運輸(C)，且單純擴散穿膜效率太低(D)。

排卵前15天約為月經週期第一天，此時濾泡開始成長(4)，並分泌雌激素使其濃度上升(1)。當雌激素濃度達高峰時，會正回饋引發LH快速上升(3)，接著誘發排卵(2)。排卵後，濾泡殘餘部分形成黃體(5)。故正確時序為4→1→3→2→5。

睡眠時，腦幹的網狀結構(特別是網狀活化系統RAS)會降低活性，並與視丘(thalamus)共同作用，像閘門一樣過濾掉大部分的感覺訊息，使其無法上傳至大腦皮質產生意識。感覺受器仍會產生訊號，大腦皮質也非完全不活化，而是處於不同活動模式。

Rhodopsin為G蛋白偶聯受體(GPCR)，活化後會啟動G蛋白(transducin)。(A)吸收光能的是retinal。(C)活化後是分解cGMP，使其濃度下降。(D)光照使感光細胞超極化，減少神經傳導物質的釋放。

骨骼肌的運動神經末梢在神經肌肉接合處釋放的神經傳導物質是乙醯膽鹼(acetylcholine)，而非麩胺酸(glutamate)。麩胺酸是中樞神經系統主要的興奮性神經傳導物質。其他選項皆為骨骼肌收縮時的正確描述。

物種多樣性包含物種豐富度（species richness）與物種均勻度（species evenness）。丁棲地有最多的物種數（5種），且各物種比例最均勻（皆為20%），因此物種多樣性最高。丙雖有5種，但均勻度較差；乙雖均勻，但物種數較少。

內膜系統是細胞內透過囊泡運輸相連的一系列膜狀胞器，包含核膜、內質網、高基氏體、溶酶體、液泡和細胞膜。粒線體具有獨立的雙層膜，不參與此系統的膜流動，其蛋白質主要由游離核糖體合成，因此不屬於內膜系統。

細胞膜上的糖蛋白與糖脂質，其寡糖鏈是位於細胞膜的外側（細胞外基質側），形成細胞外被（glycocalyx），功能為細胞辨識與保護，而非位於細胞質側。其他選項皆為細胞膜的正確描述。

酵素（酶）作為催化劑，只會加速反應達到平衡的速度，但不會改變平衡點本身。當反應已達平衡時，正逆反應速率相等，加入酵素會等量地加速正逆反應，但淨反應速率仍為零，故系統維持在平衡狀態，反應物與產物的濃度不變。

卡爾文循環是固碳反應，會消耗光反應產生的高能物質ATP與NADPH，而非產生NADH。NADH主要與細胞呼吸作用相關。其他選項(B)(C)(D)分別正確描述了C3植物的光呼吸、C4植物的空間分離與CAM植物的時間分離機制。

減數分裂第二次分裂與有絲分裂的過程非常相似，兩者在分裂中期（metaphase）染色體皆排列於細胞中央，並在分裂後期（anaphase）發生姊妹染色分體（sister chromatids）的分離。其他選項：(A) 有絲分裂產生雙倍體子細胞，減數分裂II產生單倍體。(B) 互換發生在減數分裂第一次分裂。(D) 分裂後染色體數目不同（有絲分裂為2n，減數分裂II為n）。

第一株豌豆(AaBBCcDd)有3對異型合子(Aa, Cc, Dd)，可產生2^3=8種配子。第二株豌豆(aabbCcDd)有2對異型合子(Cc, Dd)，可產生2^2=4種配子。子代基因型可能性應為各基因對位組合數相乘：(Aa×aa)×(BB×bb)×(Cc×Cc)×(Dd×Dd) = 2×1×3×3=18種。但選項無18，推測題目意指配子組合數，即8×4=32種。

主動免疫是身體自行產生抗體，被動免疫是直接獲得外來抗體。蛇毒血清是預先製備好的抗體，直接注射給患者，屬於人工被動免疫。疫苗是誘發身體產生主動免疫。(C)(D)從母乳或牛乳獲得抗體屬於自然被動免疫，而非主動免疫。

胰島素降低血糖，升糖素升高血糖，兩者作用相反（拮抗），共同維持血糖恆定。選項(A)礦物質皮質素主要調節電解質平衡。選項(C)正腎上腺素與甲狀腺素主要調節代謝與壓力反應。選項(D)生長激素主要促進生長，而非調節血鈣。

成體幹細胞為多潛能(multipotent)，僅能分化成特定組織的細胞，無法發育成一個完整的個體。能發育成完整個體的能力稱為全能性(totipotency)，只有受精卵及早期胚胎細胞具備此能力。因此，(D)的敘述最不恰當。

原致癌基因 (proto-oncogene) 是細胞內正常的基因，其產物主要功能為促進細胞生長與分裂。當此基因發生突變，轉變為致癌基因 (oncogene) 時，才會導致細胞不受控制地分裂，引發癌症。因此，(B) 描述了其正常功能，最為恰當。

單株抗體是利用融合瘤技術製造。此技術將經特定抗原活化的B細胞，與具有永生能力的骨髓瘤細胞（一種癌細胞）融合，篩選出能持續分泌單一專一性抗體的融合瘤細胞株。其他選項描述的是多株抗體或錯誤的細胞融合對象。

胰島素接受器是一種典型的受體酪胺酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)。當胰島素與其結合後，會活化其細胞質內區域的激酶活性，使其自身及下游的基質蛋白(如IRS)發生酪胺酸磷酸化，從而啟動細胞內的訊息傳遞路徑。

Ras蛋白是一個G蛋白，結合GTP時為活化態，促進細胞分裂；結合GDP時為不活化態。致癌的Ras突變常使其GTP水解酶活性喪失，導致Ras持續與GTP結合，無法被關閉，造成細胞不斷分裂。因此，無法水解GTP是導致癌症的最可能原因。

此為隱性遺傳，正常的父母生下患病小孩，代表雙親皆為異型合子帶因者(Aa)。異型合子互交(Aa x Aa)，子代患病(aa)的機率為1/4。每次懷孕皆為獨立事件，前兩胎的結果不影響下一胎的機率，故機率仍為25%。

男性基因型為AaX^BY，女性為aaX^bX^b。題目問「若生下男孩」，此為條件機率。身高正常的機率(Aa x aa → aa)為1/2。所有男孩皆會從母親得到X^b，基因型為X^bY，故色盲機率為100%。兩者獨立事件相乘，機率為1/2 * 1 = 50%。

同一生物體內，神經細胞和肝臟細胞擁有相同的基因組。兩者形態與功能的差異，來自於「差異性基因表達」，即選擇性地開啟或關閉特定基因，合成不同的蛋白質所致。其他選項中，基因、染色體和遺傳密碼在兩者間是相同的。

根據限制酶切割後產生的片段大小，可利用邏輯推導出 DNA 上各切點的相對位置（限制酶圖譜分析）：

1. 分析限制酶 X 的切點： 單獨使用 X 切割 8.0 kb 的 DNA，得到 5.0 kb 與 3.0 kb 的片段，表示 X 在 DNA 上只有一個切點，位於距離一端 3.0 kb 處（即座標 3.0 kb 或 5.0 kb 的位置）。

2. 分析限制酶 Y 的切點： 單獨使用 Y 切割得到 4.5 kb、2.5 kb 與 1.0 kb 的片段，表示 Y 在 DNA 上有兩個切點。

3. 分析雙重切割 (X + Y) 的結果： 同時使用 X 與 Y 切割時，得到 4.0 kb、2.5 kb、1.0 kb 及 0.5 kb 的片段。 對比 Y 單獨切割的結果，可以發現 2.5 kb 與 1.0 kb 的片段在雙重切割後依然保留，但 4.5 kb 的片段消失了。這表示限制酶 X 的切點落在 Y 所產生的 4.5 kb 片段內部，並將其進一步切成了 4.0 kb 與 0.5 kb 兩個片段。

4. 推導確切的切點位置： 假設 X 的切點位於 3.0 kb 處。為了讓 X 將 Y 的 4.5 kb 片段切成 0.5 kb 與 4.0 kb，Y 的兩個切點必須分別位於 2.5 kb（即 3.0 - 0.5）與 7.0 kb（即 3.0 + 4.0）處。

• 驗證 Y 單獨切割：切點在 2.5 kb 與 7.0 kb，產生的片段為 2.5 kb、4.5 kb (7.0 - 2.5) 與 1.0 kb (8.0 - 7.0)，符合題意。
• 驗證 X+Y 雙重切割：切點在 2.5 kb (Y)、3.0 kb (X)、7.0 kb (Y)，產生的片段為 2.5 kb、0.5 kb (3.0 - 2.5)、4.0 kb (7.0 - 3.0) 與 1.0 kb (8.0 - 7.0)，亦完全符合題意。

綜合以上推導，正確的限制酶切點排列為：Y 位於 2.5 kb、X 位於 3.0 kb、Y 位於 7.0 kb（或其左右完全對稱的排列：Y 在 1.0 kb、X 在 5.0 kb、Y 在 5.5 kb）。選項 (B) 的圖示符合此相對位置關係與片段大小，其餘選項無法同時滿足單獨切割與雙重切割的結果，故為正確答案。

遺傳密碼具有簡併性(degeneracy)，即多數胺基酸可由多於一個密碼子決定，例如白胺酸有6個密碼子。只有甲硫胺酸和色胺酸各只有一個密碼子。因此「一個胺基酸通常只由一個密碼子所決定」的說法是錯誤的。

激素的作用具有專一性，醛固酮是經由血液循環全身的類固醇激素，但只有具備其特定細胞內接受器(receptor)的目標細胞（如腎小管細胞）才能與之結合並產生生理反應。其他選項皆非決定專一性的主要原因。

抗組織胺藥物能阻斷組織胺與其受體結合。組織胺是過敏反應中由肥大細胞釋放的關鍵發炎介質，其主要作用是引起微血管擴張及通透性增加，此為非特異性免疫反應的一環。抗體生成(B)與T細胞活化(D)則屬於特異性免疫。

鳥類胚胎具有大量卵黃，進行不完全的局部卵裂（meroblastic cleavage）。同時，鳥類屬於羊膜動物，會形成羊膜、絨毛膜、卵黃囊和尿囊等胚外膜。其原腸胚形成（gastrulation）的特徵是在胚盤上形成原條（primitive streak）。這三項特徵皆為鳥類的典型發育過程。

iPS細胞的功能雖與胚胎幹細胞相似，但其製備過程常使用致癌基因（如c-Myc），且重編程過程本身可能導致基因不穩定，因此具有轉變為癌細胞（如畸胎瘤）的風險，並非「無疑慮」。其他選項(A)(B)(D)皆為對iPS細胞的正確描述。

趨光性是因光照不均，導致生長素(auxin)從照光側移往背光側，使背光側細胞生長較快而造成彎曲。(C)選項稱auxin濃度在各部位皆維持等量，此敘述根本上錯誤，因無論有無照光，植物體內auxin本就呈梯度分佈，照光更會使其不均，故最不恰當。

乙烯是一種氣體植物激素，能促進果實成熟，例如催化酵素分解細胞壁使果實軟化、澱粉轉為糖。乙烯也會促進離層的形成，導致果實掉落。其他選項如吉貝素主要促進莖伸長和種子萌發，細胞分裂素則延緩老化。

磷酸二酯酶(phosphodiesterase)的功能是將環狀腺核苷單磷酸(cAMP)水解為AMP，從而終止訊息傳遞。咖啡因作為其抑制劑，會阻止cAMP的分解，導致細胞內cAMP濃度上升，進而延長或增強其下游訊號。其他選項為cAMP的上游或下游分子。

秋水仙素會抑制微管蛋白聚合，使紡錘絲無法正常形成。這導致染色體無法在中期板上排列整齊，觸發紡錘絲組裝檢查點(spindle assembly checkpoint)，使細胞週期停滯於中期(metaphase)，無法進入後期。

盤尼西林抑制肽聚醣合成，而革蘭氏陽性菌的細胞壁由厚層且暴露的肽聚醣構成，因此最易受其影響。革蘭氏陰性菌的肽聚醣層較薄且被外膜保護，而黴漿菌和古細菌則缺乏肽聚醣，故不易受影響。

人體對溫度的感知與調節主要由下視丘負責。下視丘可分為前部與後部，前下視丘主要負責散熱（對熱的反應），而後下視丘則負責產熱與保溫（對冷的反應）。當手臂伸入冰箱時，皮膚上的溫度受器（冷覺受器）會偵測到環境溫度的下降，並將此訊息傳遞至後下視丘，進而引發冷的感覺與後續的生理調節。

(A) 前列腺素的增加通常與發炎反應或發燒時改變下視丘的體溫設定點有關，與單純接觸冷空氣無關。 (B) 短時間將手臂伸入冰箱，並不會立刻導致循環血液的溫度明顯降低；且「覺得冷」是神經傳導與中樞整合的結果，而非血液溫度下降所致。 (C) 雖然大腦皮質負責產生意識感覺，但溫度訊息的整合與體溫調節的主要中樞是下視丘，傳遞至後下視丘才是啟動冷覺反應與調節的關鍵路徑。 (D) 正確描述了溫度受器將冷覺訊息傳遞至體溫調節中樞（後下視丘）的機制。

孟德爾的實驗建立了顯性性狀、分離定律與獨立分配定律。遺傳連鎖是指位於同一條染色體上的基因會傾向於一起被遺傳，此現象是孟德爾獨立分配定律的例外，是由後來的科學家（如摩根）所發現，並非孟德爾的貢獻。