慈濟大學 109 學年 後中醫「生物」考古題

真核生物行有氧呼吸時，在粒線體中進行的丙酮酸氧化與克氏循環會將葡萄糖的碳骨架分解，釋放出二氧化碳。其他選項如核糖體、高基氏體、溶小體則分別負責蛋白質合成、修飾與分解，與此過程無關。

呼吸作用利用電子傳遞鏈將NADH氧化，並以無機物為最終電子接受者。發酵作用則無電子傳遞鏈，NADH將電子轉移給內部的有機分子（如丙酮酸）以再生NAD+。此為兩者在能量產生機制上的核心差異。選項(A)和(C)皆為兩者共同點，(D)則與此代謝路徑無關。

丙是唯一正確的敘述。植物的光合細胞（如葉肉細胞）在無光時，與非光合細胞（如根部細胞）一樣，皆需透過粒線體進行氧化磷酸化以產生ATP。甲錯在成熟紅血球無粒線體。乙錯在藻類有粒線體。丁錯在大腸桿菌雖無粒線體，但在細胞膜上進行氧化磷酸化。

此敘述混淆了固氮作用與硝化作用。將空氣中N₂轉為NH₃的是「固氮細菌」(如根瘤菌)，而非硝化細菌。將NH₃/NH₄⁺轉為NO₃⁻的才是「硝化細菌」。選項(A)將兩者功能完全弄反，故最不恰當。

四環黴素(tetracycline)是蛋白質合成抑制劑，與細菌30S核糖體結合以阻礙tRNA附著。抑制DNA旋轉酶(DNA gyrase)是氟喹諾酮類(fluoroquinolones)抗生素的作用機制。此選項將兩者混淆，故描述不恰當。選項(C)亦錯誤，紅黴素是抑制蛋白質合成。

阿斯匹靈的主要藥理作用是抑制環氧合酶（cyclooxygenase, COX），進而阻斷前列腺素（prostaglandins）的合成，達到消炎、止痛與解熱的效果。因此，其生化角色是作為一種酵素抑制劑。

細胞核是轉錄主要場所，富含各種RNA。粒線體和葉綠體具有自身DNA和核糖體，能自行轉錄和轉譯，因此含有mRNA、tRNA和rRNA。過氧化體則不含遺傳物質和核糖體，其蛋白質皆由細胞質的游離核糖體合成後再送入，因此含有RNA的機率最低。

G蛋白的活化循環中，當訊息分子與受體結合後，G蛋白會釋放GDP並結合GTP，從而進入活化狀態。若細胞無法產生GTP，G蛋白將無法完成此步驟，始終處於與GDP結合的非活化狀態，導致訊息傳遞中斷。其他選項中，RTK磷酸化主要使用ATP，而cAMP的合成常需要GTP活化的G蛋白來啟動，因此會被抑制而非促進。

圖中第II階段為S期，DNA正在複製，含量從2C變為4C。b生物的S期是a生物的3倍，最直接且合理的推論是b生物的基因組較大，需要複製的DNA總量較多，因此耗時更長。選項C和D對細胞週期的階段標示錯誤，中期(metaphase)應發生在DNA含量為4C的第III階段。

題幹指出長春花鹼會使細胞無法正常形成紡錘體。紡錘體（spindle apparatus）是由微管（microtubule）所構成的結構，其功能是在細胞分裂時分離染色體。因此，長春花鹼的作用對象最可能就是微管，透過抑制微管的聚合來達到抗癌效果。

此選項敘述減數分裂時「染色體構造不會改變」是錯誤的。在減數分裂第一前期（prophase I），同源染色體會發生互換（crossing over），導致染色體片段交換，進而改變其基因組合與構造，這是產生遺傳變異的重要機制。其他選項的敘述則大致正確。

細胞呼吸與發酵作用共有的代謝路徑是糖解作用(glycolysis)，而非克氏循環。克氏循環是需氧呼吸的一部分，發生在粒線體基質，而發酵作用則是在無氧條件下於細胞質液進行，不包含克氏循環。

新冠病毒為RNA病毒，其核酸檢測採用反轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)。此過程需先以反轉錄酶(己)將病毒RNA轉錄為cDNA，再用Taq DNA聚合酶(庚)進行擴增。兩步驟皆需緩衝液(甲)、去氧核苷酸(丙)與專一性DNA引子(戊)。不需核苷酸(乙)或RNA引子(丁)。

無菌過濾的目的是移除細菌。最小的細菌直徑約為 0.2 µm，因此使用 0.22 µm 的孔徑可有效濾除絕大多數細菌，是實驗室標準的無菌過濾規格。0.22 nm 和 22 nm 孔徑過小，會濾掉培養液中的養分；而 22 µm 孔徑過大，無法濾除細菌。

此選項錯誤描述端粒酶的功能。端粒酶是一種反轉錄酶，其作用是延長而非分解端粒，以補償細胞分裂過程中因末端複製問題造成的端粒縮短。選項(A)、(C)、(D)皆為關於端粒與端粒酶的正確敘述。

在營養資源有限的封閉培養基中，細菌族群生長會呈現典型的S型曲線。初期為適應環境的遲滯期，接著是快速增長的指數期，最後因資源耗盡、廢物累積而進入增長停滯的靜止期。圖(A)最符合此一生長模式。圖(B)為資源無限的J型指數生長，不符題意。

題幹描述一個基因的表現型會影響或遮蔽另一個基因的表現型，此為「上位效應」的定義。完全顯性與不完全顯性是同一基因的對偶基因間的交互作用。基因多效性則是指單一基因影響多種性狀。

哈溫平衡的成立需要「同時」滿足五個條件：族群極大、無基因流、無突變、隨機交配、無天擇。選項(D)敘述「至少一項滿足」即可，此為錯誤敘述。任何一項條件被打破，族群的基因頻率就可能改變，進而發生演化。

根據哈溫平衡，白花(rr)的基因型頻率 q² = 36/100 = 0.36，因此隱性對偶基因 r 的頻率 q = √0.36 = 0.6。顯性對偶基因 R 的頻率 p = 1 - q = 1 - 0.6 = 0.4。異型合子(Rr)的基因型頻率為 2pq = 2 * 0.4 * 0.6 = 0.48。

圖中「甲」顯示同源染色體配對（聯會）並發生互換的現象。此過程形成四分體（tetrad），是第一次減數分裂前期（Prophase I）的獨特特徵。有絲分裂前期無此現象，而中期（Metaphase）則是染色體排列於中央板，非配對過程。

CRISPR/Cas9基因編輯技術的核心是利用Cas9蛋白在嚮導RNA（gRNA）的指引下，對特定DNA序列進行切割，造成雙股斷裂。細胞修復此斷裂常導致基因失活（knockout），而非促進基因過量表現。雖然有改造的CRISPRa系統可活化基因，但題幹描述的並非其標準機制，且與其主要應用相反。

表觀遺傳的核心定義是在不改變DNA序列的前提下，透過化學修飾（如甲基化、組蛋白修飾）來調控基因表現。選項(A)稱其為「DNA序列改變」，這實為基因突變的定義，與表觀遺傳的定義完全相反，故最不恰當。

在解讀演化樹時，節點（node）上的分支可以自由旋轉，這並不會改變物種間的親緣關係與演化歷史。判斷演化樹是否相同，主要依據物種之間的拓樸結構（topology），即物種分歧的先後順序以及誰與誰共用最近共同祖先。

仔細比對各圖的拓樸結構，可發現圖(A)、(B)、(D)雖然在平面上的排列方式或繪圖形式看似不同，但只要將特定節點進行旋轉，即可證明它們所呈現的物種分支關係與親緣遠近實際上是完全一致的。相對地，圖(C)的拓樸結構無法透過任何節點旋轉與其他三張圖重合，其所描繪的物種分歧順序與親緣關係與其他三者有本質上的差異。因此，圖(C)所表示的演化歷史與其他三者不同。

根據生物種概念，能交配產下具正常生殖能力後代的個體屬於同種。題幹指出狼（Canis lupus）和家犬可產下有生殖能力的後代，表示家犬是狼的一個亞種。因此，家犬的學名應為 Canis lupus familiaris，表示其與狼同屬（Canis）同種（lupus），但為不同亞種（familiaris）。

冬蟲夏草是真菌（蟲草菌）寄生在昆蟲（蝙蝠蛾幼蟲）體內的現象。真菌以幼蟲為養分，最終導致幼蟲死亡並從其頭部長出子實體。此關係中，真菌獲利，昆蟲受害，屬於寄生關係，而非互利共生或片利共生。

此生物具有粒線體，這是真核生物的特徵，因此可排除原核生物選項(A)和(B)。此外，纖毛是真核細胞用於運動的結構，代表此生物是可活動的。綜合判斷，此生物最可能是可活動的真核生物。

葉綠素與光系統皆位於類囊體膜(thylakoid membrane)上，負責光反應。葉綠體的外膜(outer membrane)主要功能為通透與區隔，不含葉綠素。澱粉合成在基質(stroma)進行，水光解產生的氧氣則釋放於類囊體腔(lumen)內。

銀杏屬於裸子植物門的銀杏綱，其特徵為具有裸露的種子（白果），而非由子房發育而成的果實。雖然其葉脈平行，看似單子葉植物，但它不開花、不結果，故非被子植物（單子葉或雙子葉）。蕨類則是以孢子繁殖的無籽植物。

葉片枯萎是因水分不足，植物為減少水分蒸散會關閉氣孔。氣孔是二氧化碳進入葉片的主要通道，關閉後會導致二氧化碳供應中斷，使卡爾文循環無法進行，進而停止光合作用。此為最直接且主要的原因。

篩管細胞在成熟時是活細胞，並未死亡。它們雖然失去了細胞核、液泡等大部分胞器以利於物質運輸，但仍保有細胞膜與部分胞器，並由伴細胞協助維持其生理機能。因此，敘述其會死亡是不正確的。

雖然離層酸(ABA)與植物防禦反應有關，但其主要調控非生物脅迫，且常與水楊酸(SA)及茉莉酸(JA)路徑產生拮抗作用，抑制對抗病蟲害的防禦反應。因此，「刺激」植物產生防禦昆蟲的化學物質，並非其主要或普遍的功能，此敘述最不恰當。其他選項均為該激素的已知重要功能。

要長得最高，需有最高濃度的活性GA₁。NA和LE基因分別催化GA₁合成途徑的早期和晚期步驟，故需顯性NA和LE。SLN基因則催化GA₁的分解，故需隱性sln來阻止分解，使GA₁累積。因此，基因型NA/NA LE/LE sln/sln會長得最高。

此豌豆基因型為 na/na，表示其 GA 生合成途徑在早期步驟（CDP 之後，GA₁₂ 之前）即被阻斷。要使其長高，需提供阻斷點之後的中間產物。噴灑 GA₁₂ 可繞過 na 基因缺陷造成的阻斷，且植株具正常的 LE 基因，可將後續產物轉換為有活性的 GA₁，促進植株長高。其他選項為阻斷點前的原料(CDP)或無活性的代謝物(GA₈, GA₂₉)。

豌豆的株高與體內活性吉貝素（GA₁）的生成量呈正相關，因此要使植株變矮，必須降低體內 GA₁ 的濃度。根據題意，NA 基因負責產生 KAO 酵素，參與 GA₁ 的合成前驅物反應；LE 基因產生 GA3ox 酵素，負責合成具活性的 GA₁；SLN 基因產生 GA2ox 酵素，負責將 GA₁ 代謝為無活性的 GA₈。

(A) 額外植入 LS 基因並持續表現，會促進 GA₁ 合成途徑的早期步驟，可能使 GA₁ 增加，不會使植株變矮。 (B) lh 為隱性突變基因（通常缺乏正常酵素功能），額外植入並不會抑制原本正常顯性基因的表現，對降低 GA₁ 濃度無顯著幫助。 (C) 植入 NA 的反義基因（antisense gene）會轉錄出反義 RNA，與正常 NA 基因的 mRNA 互補結合，進而抑制 KAO 酵素的轉譯。這會阻斷 GA₁ 的合成途徑，導致 GA₁ 生成量下降，成功使植株變矮。 (D) 植入 SLN 的反義基因會抑制 GA2ox 酵素的表現，導致 GA₁ 無法被正常代謝為無活性的 GA₈，反而會造成 GA₁ 累積，使植株變高。

甲基水楊酸是水楊酸的揮發性形式，為植物啟動「全身性後天抵抗」(SAR) 的關鍵長距離信號分子，能誘導全身產生防禦蛋白以對抗病原體。相較下，甲基茉莉酸主要應對草食動物傷害，而吉貝素主要調控生長。

豆莢是果實，由子房發育而來；種子由胚珠發育而來。果實的發育常由授粉與受精後產生的激素啟動。只要部分胚珠成功受精，就足以刺激整個子房發育成果實（豆莢），而未受精的胚珠則會萎縮，造成豆莢內只有部分種子成熟的現象。

高山環境的紫外線輻射強烈，植物會合成大量類黃酮色素（如花青素）來吸收紫外線，保護細胞免受傷害。這些色素的累積同時也造成了花朵顏色鮮豔的性狀，此為最主要且直接的成因與生理意義。其他選項的色素或分子功能與高山環境的關聯性較弱或不正確。

天擇的作用過程始於環境條件的變動。首先，植物棲地的環境發生改變（③，例如氣候變得乾旱）。在新的環境壓力下，族群中具有較高耐旱能力的個體能維持較佳的生理狀態，因此比不耐旱植物能產生更多的種子（②，展現較高的繁殖適應度）。隨著耐旱植物的後代大量繁衍並競爭有限資源，加上環境壓力的持續作用，不耐旱植物在競爭中處於劣勢，導致其生存力逐漸降低（④）。最後，由於耐旱個體的繁殖成功率較高且不耐旱個體的生存率下降，經過世代交替，耐旱相關的等位基因在族群中的比例上升，最終導致此植物族群的等位基因頻率發生改變（①），完成微演化過程。因此，最合理的發生順序為 ③→②→④→①。

此題考的是初級免疫反應的抗體時序。感染初期（甲類），身體會先產生IgM抗體；感染後期至痊癒（乙類），IgM會減少，並大量產生提供長期保護的IgG抗體。因此，檢測到僅有IgM代表早期感染，而檢測到大量IgG則代表近期痊癒。選項(D)的時序顛倒，(A)(B)雖可能但不如抗體分型精確。

後天性（適應性）免疫系統中的B細胞和T細胞是所有頷綱脊椎動物（包含魚類、兩生類、爬行類、鳥類和哺乳類）的共同特徵，並非僅存於靈長類。其他選項：(A)嗜中性球是血液中最多的吞噬細胞；(B)昆蟲血淋巴中有具吞噬功能的血球細胞；(C)抗原決定位是抗原上被抗體辨識的區域，敘述雖不精確但概念尚可。

此為腎上腺素透過cAMP訊息傳遞路徑。首先，腺苷酸環化酶催化ATP產生cAMP(④)。接著cAMP活化蛋白質激酶A(PKA)(③)。活化的PKA再磷酸化並活化磷酸化酶激酶(①)，最後活化的磷酸化酶激酶再活化肝醣磷酸化酶(②)，進行肝醣分解。故順序為④→③→①→②。

爬蟲類為雙循環，心臟有二心房及一個不完全分隔的心室，故描述為「二心房一心室」是常見簡化說法。魚類為一心房一心室單循環。兩生類為二心房一心室雙循環。鳥類為二心房二心室雙循環。因此，(C)是最適切的描述。

成癮機制主要與大腦的獎勵路徑（reward pathway）有關，而多巴胺是此路徑中最核心的神經傳導物質。多數成癮藥物會促使多巴胺在特定腦區（如伏隔核）大量釋放，產生愉悅感並強化用藥行為，進而導致成癮。

腎上腺腦白質失養症(ALD)是因過氧化體(peroxisome)功能異常，無法分解極長鏈飽和性脂肪酸(VLCFA)所致，屬於過氧化體貯積症，而非溶體貯積症。選項(A)(B)(C)皆為對溶體貯積症的正確描述或舉例。

此題描述分泌性蛋白質的合成與運輸路徑。蛋白質在附著於內質網的核糖體合成後，進入內質網腔修飾，再以囊泡運至高基氏體進一步加工與包裝，最後裝入分泌囊泡中，此囊泡會與細胞膜融合，將蛋白質釋放至胞外。選項(D)完整且正確地描述了此過程。

細胞凋亡(apoptosis)是程序性細胞死亡，細胞會皺縮、形成凋亡小體，再被吞噬細胞清除，過程乾淨俐落。而細胞裂解並洩漏內容物，引發周圍組織發炎，是細胞壞死(necrosis)的特徵，非細胞凋亡。因此(B)的描述最不恰當。

亨耳氏環的上升枝（無論是薄段或厚段）對水是不通透的，其主要功能是主動運輸離子，建立髓質的滲透壓梯度。近曲小管、下降枝和集尿管（受ADH調控）皆因滲透壓梯度而有水的被動再吸收。

哺乳類胚胎發育順序為：受精卵經卵裂形成桑椹胚(③)，接著形成囊胚(②)，再經原腸胚形成(①)建立三胚層。之後進入器官發生(⑤)，心臟是早期發育的器官之一，其開始跳動(④)是器官發生過程中的一個重要里程碑。故正確順序為③→②→①→⑤→④。

副甲狀腺素(PTH)的功能是提升血鈣、降低血磷。因此，分泌不足時應造成血鈣下降、血磷上升；分泌過多時則造成血鈣上升、血磷下降。選項(B)的描述完全相反，故最不恰當。其他選項(A)(C)(D)皆為正確敘述。

造血幹細胞(HSC)是多能幹細胞(multipotent)，可分化成淋巴系和骨髓系等多種血球細胞，而非只能分化成單一種細胞的單能幹細胞(unipotent)。(A)胚胎幹細胞(ESC)應為多能性(pluripotent)而非全能性(totipotent)，但(B)的錯誤更為根本，因為其分類與後續描述（分化成多種細胞）自相矛盾。