115 年 國立中山大學生物醫學研究所《科技英文》

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第 1 題2 分

The "Rule of Five" proposed by Lipinski is primarily used to:
A. Predict drug metabolism pathways
B. Assess potential for oral bioavailability
C. Estimate protein binding
D. Determine parenteral compatibility

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這題考驗考生對藥物開發基本原則的了解,特別是 Lipinski 的五規則 (Rule of Five)。Lipinski's Rule of Five 是一組經驗法則,用於評估口服藥物分子的潛力,其主要目的是預測化合物是否可能透過吸收、分佈、代謝、排泄 (ADME) 的過程,在體內具有良好的口服生物利用度。

Lipinski's Rule of Five 包含以下四個參數:

  1. 分子量 (Molecular Weight, MW) ≤\leq 500 Da
  2. Log P (親脂性) ≤\leq 5
  3. 氫鍵供體 (Hydrogen Bond Donors, HBD) ≤\leq 5 (計算方法為論文中定義的 OH 和 NH 基團數量)
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第 2 題2 分

The main purpose of a randomized controlled trial is to:
A. Ensure blinding of sponsors
B. Eliminate all confounding variables
C. Reduce selection bias between treatment groups
D. Guarantee statistical significance

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核心觀念

本題考查「隨機對照試驗」(randomized controlled trial, RCT)的主要目的。

RCT 將受試者以隨機方式分配至治療組與對照組,使兩組在研究開始前具有相近的基本特徵。隨機分派的核心作用,是降低研究者或受試者特徵造成的選擇偏差,使治療效果的比較更具公平性。

理想情況下,隨機化也能使已知與未知的干擾因子在兩組間大致平衡,但不代表所有干擾變項都能被完全消除。

解題方法

判斷 RCT 的主要目的,可抓住兩個關鍵:

  1. 研究對象被「隨機分派」到不同組別。
  2. 隨機分派主要是為了使治療組與對照組具有可比性,並降低 selection bias。

因此,RCT 的重點不是保證盲化、消除全部干擾因子,也不是保證得到統計顯著結果,而是改善兩組之間的起始可比性,讓觀察到的結果較能歸因於治療本身。

選項分析

A. Ensure blinding of sponsors

錯誤。隨機分派與盲法是不同的研究設計概念。

  • 隨機化:決定受試者如何分配至治療組或對照組。
  • 盲法:使受試者、研究人員、評估者或贊助者不知分組情形,以降低測量偏差、執行偏差或期待效應。

RCT 可以採用盲法,但隨機化本身無法保證贊助者被盲化。

B. Eliminate all confounding variables

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第 3 題2 分

David felt disappointed when he found out that he could not choose his study partners, but would be
placed in a study group.
A. eligibly
B. randomly
C. apparently
D. consequently

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這是一題考驗對副詞用法和語意理解的單字題。題目描述 David 因為無法自行選擇小組成員而感到失望,這暗示了他被分配到小組的方式並非他所能控制或選擇的。

題目中的空格需要填入一個副詞,用來描述 David 被「分配」到一個學習小組的方式。

A. eligibly (有資格地):表示符合某種資格或條件。例如,「He was eligible to vote.」(他有投票資格。)這個詞在這裡不適用,因為無法選擇隊友本身與資格無關。
B. randomly (隨機地):表示沒有特定規律、順序或選擇,是任意分配的。

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第 4 題2 分

Quaternary structure arises when:
A. One polypeptide alternates between two conformations
B. A chaperone forms a covalent complex with a substrate
C. A protein binds DNA irreversibly
D. Multiple independently folded subunits associate via noncovalent interactions

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核心觀念

本題測驗生化學中「蛋白質結構階層」(Protein Structural Hierarchy)的定義,特別是**四級結構(Quaternary structure)**的構成條件:

  1. 一級結構(Primary structure):多胜肽鏈的胺基酸線性序列(共價胜肽鍵維持)。
  2. 二級結構(Secondary structure):多胜肽主鏈(backbone)局部摺疊形成的規律結構,如 α\alpha-螺旋(α\alpha-helix)與 β\beta-摺疊(β\beta-sheet),由主鏈醯胺基與羰基間的氫鍵維持。
  3. 三級結構(Tertiary structure):單一多胜肽鏈(single polypeptide chain)在空間中的完整三維立體摺疊構形,主要由側鏈(R-groups)間的非共價交互作用(疏水性作用力、離子鍵/鹽橋、氫鍵、凡德瓦力)及部分共價雙硫鍵(disulfide bonds)維持。
  4. 四級結構(Quaternary structure):由兩條或兩條以上已各自摺疊獨立的多胜肽次單元(subunits / protomers),藉由非共價交互作用(以及少數雙硫鍵)組裝結合而成的多聚體蛋白質複合體(oligomeric protein complexes,如血紅素 hemoglobin)。

解題方法

解答此類生物化學名詞定義題,可直接切入「構成要件的關鍵字匹配」:

  • 四級結構成立的兩大絕對要素:
    1. 多個次單元(Multiple subunits / polypeptides):單一多胜肽鏈(monomer)最高僅能具有三級結構。
    2. 次單元間的結合方式(Association mechanism):通常經由非共價交互作用(如疏水性核心結合、鹽橋等)締合。
  • 比對各選項敘述,直接尋找符合「多個獨立摺疊之次單元」與「非共價作用締合」之選項。

選項分析

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第 5 題2 分

As blood supplies have fallen to a critically low level, many hospitals are making an ___________
public to donate blood.
A. appeal
B. approach
C. operation
D. observation

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這是一題考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述血液供應量降至極低水平,許多醫院正在向公眾發出某種請求,以鼓勵捐血。我們需要選擇一個最適合填入空格的詞。

A. appeal (呼籲,懇求):表示強烈地請求或懇求。當資源短缺時,機構或個人經常會向公眾發出呼籲,請求支持或捐助。例如,「The charity made an appeal for donations.」(該慈善機構發出了募捐呼籲。)這個詞非常適合描述醫院鼓勵公眾捐血的行為。
B. approach (方法,途徑):表示一種接近或處理某事的方式。例如,「We need a new approach to solve this problem.」(我們需要一個新方法來解決這個問題。

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第 6 題2 分

In receptor theory, a full agonist is best described as a ligand that:
A. Binds but produces no response
B. Produces a maximal response and has high efficacy
C. Decreases the maximal response of another agonist
D. Produces a partial response even at full receptor occupancy

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本題考查藥理學中關於受體理論 (receptor theory) 的關鍵概念,特別是「完全激動劑」(full agonist) 的定義。

在受體理論中,激動劑 (agonist) 是一種能與受體結合並引發細胞反應的配體 (ligand)。根據其引發反應的能力,激動劑可以分為幾種類型:

  • 完全激動劑 (Full agonist):能夠與受體結合,並誘發受體的最大潛在響應 (maximal response)。它們具有高親和力 (affinity) 和高效率 (efficacy)。
  • 部分激動劑 (Partial agonist):能夠與受體結合,但即使在受體完全佔據的情況下,也只能誘發低於最大潛在響應的部分響應。它們通常具有高親和力,但效率 (efficacy) 低於完全激動劑。
  • 拮抗劑 (Antagonist):能夠與受體結合,但不引發任何細胞響應。它們的作用是阻止激動劑與受體結合,從而抑制反應。
  • 反向激動劑 (Inverse agonist):能夠與受體結合,並誘發與激動劑相反的細胞響應。
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第 7 題2 分

In medicinal chemistry, a "bioisostere" is:
A. A group that increases molecular weight without changing activity
B. A functional group replacement that preserves biological activity
C. A fragment used only to increase lipophilicity
D. A group that always decreases toxicity

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本題考查藥物化學 (medicinal chemistry) 中「生物等排體」(bioisostere) 的概念。

生物等排體是指結構相似、物理化學性質(如大小、形狀、電子分佈、親脂性等)也相似,並且能夠在生物體內產生相似生物學效應的化學基團或分子。簡單來說,它們是具有相似藥理活性的替代基團。

分析選項:
A. 增加分子量但不改變活性的基團 (A group that increases molecular weight without changing activity):生物等排體通常會試圖在維持活性的同時,改善藥物的其他性質(如溶解度、代謝穩定性、毒性等),而不是僅僅增加分子量而不改變活性。

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第 8 題2 分

The "orphan drug" designation is granted to drugs that:
A. Are off-patent and can be generically produced
B. Have no identified molecular target
C. Treat rare diseases affecting a small patient population
D. Are developed without any sponsor

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本題考查「孤兒藥」(orphan drug) 的概念。孤兒藥是指那些用於治療罕見疾病的藥物。由於罕見疾病的患者數量極少,藥廠開發這些藥物的市場潛力不大,因此通常缺乏商業誘因。為了鼓勵藥廠開發這些對患者至關重要的藥物,各國政府(如美國的 FDA)設立了「孤兒藥」的法規,提供開發上的優惠,例如市場獨佔權、稅收減免、研究補助等。

分析選項:
A. 已過專利期且可生產學名藥 (Are off-patent and can be generically produced):這描述的是學名藥 (generic drugs),與孤兒藥無關。

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第 9 題2 分

In mRNA vaccines, the mRNA is usually delivered inside:
A. Naked DNA molecules
B. Viral capsids
C. Lipid nanoparticles (LNPs)
D. Protein shells only

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本題考查 mRNA 疫苗的遞送系統。mRNA 疫苗,如輝瑞/BioNTech 和 Moderna 開發的 COVID-19 疫苗,其核心是將 mRNA 分子遞送到細胞內,讓細胞依據 mRNA 指示製造目標蛋白質(例如病毒的棘蛋白)。由於 mRNA 本身容易被降解,且難以穿過細胞膜,因此需要有效的遞送載體。

分析選項:
A. 裸露的 DNA 分子 (Naked DNA molecules):DNA 分子與 mRNA 不同,且裸露的 DNA 本身遞送效率不高。mRNA 疫苗不使用 DNA。

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第 10 題2 分

Which of the following best describes a biologic-drug?
A. A low-molecular-weight compound synthesized chemically
B. A product derived from living organisms, such as monoclonal antibodies
C. A small organic molecule with high lipophilicity
D. An inorganic salt with high solubility

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本題考查「生物藥物」(biologic drug) 的定義。生物藥物,也稱為生物製劑,是指通過生物技術從活的有機體(如細菌、酵母、哺乳動物細胞)的細胞、組織或分泌物中提取、分離或生產的藥物。它們通常是大分子,如蛋白質、抗體、核酸、細胞、疫苗等。

分析選項:
A. 低分子量、化學合成的化合物 (A low-molecular-weight compound synthesized chemically):這描述的是小分子藥物 (small molecule drugs),它們通常是通過化學合成製備的,分子量較小。

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第 11 題2 分

The main purpose of a Phase II clinical trial is to:
A. Assess long-term safety in a large population
B. Evaluate preliminary efficacy and dose-response in patients
C. Compare cost-effectiveness with generic drugs
D. Conduct post-marketing surveillance

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本題考查臨床試驗 (clinical trial) 的不同階段及其主要目的。藥物開發通常經歷四個階段:

  • 第一期臨床試驗 (Phase I):主要目的是評估藥物的安全性、耐受性,並確定藥物在人體內的代謝和排泄途徑,通常在少量健康志願者中進行。
  • 第二期臨床試驗 (Phase II):主要目的是初步評估藥物對目標疾病的療效 (efficacy),並確定最佳劑量 (dose-response)。通常在少量患有目標疾病的病人中進行。
  • 第三期臨床試驗 (Phase III):主要目的是進一步確認藥物的療效和安全性,並與現有標準治療進行比較。通常在較大、多中心、患有目標疾病的病人中進行。
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第 12 題2 分

The chromatin can exist in different structural states. When chromatin is highly compacted and
generally does not allow transcription to occur, what is this form of chromatin called?
A. Euchromatin
B. Telomere
C. Nucleosome
D. Heterochromatin

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本題考查染色質 (chromatin) 的結構狀態及其與基因轉錄的關係。染色質是 DNA 與蛋白質(主要是組蛋白)結合形成的複合物,存在於真核細胞的細胞核中。染色質的緊密程度會影響基因的可及性,進而調控基因的轉錄。

染色質主要有兩種形式:

  1. 常染色質 (Euchromatin):這是染色質的開放、鬆散形式。DNA 在此狀態下更容易被轉錄因子接觸,因此是基因轉錄活躍的區域。
  2. 異染色質 (Heterochromatin):這是染色質的緊密、濃縮形式。DNA 在此狀態下被緊密包裹,不易被轉錄因子接觸,因此是基因轉錄不活躍或沉默的區域。
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第 13 題2 分

Which regulatory document is required before initiating clinical trials in humans in many
jurisdictions (e.g., USA)?
A. New Drug Application (NDA)
B. Investigational New Drug (IND) application
C. Marketing Authorization Application (MAA)
D. Orphan Drug Designation

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本題考查藥物開發過程中,在進行人體臨床試驗前所必需的監管文件。不同的國家或地區有不同的規定,但核心流程類似。

在美國 (USA) 的情況下,藥物開發公司在開始人體臨床試驗之前,必須向美國食品藥物管理局 (FDA) 提交一份「試驗性新藥申請」(Investigational New Drug, IND) 的申請。FDA 會審查 IND 申請,包括動物試驗數據、藥物製造信息、臨床試驗計劃等,以確定該試驗是否對人體試驗參與者是安全的。只有獲得 FDA 的批准,才能在美國進行人體臨床試驗。

分析選項:
A. 新藥申請 (New Drug Application, NDA):NDA 是在臨床試驗(通常是第三期試驗完成後)證明藥物安全有效後,提

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第 14 題2 分

In drug repurposing (drug repositioning), the main objective is to:
A. Design an entirely new drug target
B. Modify the chemical structure to extend patent life only
C. Identify new therapeutic indications for an existing drug
D. Eliminate the need for any clinical trials

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本題考查「藥物再利用」或「藥物重新定位」(drug repurposing/repositioning) 的概念。藥物再利用是指發現已獲准上市或已進行過臨床試驗的藥物,可以用於治療另一種不同於其最初批准用途的疾病。

這種策略的優勢在於,這些藥物已經有相當多的安全性數據(來自之前的臨床試驗和上市後的監測),以及生產工藝等信息,可以大大縮短開發時間和降低開發成本。

分析選項:
A. 設計一個全新的藥物靶點 (Design an entirely new drug target):這是新藥開發的傳統模式,與藥物再利用不同。

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第 15 題2 分

In some countries, military service is ___________ for men only; women do not have to serve in the military.
A. forceful
B. realistic
C. compulsory
D. distinctive

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這是一題考驗對副詞用法和語意的單字題。題目描述在某些國家,男性必須服兵役,而女性則不必。空格處需要一個形容詞來描述這種對男性的要求。

A. forceful (強硬的,有力的):表示有強大的力量或影響力,但通常用於描述人或行為,而不是一種制度或義務。例如,「He made a forceful argument.」(他提出了有力的論點。)
B. realistic (現實的,實際的):表示符合實際情況的。

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第 16 題2 分

Which statement best describes the mechanism of GLP-1 receptor-based drugs (often incorrectly
called “GLP-1 inhibitors”) such as liraglutide and semaglutide in the treatment of type 2 diabetes?
A. They directly inhibit pancreatic ẞ-cell insulin synthesis, reducing glucose variability.
B. They act as agonists at the GLP-1 receptor, enhancing glucose-dependent insulin secretion and
suppressing glucagon.
C. They irreversibly inhibit DPP-4, preventing degradation of endogenous GLP-1.
D. They block intestinal glucose transporters, reducing carbohydrate absorption.

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本題考查昇糖素樣胜肽-1 (GLP-1) 受體激動劑 (GLP-1 receptor agonists) 在第二型糖尿病治療中的作用機制。這些藥物,如利拉魯肽 (liraglutide) 和司美格魯肽 (semaglutide),雖然常被稱為「GLP-1 抑制劑」,但它們實際上是 GLP-1 受體的激動劑,模擬內源性 GLP-1 的作用。

GLP-1 是一種腸泌素,在進食後由腸道細胞分泌。它在調節血糖方面發揮重要作用,主要通過以下機制:

  1. 促進胰島素分泌:GLP-1 能夠刺激胰腺 β\beta 細胞分泌胰島素,這種作用是葡萄糖依賴性的,即只有在血糖升高時才會顯著增強胰島素分泌,因此低血糖風險較低。
  2. 抑制昇糖素分泌:GLP-1 可以抑制胰腺 α\alpha 細胞分泌昇糖素 (glucagon),昇糖素會升高血糖。
  3. 延緩胃排空:減緩食物從胃進入小腸的速度,有助於延緩餐後血糖升高。
  4. 增加飽足感:通過作用於腦部,減少食慾。

現在分析選項:
A. 直接抑制胰腺 β\beta 細胞的胰島素合成,減少葡萄糖變異性 (They directly inhibit pancreatic ẞ-cell insulin synthesis, reducing glucose variability.):這是錯誤的。GLP-1 激動劑是促進胰島素分泌,而不是抑制。

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第 17 題2 分

Located at the center of the city, the business hotel ___________ not only good service but also convenient
public transport.
A. proposes
B. contains
C. promises
D. confirms

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述市中心的商務酒店,它「提供」了良好的服務和便利的公共交通。空格處需要一個動詞來表達酒店「提供」或「擁有」這些特點。

A. proposes (提議):表示提出建議或計劃。例如,「He proposed a new idea.」(他提出了一個新想法。)與酒店提供的服務無關。
B. contains (包含,含有):表示某物裡面有什麼。例如,「The box contains books.」(箱子裡有書。)雖然酒店「包含」服務和交通,但用 "contains" 來描述酒店的特點,語氣上不如其他選項自然。

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第 18 題2 分

During translation, the ribosome scans the mRNA to find the start site for protein synthesis. Which
codon generally serves as the universal start codon for translation in eukaryotes and prokaryotes?
A. AUG
B. UAA
C. UAG
D. UGA

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本題考查遺傳密碼中啟動密碼子 (start codon) 的概念。在蛋白質合成(轉譯,translation)過程中,核醣體 (ribosome) 會沿著 mRNA 移動,尋找啟動合成蛋白質的起始點。

在大多數生物體(包括真核生物和原核生物)中,普遍的啟動密碼子是 AUG。AUG 密碼子在 mRNA 中的作用有兩個:

  1. 作為啟動密碼子:標誌著蛋白質合成的起始位置。
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第 19 題2 分

Which modification at the 5' end of eukaryotic mRNA protects it from exonuclease degradation?
A. Polyadenylation
B. RNA splicing
C. 7-methylguanosine capping
D. Uridylation E. Dephosphorylation

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核心觀念

本題測驗真核生物 前驅 mRNA(pre-mRNA)轉錄後修飾(Post-transcriptional modifications) 之機制與生化功能:

  1. 5' 端加帽(5' Capping):轉錄延伸早期(約合成 20~30 個核苷酸時),由酵素複合體在 pre-mRNA 的 5' 端加上 7-甲基鳥苷(7-methylguanosine, m7G\text{m}^7\text{G})。此修飾透過特殊的 5′–5′5'\text{–}5' 三磷酸鍵(5′–5′5'\text{–}5' triphosphate linkage) 連接,能保護 mRNA 5' 端免於 5′→3′5' \to 3' 核酸外切酶(如 XRN1)的降解,並參與細胞核輸出(nuclear export)與轉譯起始因子(如 eIF4E)的辨識。
  2. 3' 端加尾(3' Polyadenylation):轉錄終止階段,由多聚腺苷酸聚合酶(Poly(A) polymerase)在 3' 端加上約 200~250 個腺嘌呤核苷酸構成的 Poly(A) tail,主要防止 3′→5′3' \to 5' 核酸外切酶降解。
  3. RNA 剪接(RNA Splicing):由剪接體(spliceosome)切除內含子(introns)並連接外顯子(exons)。

解題方法

題目問及:「真核生物 mRNA 5' 端的哪一種修飾能保護其免於外切酶(exonuclease)降解?」

解題切入點在於精準抓取兩項生物學特徵:

  • 位置(Location):mRNA 的 5' 端(5' end)。
  • 生理功能(Function):保護 RNA 免於外切酶降解(protects from exonuclease degradation)。

核對真核 mRNA 兩端的特異性修飾:5' 端對應 7-methylguanosine capping,3' 端對應 Polyadenylation。因此鎖定選項 (C)。


選項分析

  • A. Polyadenylation(多聚腺苷酸化/加 Poly(A) 尾):錯誤。
    此修飾發生在 mRNA 的 3' 端(而非 5' 端),由 Poly(A) polymerase 催化加上多聚腺苷酸尾,保護 3' 端免遭 3′→5′3' \to 5' 外切酶水解,並促進核外輸出與轉譯效率。
  • B. RNA splicing(RNA 剪接):錯誤。
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第 20 題2 分

The heat-stable enzyme in PCR is:
A. RNA polymerase
B. Taq polymerase
C. DNA ligase
D. Primase

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本題考查聚合酶鏈式反應 (Polymerase Chain Reaction, PCR) 中使用的關鍵酶。PCR 是一種體外擴增 DNA 片段的技術,其過程需要重複進行變性 (denaturation)、退火 (annealing) 和延伸 (extension) 三個步驟。其中,「延伸」步驟需要一種 DNA 聚合酶來合成新的 DNA 鏈。

PCR 的關鍵在於其加熱循環過程,特別是變性步驟,需要將反應混合物加熱至約 94−98∘C94-98^\circ\text{C} 以分離雙鏈 DNA。大多數 DNA 聚合酶在這個高溫下會變性失活。因此,PCR 需要一種能夠耐受高溫的 DNA 聚合酶。

Taq polymerase (Taq 聚合酶) 是 Thermus aquaticus 細菌的一種 DNA 聚合酶,它能夠在約 72∘C72^\circ\text{C} 的最適溫度下進行 DNA

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第 21 題2 分

The roasting heat and high
made me feel hot and sticky, no matter what I did to cool off.
A. density
B. humidity
C. circulation
D. atmosphere

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述「烘烤的熱量和高______」讓人感到又熱又黏,即使採取降溫措施也無濟於事。這裡需要一個名詞來描述與高溫結合,使人感到「黏膩」的環境因素。

A. density (密度):表示物質的質量與體積之比。例如,「Water has a density of 1 g/cm³.」(水的密度是 1 克/立方公分。)與人體感到黏膩的感覺無關。
B. humidity (濕度):表示空氣中水蒸氣的含量。高濕度與高溫結合時,會顯著降低人體通過蒸發汗液來散熱的能力,從而使人感到悶熱、黏膩和不適。這完美符合題意。

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第 22 題2 分

Which statement best defines a protein's primary structure?
A. Repeating local hydrogen-bonded motifs like a-helices and ẞ-sheets
B. The linear sequence of covalently bonded amino acids encoded by a gene
C. The overall 3D fold formed by packing secondary structures
D. The assembly of multiple folded subunits into a complex

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本題考查蛋白質結構的定義,特別是「一級結構」(primary structure)。

蛋白質結構有四個層次:

  1. 一級結構 (Primary structure):指的是蛋白質分子中胺基酸的線性序列,由共價鍵(肽鍵)連接而成。這個序列是由基因決定的。
  2. 二級結構 (Secondary structure):指的是蛋白質局部區域的規則性摺疊,主要是由肽鏈主鏈原子間的氫鍵形成的,例如 α\alpha-螺旋 (alpha-helix) 和 β\beta-摺疊 (beta-sheet)。
  3. 三級結構 (Tertiary structure):指的是蛋白質的整體三維空間結構,是由二級結構元件進一步摺疊形成的,並由各種非共價鍵(如離子鍵、氫鍵、疏水作用、凡得瓦力)和二硫鍵(共價鍵)穩定。
  4. 四級結構 (Quaternary structure):指的是由兩個或多個獨立摺疊的多肽鏈(亞基)組成的蛋白質複合物。
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第 23 題2 分

The genetic code is described as "degenerate" because:
A. Some codons encode multiple amino acids
B. Codons overlap
C. Stop codons are absent
D. Multiple codons can encode the same amino acid

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本題考查遺傳密碼 (genetic code) 的特性,特別是「簡併性」(degeneracy)。

遺傳密碼是將 mRNA 的核苷酸序列(以三個核苷酸為一組,稱為密碼子)翻譯成蛋白質胺基酸序列的規則。遺傳密碼具有以下幾個主要特性:

  1. 通用性 (Universality):大多數生物體使用相同的遺傳密碼(儘管存在少數例外)。
  2. 三聯體 (Triplet):每個密碼子由三個核苷酸組成。
  3. 無重疊 (Non-overlapping):mRNA 序列的讀取是連續的,一個核苷酸不會同時屬於兩個不同的密碼子(除了少數病毒或基因)。
  4. 簡併性 (Degeneracy):這是指一個以上的密碼子可以編碼同一個胺基酸。例如,亮胺酸 (leucine) 可以由六個不同的密碼子編碼。
  5. 無間隙 (Non-ambiguous):一個特定的密碼子只能編碼一種胺基酸(或作為終止信號)。
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第 24 題2 分

Small interfering RNAs (siRNAs) and microRNAs (miRNAs) are two classes of small regulatory
RNAs. Which of the following is a shared functional feature of both siRNA and miRNA?
A. Originate from proteins
B. Silence target mRNAs
C. Promote transcription
D. Are produced by DNA polymerase

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本題考查小干擾 RNA (siRNA) 和微小 RNA (miRNA) 的共同功能。siRNA 和 miRNA 都是一類小分子調節 RNA,在基因表達調控中起重要作用,特別是通過 RNA 干擾 (RNA interference, RNAi) 途徑。

它們的主要共同功能是:

  • 靶向並沉默特定的 mRNA:siRNA 和 miRNA 在細胞內會與一種稱為 RISC (RNA-induced silencing complex) 的蛋白質複合物結合。然後,這個複合物會尋找與 siRNA 或 miRNA 序列互補的 mRNA 分子。一旦找到,RISC 複合物就會通過切割 mRNA 或抑制其轉譯,來達到「沉默」目標基因表達的目的。
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第 25 題2 分

Enzymes accelerate reactions mainly by:
A. Increasing the free energy (AG°) of products
B. Raising activation energy to avoid side reactions
C. Consuming ATP in every reaction
D. Lowering activation energy and stabilizing transition-state intermediates

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本題考查酶 (enzyme) 的催化機制。酶是生物體內的催化劑,能夠顯著提高化學反應的速率,而自身在反應前後不被消耗。

酶催化反應的核心機制是降低反應的活化能 (activation energy)。活化能是指從反應物轉變為活化複合物 (activated complex) 或過渡態 (transition state) 所需的最低能量。過渡態是反應物和產物之間的能量最高點。酶通過與反應物結合,形成酶-底物複合物 (enzyme-substrate complex),並穩定過渡態,從而降低達到這個能量峰值所需的能量。

分析選項:
A. 增加產物的自由能 (ΔG∘\Delta G^\circ) (Increasing the free energy (ΔG∘\Delta G^\circ) of products):酶不能改變反應的總體自由能變化 (ΔG∘\Delta G^\circ),這決定了反應是否自

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第 26 題2 分

The vacuum cleaner is not working. Let's send it back to the ___________ to have it inspected and repaired.
A. lecturer
B. publisher
C. researcher
D. manufacturer

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述吸塵器壞了,需要將其送回某個地方進行檢查和修理。

A. lecturer (講師):大學教師,負責教學。與吸塵器維修無關。
B. publisher (出版商):出版書籍、雜誌等的公司。與吸塵器維修無關。

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第 27 題2 分

Which of the following best describes a covalent bond?
A. An attraction between oppositely charged ions
B. A sharing of electron pairs between atoms
C. A transient interaction between dipoles
D. A hydrophobic exclusion mechanism

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本題考查化學鍵的定義,特別是「共價鍵」(covalent bond)。

化學鍵是原子之間形成分子或化合物時的結合力。主要有幾種:

  1. 離子鍵 (Ionic bond):由帶相反電荷的離子之間的靜電吸引力形成。例如,鈉離子 (Na+Na^+) 和氯離子 (Cl−Cl^-) 形成氯化鈉 (NaCl)。
  2. 共價鍵 (Covalent bond):由原子之間通過共享電子對而形成的結合。原子通過共享電子來達到相對穩定的電子結構(通常是八隅體規則)。
  3. 金屬鍵 (Metallic bond):在金屬晶體中,金屬原子失去的價電子形成自由電子海,與正離子核之間形成的一種結合。

其他選項描述的相互作用:
C. 偶極之間的瞬時相互作用 (A transient interaction between dipoles):這描述的是凡得瓦力 (van der Waals forces),特別是倫敦分散力 (London dispersion forces)

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第 28 題2 分

Loss-of-function mutations in BRCA1/2 most strongly predispose individuals to which condition?
A. Neurodegenerative disease
B. Autoimmune disorders
C. Breast and ovarian cancers
D. Cardiovascular disease
E. Metabolic syndrome

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本題考查 BRCA1 和 BRCA2 基因的功能及其與疾病的關聯。BRCA1 和 BRCA2 基因是人類中重要的腫瘤抑制基因 (tumor suppressor genes)。它們編碼的蛋白質在 DNA 修復,特別是同源重組修復 (homologous recombination repair, HRR) 過程中起關鍵作用。

當 BRCA1 或 BRCA2 基因發生「功能喪失突變」(loss-of-function mutation) 時,DNA 修復機制會受損,導致 DNA 損傷累積,細胞更容易發生癌變。

研究表明,BRCA1/2 基因的胚系突變 (germline mutations) 與遺傳性乳腺癌和卵巢癌的風險顯著增加有關。因此,攜帶 BRCA1/2 功能喪失突變的個體,患乳腺癌和卵巢癌的機率會大大提高。

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第 29 題2 分

The townspeople built a ___________ in memory of the brave teacher who sacrificed her life to save her
students from a burning bus.
A. monument
B. refugee
C. souvenir
D. firecracker

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述鎮上的居民為了紀念一位為拯救學生而犧牲生命的勇敢老師,建造了某種東西。

A. monument (紀念碑):是一種為紀念重要人物、事件或成就而建造的建築物或結構。這非常符合為了紀念一位英雄而建造的語境。
B. refugee (難民):指因戰爭、迫害等原因逃離家園的人。與紀念無關。

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第 30 題2 分

Which event is considered a hallmark of apoptosis but NOT necrosis?
A. Cell swelling
B. Plasma membrane rupture
C. DNA fragmentation into nucleosomal units
D. ATP depletion
E. Loss of ion gradients

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本題考查細胞凋亡 (apoptosis) 和細胞壞死 (necrosis) 的區別。這兩種都是細胞死亡的方式,但機制和後果不同。

  • 細胞凋亡 (Apoptosis):是一種程序性細胞死亡,是細胞的主動、受調控的過程。其特點包括:

    • 細胞體積縮小 (cell shrinkage)。
    • 染色質濃縮 (chromatin condensation)。
    • DNA 斷裂成核小體大小的片段 (DNA fragmentation into nucleosomal units)。
    • 形成凋亡小體 (apoptotic bodies),細胞膜完整性得以維持。
    • 細胞凋亡後,被吞噬細胞 (phagocytes) 清除,不會引起炎症反應。
  • 細胞壞死 (Necrosis):通常是由於創傷(如缺血、毒素、感染)引起的被動細胞死亡。其特點包括:

    • 細胞體積腫脹 (cell swelling)。
    • 細胞膜破裂 (plasma membrane rupture)。
    • 細胞內容物釋放到細胞外,引起炎症反應。
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第 31 題2 分

The candy can no longer be sold because it was found to contain artificial ingredients far beyond
the ___________ level.
A. abundant
B. immense
C. permissible
D. descriptive

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述糖果因為含有「遠超______水平」的人工添加劑而無法銷售。這裡需要一個形容詞來描述一個可以被接受的、合法的水平。

A. abundant (豐富的,大量的):表示數量很多。例如,「There are abundant resources.」(有豐富的資源。)這個詞描述的是數量,而不是合法性。
B. immense (巨大的,極大的):表示尺寸、程度或數量非常大。例如,「The building is immense.」(這棟建築物非常巨大。)這個詞也描述的是程度,而不是合法性。

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第 32 題2 分

Which cellular compartment has the lowest pH under normal physiological conditions?
A. Cytosol
B. Nucleus
C. Mitochondrial matrix
D. Lysosome
E. Endoplasmic reticulum

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本題考查細胞器在生理條件下的 pH 值。pH 值是衡量溶液酸鹼度的指標,pH 值越低表示酸性越強。

細胞內各個區室的 pH 值差異很大,這對於維持其特定功能至關重要。

  • 細胞質 (Cytosol):pH 值通常在 7.0 到 7.4 之間,接近中性。
  • 細胞核 (Nucleus):pH 值與細胞質相似,約為 7.0-7.4。
  • 線粒體基質 (Mitochondrial matrix):pH 值約為 7.5-8.0,略偏鹼性,有利於 ATP 合成。
  • 內質網 (Endoplasmic reticulum):pH 值約為 7.0-7.4,與細胞質相似。
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第 33 題2 分

The police officer showed us pictures of drunk driving accidents to highlight the importance of staying
on the road.
A. sober
B. majestic
C. vigorous
D. noticeable

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述警察向我們展示了酒駕事故的照片,以強調「在路上保持______」的重要性。這裡需要一個形容詞來描述酒駕事故的對立面,即安全駕駛的狀態。

A. sober (清醒的):表示沒有醉酒,頭腦清晰。在駕駛的語境中,保持清醒 (staying sober) 是安全駕駛的關鍵。
B. majestic (雄偉的,莊嚴的):表示令人印象深刻、宏偉。

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第 34 題2 分

Which enzyme removes RNA primers from Okazaki fragments during eukaryotic DNA replication?
A. DNA ligase I
B. RNase H
C. DNA polymerase α\alpha
D. DNA helicase
E. DNA primase

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本題考查真核生物 DNA 複製過程中,去除 RNA 引物的酶。DNA 複製始於 RNA 引物 (RNA primer) 的合成,然後 DNA 聚合酶沿著 RNA 引物開始合成 DNA。在岡崎片段 (Okazaki fragments) 的合成中,需要去除這些 RNA 引物,然後將相鄰的 DNA 片段連接起來。

真核生物 DNA 複製中,去除 RNA 引物的酶主要有幾種:

  1. RNase H:這是一種核酸酶,能夠特異性地識別並降解 RNA-DNA 雜合鏈中的 RNA 部分。它在去除 RNA 引物方面起主要作用。
  2. DNA 聚合酶 δ\delta (DNA polymerase δ\delta):在某些情況下,DNA 聚合酶 δ\delta 可以通過其 5' →\to 3' 外切酶活性,將 RNA 引物「掃過」(nick translation) 並替換為 DNA。
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第 35 題2 分

The claim that eating chocolate can prevent heart disease is
evidence to support it.
A. creative
B. disputable
C. circular
D. magnificent
because there is not enough scientific

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這是一道考驗詞彙選擇的克漏字題。題目描述「吃巧克力可以預防心臟病」的說法,因為缺乏足夠的科學證據來支持,所以是「______」。

A. creative (有創意的):表示有新意,能創造。與科學證據的缺乏無關。
B. disputable (有爭議的,可質疑的):表示可以被懷疑或爭論的,缺乏確鑿證據。當一個說法缺乏足夠的科學證據時,它就是有爭議的、可質疑的。

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第 36 題2 分

Which organelle is directly involved in the detoxification of hydrogen peroxide?
A. Lysosome
B. Peroxisome
C. Golgi apparatus
D. Endoplasmic reticulum
E. Mitochondrion

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本題考查細胞器在解毒功能中的作用,特別是過氧化氫 (hydrogen peroxide, H2O2H_2O_2) 的解毒。

過氧化氫是一種細胞代謝過程中產生的有害副產物,它具有強氧化性,可能損傷細胞結構(如 DNA、蛋白質、脂質)。細胞需要將其迅速轉化為無害的物質。

  • 過氧化物酶體 (Peroxisome):這是細胞內專門負責氧化代謝和解毒的細胞器。過氧化物酶體含有豐富的過氧化氫酶 (catalase),這種酶能夠高效地將過氧化氫分解為水和氧氣:
    2H2O2→2H2O+O22H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2
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第 37 題2 分

Which metabolic pathway occurs exclusively in the mitochondrial matrix?
A. Glycolysis
B. Pentose phosphate pathway
C. Citric acid cycle
D. Fatty acid synthesis
E. Gluconeogenesis

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本題考查主要代謝途徑在細胞內的定位。

  • 糖解作用 (Glycolysis):發生在細胞質 (cytosol)。
  • 磷酸戊糖途徑 (Pentose phosphate pathway):發生在細胞質 (cytosol)。
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第 38 題2 分

Which chromatin state is most strongly associated with active gene transcription?
A. Constitutive heterochromatin

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核心觀念

本題考查染色質(chromatin)的結構狀態與基因轉錄活性的關係。

染色質主要可分為:

  • Euchromatin(常染色質):結構較鬆散,DNA 較容易被轉錄因子與 RNA polymerase 接觸,因此通常與活躍的基因轉錄有關。
  • Heterochromatin(異染色質):結構緊密,DNA 不易被轉錄機器接近,通常與基因沉默或低轉錄活性有關。

其中,**constitutive heterochromatin(構成型異染色質)**通常終生維持高度濃縮狀態,常見於著絲點、端粒等區域,主要功能是維持染色體結構穩定,不利於基因轉錄。

解題方法

題幹問的是「哪一種染色質狀態最強烈地與活躍基因轉錄相關」。

判斷關鍵是:

染色質越鬆散⟶DNA越容易被轉錄因子接近⟶基因轉錄越活躍染色質越鬆散 \longrightarrow DNA越容易被轉錄因子接近 \longrightarrow 基因轉錄越活躍

因此,與 active gene transcription 最相關的狀態應為 euchromatin,而非高度濃縮的 heterochromatin。

選項分析

A. Constitutive heterochromatin

錯誤。構成型異染色質具有以下特徵:

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第 39 題

Which amino acid is least likely to be a direct target of reversible post-translational modifications involved in signaling pathways?

(A) Serine
(B) Threonine
(C) Tyrosine
(D) Lysine
(E) Glycine

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核心觀念

蛋白質轉譯後修飾(post-translational modification, PTM)是蛋白質合成後,特定胺基酸殘基受到共價修飾的過程。若修飾可由酵素加上、再由另一酵素移除,便能作為調節蛋白質活性與細胞訊號傳遞的開關。

常見例子是可逆磷酸化:蛋白激酶將磷酸基加到絲胺酸、蘇胺酸或酪胺酸殘基上,蛋白磷酸酶則將磷酸基移除。離胺酸也常接受乙醯化、甲基化與泛素化等修飾,其中一些可逆並參與訊號調控。相關文獻、離胺酸可逆修飾回顧

解題方法

先辨認各選項是否是常見可逆訊號修飾的受質殘基:

  • 磷酸化主要發生於 Ser、Thr、Tyr。
  • Lys 可接受多種與訊號調控相關的修飾。
  • Gly 的側鏈只有氫原子,缺少常見修飾所需的反應基團,因此較少作為此類可逆訊號修飾的直接標的。

因此,最不符合常見可逆訊號修飾受質特徵的是 Gly。

選項分析

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第 40 題

Which protein acts as a key executioner protease during apoptosis?

(A) Bcl-2
(B) Cytochrome c
(C) Caspase-3
(D) p21
(E) LC3

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核心觀念

細胞凋亡是受調控的細胞死亡程序。凋亡訊號會活化一群稱為半胱胺酸蛋白酶的酵素(caspases),依功能可分為:

  • 起始型 caspase:接收並傳遞凋亡訊號,例如 caspase-8、caspase-9。
  • 執行型 caspase:切割細胞內的多種蛋白質,造成細胞結構與功能解體,例如 caspase-3、caspase-6、caspase-7。

本題考查哪一種蛋白質是凋亡過程中的關鍵執行型蛋白酶。

解題方法

辨認題幹中的 executioner protease,即可鎖定執行型 caspase。Caspase-3 是代表性的執行型 caspase,受到起始型 caspase 活化後,會切割多種細胞蛋白質,推動凋亡的實際執行,因此選(C)。

選項分析

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其他考古題

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