慈濟大學 110 學年 後中醫「生物」考古題

胸腺嘧啶(thymine)是DNA的組成成分。在植物細胞中，細胞核、粒線體和葉綠體這三個胞器皆含有自身的DNA並能進行複製。因此，當細胞在含有放射性胸腺嘧啶的培養基中生長分裂時，這三個胞器新合成的DNA大分子都會被標定。

胺醯-tRNA合成酶的種類取決於mRNA序列所轉譯出的胺基酸種類數量。該mRNA序列可轉譯出甲硫胺酸(Met)、甘胺酸(Gly)、蘇胺酸(Thr)、組胺酸(His)，其中甘胺酸與蘇胺酸重複出現。終止密碼子UAA不對應任何胺基酸，故不需合成酶。因此共需4種不同的胺醯-tRNA合成酶。

轉胺作用是將胺基轉移到一個α-酮酸上。在檸檬酸循環中，草醋酸(oxaloacetate)是一個α-酮酸，可接受一個胺基直接形成天門冬胺酸(aspartate)。丙酮酸(pyruvate)轉胺後是丙胺酸(alanine)。琥珀酸(succinate)和蘋果酸(malate)都不是酮酸，無法直接接受胺基。

節肢動物門是動物界中物種數量最多的一門，其中昆蟲綱就佔了絕大多數，總數超過一百萬種，遠超過軟體動物門（第二大門，約十萬種）以及脊索動物門和棘皮動物門。

脊椎動物和海鞘皆屬於脊索動物門，其共同特徵為在生命史中至少有一階段具備脊索與背側中空神經索。顎、高度頭部專化及神經脊是脊椎動物亞門的衍生特徵，而海鞘（被囊動物亞門）不具備這些構造。

人類性別決定的關鍵在於Y染色體上的SRY基因。在XY胚胎中，SRY基因的活化是啟動睾丸發育的第一步，隨後睾丸才分泌睾丸激素。雌性(XX)胚胎沒有SRY基因，因此會發育為卵巢。故SRY基因的表現是性別分化的最初始事件。

人腦是中樞神經系統的整合中心，絕大多數神經元（超過99%）為中間神經元，負責在感覺與運動神經元之間傳遞信號並進行複雜的訊息處理。感覺和運動神經元數量相對少得多，而周圍神經元主要位於中樞神經系統之外。

異染色質是緊密纏繞、高度濃縮的染色質，通常轉錄不活躍。真染色質則結構較疏鬆，有利於轉錄進行。選項(A)兩者皆由DNA與蛋白質組成。(B)兩者皆位於細胞核內。(D)異染色質因結構緊密，轉錄作用受到抑制。

阿司匹林和布洛芬皆為非類固醇消炎藥(NSAIDs)，其主要藥理作用是抑制環氧合酶(COX)，進而阻斷花生四烯酸代謝為前列腺素的路徑。前列腺素是引起發炎、疼痛與發燒的關鍵介質，故抑制其合成是這類藥物的共同功能。

雙去氧核苷酸(ddNTP)缺乏3'羥基，一旦被聚合酶加入DNA鏈，將會終止鏈的延長。此特性是桑格定序法(Sanger sequencing)的核心原理，用於產生不同長度的DNA片段以解讀序列。其他選項如PCR旨在擴增DNA，微陣列分析利用雜交，BiFC則研究蛋白質交互作用，皆不使用ddNTP。

真核生物的 pre-tRNA 若有內含子，其剪接不依賴剪接體 (spliceosome)，而是由特定的核酸內切酶和連接酶完成。剪接體主要負責 pre-mRNA 的剪接。其他選項皆為正確敘述：tRNA 的 3' 端會加上 CCA 序列、含有大量修飾性核苷酸，並在細胞核中由 RNA 聚合酶 III 轉錄合成。

毛細胞是聽覺系統的機械性受器，對光線無反應，故(C)(D)錯誤。動作電位的頻率主要用來編碼刺激的強度。響音（強度大）會引發高頻率的動作電位，弱音（強度小）則引發低頻率的動作電位。聲音的頻率（音高）則主要由基底膜上不同位置的毛細胞被活化來編碼，而非單一神經元的放電頻率。

原核生物的RNA聚合酶（及其σ因子）辨識特定的原核啟動子序列（如-10和-35區）。若將其置換成真核啟動子，原核的RNA聚合酶將無法辨識並結合，導致轉錄無法起始，基因因此不表現。其他選項的理由不正確，問題根源在於轉錄起始的失敗，而非轉譯或核苷酸種類。

DNA聚合酶的3'至5'核酸外切酶功能是其校對(proofreading)機制，負責在DNA複製過程中切除錯誤配對的核苷酸。若此功能喪失，將導致複製錯誤無法被即時修正，使突變率大幅升高。5'至3'外切酶功能主要用於移除引子，與校對無關。

肉毒桿菌素是一種蛋白酶，其作用標的為SNARE蛋白。SNARE蛋白是介導囊泡與突觸前膜融合所必需的，毒素將其切斷後，使含有神經傳導物質的囊泡無法與細胞膜融合，進而抑制胞吐作用。此毒素不影響神經傳導物質的合成、加工或包裝。

此為雙基因獨立分配。目標比例為紅(B_S_):猩紅(B_ss):棕(bbS_):白(bbss) = 3:1:3:1。此比例可由兩獨立事件相乘得出：(1 B_:1 bb) × (3 S_:1 ss)。產生 1:1 B基因表現型的親代組合為 Bb×bb；產生 3:1 S基因表現型的親代組合為 Ss×Ss。因此，親代基因型應為 BbSs 與 bbSs。

正回饋是反應會增強初始刺激。甲（分娩）的子宮收縮會刺激催產素分泌，進而加強收縮。丙（哺乳）的吸吮刺激會促進泌乳，鼓勵嬰兒繼續吸吮，形成正回饋。乙、丁、戊、己皆為負回饋，其反應是為了抵銷刺激以維持恆定。

脂肪細胞分泌瘦素(leptin)，作用於下視丘的食慾調節中樞以抑制食慾。同時，瘦素會活化交感神經系統，促進正腎上腺素釋放，進而刺激脂肪組織分解。神經胜肽Y (NPY)是促進食慾的激素，非脂肪細胞分泌。

視覺受器釋放的麩胺酸對雙極細胞有不同作用。在黑暗中，麩胺酸使「亮中心」雙極細胞過極化，但使「暗中心」雙極細胞去極化。因此，「所有」雙極細胞在黑暗中都更過極化是錯誤的，此敘述不適用於「暗中心」雙極細胞。

同一個人的體細胞具有相同的基因組，因此基因(A)、調控序列(B)和啟動子(D)皆相同。細胞分化的差異來自於基因表現的不同，這由細胞內不同的「調節蛋白集」（如轉錄因子）所決定。這些蛋白質會選擇性地活化或抑制特定基因，導致合成不同的蛋白質組。

線蟲和節肢動物同屬蛻皮動物(Ecdysozoa)，其共同的衍生特徵是具有外骨骼，並透過蛻皮(ecdysis)過程來生長。(A)是後口動物特徵。(B)非兩門動物的普遍攝食方式。(D)纖毛幼蟲是冠輪動物(Lophotrochozoa)的特徵。

蟑螂的呼吸器官是氣管系統，馬氏管是其排泄器官，功能類似腎臟。毛蟹用鰓、渦蟲靠擴散、蚯蚓用皮膚呼吸，皆為正確配對，故(D)最不恰當。

魚類屬於脊索動物門，是後口類動物。選項中，海鞘（尾索動物）、海星（棘皮動物）、鯨魚（哺乳動物）皆為後口類。章魚屬於軟體動物門，是原口類動物，因此與魚類不同類群。

具有內、中、外三胚層分化的生物為三胚層動物。選項中，渦蟲(8)、絛蟲(9)、肝吸蟲(12)皆屬於扁形動物門，為三胚層動物。水螅(6)、海葵(7)、水母(10)、珊瑚(11)為刺絲胞動物，僅具內外二胚層。變形蟲、草履蟲、眼蟲、團藻為原生生物，海綿為多孔動物，皆無胚層分化。

根據哈溫平衡公式，同型合子隱性基因型(aa)的頻率為q²。已知q²=0.09，則隱性等位基因(a)的頻率q=√0.09=0.3。顯性等位基因(A)的頻率p=1-q=0.7。因此，異型合子(Aa)的個體頻率為2pq=2×0.7×0.3=0.42。

題幹描述了哈溫平衡的五個條件，除了「沒有隨機交配」。演化的定義是族群基因庫（等位基因頻率）的改變。突變、遷移、天擇和遺傳漂變（大族群可忽略）是改變等位基因頻率的動力，題幹已排除這些。非隨機交配會改變基因型頻率，但不會改變等位基因頻率，故基因庫組成不變。

植物根部的向地性主要受生長素（auxin）分布不均的影響。當根橫放時，根冠細胞內的平衡石（statoliths）因重力下沉，引發信號傳導，改變生長素運輸蛋白（如 PIN 蛋白）在細胞膜上的分布。為了使生長素大量累積於根的下側，上方根細胞中促進生長素極性運輸的運輸蛋白會被快速內吞並降解，減少生長素向上方運輸；同時運輸蛋白重新分布於細胞下側，促使生長素向下側運輸並累積。在根部，高濃度的生長素會抑制細胞伸長，因此下側細胞生長受抑制，而上方細胞持續伸長，最終導致根尖向下彎曲。因此，上方根細胞的運輸蛋白被快速降解是造成生長素不對稱分布與根部向下彎曲的關鍵機制。

根瘤菌釋放的Nod因子會引發植物根毛細胞質內Ca²⁺濃度產生週期性振盪（calcium spiking），此為關鍵的二次訊息。此鈣離子訊息是啟動下游反應所必需的，包括根毛捲曲與感染絲的形成。因此，缺乏Ca²⁺會導致此訊息傳遞路徑中斷，使根毛無法捲曲，這是最早且最直接的影響之一。

離層酸（ABA）在植物體內可經由木質部（導管）與韌皮部（篩管）運輸。成熟葉片為「供源（source）」，其合成的物質若要運輸至「其他葉片」（通常為進行蒸散作用的器官），主要會隨著蒸散流經由「木質部（導管）」來運送；韌皮部則主要負責將物質由供源運至「積儲（sink）」（如根部、果實或幼芽）。

在「水分充足」的情況下，木質部汁液與葉肉細胞外的質外體（apoplast）呈微酸性（pH 約 6.3）。ABA 為弱酸，在此環境下多以未解離的親脂性狀態（ABAH）存在，容易穿過細胞膜進入細胞質呈微鹼性（pH 約 7.2）的「葉肉細胞」中。進入後 ABA 解離成帶負電的 ABA⁻，因帶電荷而無法輕易穿透細胞膜離開，形成「離子陷阱（ion trap）」效應，故 ABA 會大量蓄積於葉肉細胞中。

反之，若在「缺水」逆境下，質外體 pH 值上升呈微鹼性，ABA 在質外體中多以解離態（ABA⁻）存在，不易進入葉肉細胞，便會隨著蒸散流直接被運送至「保衛細胞」周圍，促使氣孔關閉。

綜合以上，在水分充足時，成熟葉合成的 ABA 最可能經由導管運輸，並因離子陷阱效應而蓄積於其他葉的葉肉細胞，故選項 (D) 正確。

泛素(ubiquitin)的分子量約為8.5 kDa，故(A)錯誤。蛋白酶體降解的訊號通常是多泛素鏈(polyubiquitin chain)，而非單一泛素，故(C)錯誤。單泛素化(monoubiquitination)常作為訊號促進囊泡形成(如內吞作用)，而非抑制，故(D)錯誤。單泛素化是一種重要的蛋白質轉譯後修飾，可調控蛋白質活性、位置或與其他分子的交互作用，故(B)最為正確。

GPCR的典型結構為一條多肽鏈，穿越細胞膜七次，形成七個跨膜結構域。G蛋白的α與γ次單元有脂質修飾，錨定於膜上，非水溶性蛋白(A)。G蛋白是結合GTP而非ATP活化，並解離成α次單元與βγ複合體，非三個獨立單元(B)。植物細胞也具有GPCR相關的訊息傳遞系統(D)。

所有有性生殖週期的核心是染色體數目的減半與恢復。減數分裂(II)產生單倍體細胞，受精(III)則是兩個單倍體配子(IV)的融合。世代交替(I)主要見於植物和部分藻類，而動物無此過程。孢子(V)亦非普遍存在，例如動物的減數分裂直接產生配子。

植物細胞主要利用ATP驅動質子泵(H⁺-ATPase)建立跨膜的質子梯度。此梯度(質子動力)再被用來驅動次級主動運輸，透過轉運蛋白(cotransporter)將氨基酸與質子共同運入細胞。因此ATP、轉運蛋白和質子梯度都是此過程的必需品。

流體鑲嵌模型強調膜的流動性。磷脂質分子可快速地側向移動，但從一層翻轉到另一層(flip-flop)則非常罕見。親水頭應朝向水相環境(細胞質和細胞外液)，而非膜內側。膜蛋白可移動，並非固定不動。

標定-再捕捉法的核心是利用第二次捕捉樣本中「已標記個體所佔比例」來回推整個族群的大小。此法要成立，最重要的前提是標記行為不能影響個體被再次捕捉的機率，即已標記和未標記個體被捕捉的機率必須相等，樣本才能代表母體。其他選項如性別比、窩仔數或再捕獲率高低，並非此方法的核心前提假設。

環境基因體學(metagenomics)是直接從環境樣本中萃取所有生物的總DNA進行定序，分析整個微生物群落的基因組成與功能，而非針對單一物種。選項(A)最符合此定義，即對來自同一生態系統的一組物種(群落)的DNA進行定序。

新等位基因的產生源於突變，即核苷酸序列的改變，故(D)為正確。表型變異受基因與環境共同影響，(A)錯誤。遺傳變異若為同義突變或發生在非編碼區，不一定改變表型，(B)錯誤。核苷酸變異可能有利、有害或中性，非全然中性，(C)錯誤。

生物物種概念的核心是「生殖隔離」。同一物種的族群間能互相交配，維持基因流(gene flow)；反之，不同物種間因生殖隔離而無法產生基因流。因此，基因流的存在與否是界定物種的主要標準，而非地理、生態或形態特徵。

植物的光敏素（phytochrome）主要分為 Pr（吸收紅光）與 Pfr（吸收遠紅光）兩種形式。在種子發芽的調控中，不同植物對光照的需求有所差異。對於嫌光性種子而言，具生理活性的 Pfr 形式會抑制種子發芽。

正常植株在自然環境下接受光照時，體內的 Pr 會轉換為 Pfr，進而產生抑制效應，導致發芽延遲。若突變植株只會合成 Pr 形式（無法產生 Pfr），則其種子內不會累積具抑制作用的 Pfr，發芽過程便不受光照環境的阻礙與延遲。因此，免除了 Pfr 抑制效應的突變植株，其種子會比正常植株更早發芽。

(A) 若為需光性種子且缺乏 Pfr 才會完全不發芽，但在本題情境下，缺乏 Pfr 反而解除了發芽抑制。 (B)(D) 由於突變株解除了 Pfr 的抑制作用，發芽進程會加速，故不會與正常植株同時發芽，也不會比正常植株晚發芽。

草殺淨(ametryne)屬於三氮雜苯類除草劑，其作用機制是與光系統II (PSII)反應中心的D1蛋白結合，競爭質體醌(plastoquinone, PQ)的結合位點，從而阻斷電子從PSII傳遞至PQ，中斷光合作用的電子傳遞鏈。

管胞細胞（木質部導管）的成熟過程涉及細胞凋亡，其原生質體會完全分解，形成中空的管道以利水分運輸。若抑制細胞凋亡，原生質體將殘留，阻礙管道形成，使其無法發揮正常功能。篩管、表皮與內皮細胞在成熟後仍為活細胞。

根毛的形成是位置依賴性分化（position-dependent differentiation）的典型例子。在模式植物阿拉伯芥中，表皮細胞是否分化成根毛，取決於其下方接觸的是一個還是兩個皮層細胞。接觸兩個皮層細胞的表皮細胞會發育成根毛，而接觸一個的則不會。此為最直接的決定因素。

莖頂分生組織的中央區域(central zone)是幹細胞庫，細胞分裂速度緩慢，以維持其幹細胞特性。周邊區域(peripheral zone)的細胞分裂才較為快速，以形成葉與側枝的原基。因此，「無限制地進行分裂」的描述不恰當，它暗示了快速且不受調控的分裂，這與中央區域的靜止中心特性不符。

葉綠體基因組的遺傳密碼與通用密碼大致相同。反之，粒線體基因組使用非通用密碼，且兩者基因組大小差異大，來源也不同（前者為藍綠菌，後者為α-變形菌），故(B)(C)(D)皆不正確。

C4植物在白天固定CO2，CAM植物在晚上，故(A)錯。C4植物在葉肉細胞固定CO2，在維管束鞘細胞行卡爾文循環，故(C)錯。C4植物由丙酮酸再生PEP，CAM植物則由儲存的醣類分解提供，路徑不同，故(D)錯。兩者皆由PEP羧化酶催化，其產物蘋果酸會回饋抑制此酶活性，是共通的調控機制。

開花素(florigen)，即FT蛋白，是在葉片的韌皮部伴細胞中合成，再經由韌皮部運輸至莖頂分生組織(SAM)作用，而非在莖頂分生組織合成。莖頂分生組織是開花素作用的目標位置，而非合成地點。其他選項皆為正確敘述。

此為蘚苔植物最獨特的生命週期特徵。其配子體為主要營養世代，而孢子體則寄生於配子體上，無法獨立生存。相對地，其他陸生植物（如蕨類、種子植物）的孢子體皆為獨立生活且佔優勢的世代。

動物具有專門的內分泌腺體（如腦下垂體、甲狀腺）來集中產生激素。相比之下，植物的激素是在多種組織和細胞中合成的，例如頂端分生組織、根、幼葉等，並無特化的腺體器官。此為兩者在調節系統結構上的主要差異。

此選項正確描述了植物演化的主要趨勢。從蕨類到種子植物，孢子體（雙套體）世代變得越來越顯著、複雜且獨立，而配子體（單套體）世代則逐漸退化、變小並依附於孢子體。(C)蘚苔類是孢子體依附於配子體。(B)世代與套數關係說反了。(A)並非所有行有性生殖的藻類都有世代交替。

在配子體自交不親和性中，花粉的表現型由其單倍體基因型決定。S₁S₂的A植物產生S₁和S₂兩種花粉。當授粉到S₁S₃的B植物柱頭上時，S₁花粉因S₁等位基因相同而被抑制，但S₂花粉與S₁S₃皆不相同，因此可以萌發並延伸花粉管。其他選項的情況均會導致花粉被完全排斥。