109 年 國立臺灣大學植物病理與微生物學系碩士班乙組《普通生物學（C）》

此題考驗對單層上皮組織（simple epithelium）基本特徵的理解。單層上皮顧名思義，是由單一層細胞排列而成，緊密連接，形成一個明確的屏障或襯裡，在器官中扮演保護、分泌、吸收或過濾等功能。

此題考驗對肌肉收縮機制的理解。肌肉收縮的關鍵在於肌動蛋白（actin）和肌凝蛋白（myosin）纖維的滑動，而非纖維本身的長度改變。
A. 正確。在收縮過程中，肌動蛋白纖維會相互滑動，使肌節（sarcomere）變短，肌動蛋白纖維的末端因此靠得更近。
B. 正確。鈣離子（Calcium）與肌鈣蛋白（troponin）結合，會引發構象變化，進而使肌凝蛋白結合位點暴露。
C. 錯誤。

此題考驗對負回饋機制（negative feedback）在生理學中的作用的理解。負回饋機制是生物體維持穩態（homeostasis）的主要方式。
A. 正確。負回饋機制的核心功能就是將生理變數維持在一個相對穩定的範圍內，即穩態。
B. 錯誤。負回饋機制不僅在變數高於設定點時啟動，在變數低於設定點時也會啟動（例如體溫過低時啟動產熱機制）。
C. 錯誤。

此題考驗對脂肪能量價值的理解。脂肪是生物體重要的能量儲存形式，其能量密度較高。
A. 錯誤。膽鹽（bile salts）的作用是乳化脂肪，幫助消化酶作用，而不是釋放脂肪的能量。脂肪能量的釋放主要透過細胞呼吸作用。
B. 錯誤。草食性動物的糞便中可能含有未完全消化的纖維素，但脂肪的消化吸收率通常很高。此選項描述的不是脂肪能量的損失方式。
C. 正確。

此題考驗對維生素和礦物質及其功能的配對。
A. 正確。大多數 B 群維生素（如 B1, B2, B6, B12, 菸鹼酸, 泛酸, 生物素, 葉酸）在體內都作為輔酶（coenzymes）參與代謝反應。
B. 正確。維生素 E 是一種重要的脂溶性抗氧化劑，能保護細胞膜免受自由基的傷害。
C. 正確。

核心觀念

本題考查各器官的入血來源，以及血液在體循環與肺循環中的含氧狀態。

• 含氧血（oxygenated blood）：氧分壓高、由動脈輸送的血液。
• 缺氧血（deoxygenated blood）：氧分壓低、由靜脈輸送的血液。
• 判斷「器官接收何種血液」時，應觀察供應該器官的入血血管，而不是看離開器官的靜脈血。

在一般脊椎動物中，脾臟由脾動脈供血，脾動脈源自腹腔動脈，屬於體循環的動脈血，因此脾臟接收的是含氧血。

解題方法

逐一判斷各器官的主要入血來源：

1. 若器官接受來自心臟右心室或體循環靜脈系統的血液，通常是缺氧血。
2. 若器官接受來自左心室經體循環動脈輸送的血液，通常是含氧血。
3. 若器官同時接受動脈血與門脈血，則不能稱為「只接收含氧血」。

符合「只接收含氧血」的器官是脾臟。

選項分析

• A. lung（肺）錯誤

  肺接收來自右心室、經肺動脈輸送的缺氧血，血液在肺泡進行氣體交換後才成為含氧血。因此肺並非只接收含氧血。

  肺也接受支氣管動脈供應的含氧血，但由於肺動脈同時帶入大量缺氧血，仍不符合題目所問的「only oxygenated blood」。

此題考驗對氣管（trachea）和支氣管（bronchi）上皮細胞纖毛（cilia）功能的理解。這些纖毛是呼吸道黏膜的一部分，扮演著重要的清除功能。
A. 錯誤。空氣的進出主要由呼吸肌和膈肌控制，纖毛不直接負責「掃氣」。
B. 錯誤。增加氣體交換表面積的是肺泡（alveoli），而不是氣管和支氣管的纖毛。
C. 錯誤。

核心觀念

本題考查不同器官的血液來源，以及血液在循環系統中的含氧狀態。

• 含氧血：由肺部氣體交換後，含氧量高的血液。
• 缺氧血：由全身組織回流，含氧量低的血液。
• 肺循環中，肺動脈將缺氧血送往肺部。
• 體循環中，動脈通常將含氧血送往各器官。
• 肝臟具有肝門脈與肝動脈雙重血液供應，因此同時接受含氧量不同的血液。

解題方法

逐一判斷各器官的主要入血血管及血液含氧狀態：

1. 若器官由肺動脈或其他回流血管接收缺氧血，則不符合。
2. 若器官同時接受含氧血與缺氧血，則不符合「only oxygenated blood」。
3. 只有入血來源為含氧血的選項，才是正確答案。

選項分析

A. lung（肺）—錯誤

肺接受肺動脈送來的缺氧血，血液在肺泡進行氣體交換後才轉變為含氧血。因此肺的主要肺循環並非只接收含氧血。

肺也有支氣管循環，由支氣管動脈供應含氧血，但肺同時接受肺動脈的缺氧血，故不能稱為只接受含氧血。

B. liver（肝臟）—錯誤

此題考驗對不同哺乳動物細胞進行有氧呼吸能力的理解。有氧呼吸是將葡萄糖分解為二氧化碳和水，產生大量 ATP 的過程。
A. 肝細胞（liver cells）：肝細胞是進行有氧呼吸的主要場所之一，能夠有效地代謝葡萄糖。
B. 紅血球（red blood cells）：成熟的哺乳動物紅血球沒有粒線體，因此無法進行有氧呼吸。

此題考驗對不同動物排泄物中主要含氮廢物的知識。含氮廢物主要來自蛋白質和核酸的代謝。
A. 青蛙（frog）：青蛙是兩棲類，其幼體（蝌蚪）主要以氨（ammonia）形式排泄，因為牠們生活在水中，可以將氨稀釋。成蛙則通常以尿素（urea）形式排泄，但有些種類也可能少量排出尿酸。
B. 鳥類（birds）：鳥類和爬行動物是尿酸鹽動物（uricotelic animals）。

此題考驗對橫紋肌（striated muscle）收縮結構的基本單位的理解。
A. 肌原纖維（myofibril）：肌原纖維是肌肉細胞內含有收縮蛋白（肌動蛋白和肌凝蛋白）的細長結構，是收縮的執行者，但不是最小的「功能單位」。

此題考驗對神經元動作電位（action potential）產生過程中「去極化」（depolarization）階段離子移動的理解。去極化是指神經元膜電位由靜息電位（約 -70mV）向正值變化的過程，是動作電位產生的起始階段。
A. 錯誤。去極化過程中，鈉離子（Na+）從細胞外（高濃度）通過電壓門控鈉離子通道（voltage-gated sodium channels）快速內流（moves into the neuron），這導致細胞膜內側電位變得更正。

此題考驗對細胞骨架（cytoskeletal proteins）及其在不同細胞結構中作用的理解。
A. 肌動蛋白（actin）：肌動蛋白微絲（actin filaments）是細胞骨架的重要組成部分，廣泛存在於微絨毛（microvilli）、絲狀偽足（filopodia）、收縮環（contractile rings，參與細胞分裂）以及神經元的生長錐（growth cones）中。牠們在細胞形態維持、運動、分裂和信號傳導中起關鍵作用。

此題考驗對攜帶氧氣和與顏色相關的鐵質蛋白質的認識。題目問的是「紅血球」的顏色來源，而非「血管」的顏色。題目中的 "red blood vessel" 應為 "red blood cell"。
A. 血藍蛋白（hemocyanin）：血藍蛋白是一種含銅的蛋白質，存在於某些無脊椎動物（如軟體動物、節肢動物）的血淋巴中，負責運輸氧氣。它使血液呈現藍色。

此題考驗對眼角膜（cornea）移植不易被排斥原因的理解。免疫排斥反應通常是身體對外來抗原的反應，而角膜的特殊結構使其免疫原性較低。
A. 錯誤。角膜內皮細胞（corneal endothelium）是單層無核細胞，但角膜的其他層（如上皮層、基質層）含有細胞核。
B. 錯誤。角膜是一個活的組織，其細胞需要維持代謝。

此題考驗對神經衝動傳遞過程中動作電位（action potential）產生的機制，特別是離子移動的作用。動作電位的產生主要是由於細胞膜對 Na+ 和 K+ 離子的通透性發生變化。
A. 錯誤。K+ 離子從細胞內移出（外流）主要發生在再極化階段，使膜電位恢復到負值。
B. 錯誤。K+ 離子主要從細胞內移出，而不是從細胞外移入。
C. 正確。

此題考驗對阿茲海默症（Alzheimer's disease）病理生理學的認識，特別是與神經傳導物質的關聯。阿茲海默症是一種神經退化性疾病，與大腦中特定神經傳導物質的減少有關。
A. 多巴胺（dopamine）：多巴胺的缺乏主要與帕金森氏症（Parkinson's disease）有關。
B. 麩胺酸（glutamic acid）：麩胺酸是一種興奮性神經傳導物質，在阿茲海默症的病程中，麩胺酸能系統的失調可能與神經毒性有關，但其「缺乏」不是主要原因。

此題考驗對視網膜（retina）中感光細胞功能的理解。視網膜包含兩種主要的感光細胞：視桿細胞（rod cells）和視錐細胞（cone cells）。
A. 視桿細胞（rod cells）：視桿細胞主要負責在弱光環境下的視覺（scotopic vision），對光線敏感，但無法分辨顏色，只提供黑白影像。

此題與題目 12 內容完全相同，再次考驗對神經元動作電位產生過程中「去極化」（depolarization）階段離子移動的理解。
去極化是指細胞膜電位由靜息電位（負值）向正值變化的過程。這個過程的主要驅動力是細胞膜對鈉離子（Na+）通透性的急劇增加，導致細胞外高濃度的 Na+ 快速內流。
A. 錯誤。Na+ 離子是內流（moves into the neuron），而不是外流。

此題考驗對「拮抗性激素」（antagonistic hormones）的理解。拮抗性激素是指兩種激素作用相反，共同調節某一生理過程。
A. MSH（促黑素細胞激素）和 TSH（促甲狀腺激素）：兩者都是腦下垂體前葉分泌的激素，但作用不同，無明顯拮抗關係。
B. 降鈣素（calcitonin）和副甲狀腺素（parathyroid hormone, PTH）：這兩者是典型的拮抗性激素。

此題考驗對前列腺素（prostaglandins）性質的理解。前列腺素是一類具有多樣生理功能的脂質介質，作用於局部組織。
A. 錯誤。前列腺素本身不是細胞，而是由細胞產生的信號分子。
B. 錯誤。

此題考驗對第一型糖尿病（Type I diabetes mellitus）病因的理解。第一型糖尿病是一種自身免疫性疾病，導致胰臟 β 細胞被破壞，無法產生足夠的胰島素。
A. 運動（exercise）：運動有助於控制血糖，但不是第一型糖尿病的病因。
B. 升糖素（glucagon）：升糖素由胰臟 α 細胞分泌，作用與胰島素相反，升高血糖。其缺乏不是第一型糖尿病的病因。

此題考驗對神經元結構及其信號傳遞方向的理解。神經衝動（nerve impulse）在神經元內的傳遞方向是單向的，從樹突（dendrites）接收信號，經過細胞體（cell body）整合，再通過軸突（axon）傳遞出去。
A. 突觸間隙（Synaptic cleft）：突觸間隙是神經元之間傳遞信號的空間，神經衝動是傳遞到突觸間隙，而不是「朝向」細胞體。

此題考驗對感覺神經元（sensory neurons）結構和功能的理解。感覺神經元負責將來自外界的刺激（如觸覺、痛覺、溫度、光、聲音等）傳遞到中樞神經系統。
A. 軸突（Axons）：軸突是將信號從感覺神經元的細胞體傳遞到中樞神經系統的結構。

此題考驗對女性生殖週期中，卵巢排卵（ovulation）相關激素的理解。排卵是卵巢釋放成熟卵子的過程，受到複雜的激素調控。
A. FSH（卵泡刺激素）：FSH 在月經週期的早期（卵泡期）分泌，促進卵泡的生長和發育，並刺激卵泡分泌雌激素。
B. 孕酮（Progesterone）：孕酮主要在排卵後的黃體期分泌，準備子宮內膜以備受精卵著床，對排卵本身沒有直接的觸發作用。

此題考驗對演化學基本概念和系統發生學（phylogenetics）方法的理解。
A. 正確。演化論的核心觀點之一是生命起源於共同祖先（common ancestor），並通過演化分化成現今多樣的生命形式。
B. 正確。支序分類學（Cladistics）是一種基於共同祖徵（synapomorphy）構建演化關係的分類方法。一個支序（clade）或演化支（evolutionary branch）被定義為一個包含共同祖先及其所有後代的單系群（monophyletic group）。
C. 正確。簡約原則（Parsimony）是系統發生學中常用的建構準則，即在眾多可能的演化樹中，選擇最簡單、分支最少、假設最少的解釋。

此題考驗對分子生物學中，各種抑制劑作用機制以及細胞生物學中細胞分裂機制的理解。
A. 正確。α-amanitin 是一種劇毒的環肽，它能特異性地抑制真核生物的 RNA 聚合酶 II（RNA polymerase II），並在較高濃度下抑制 RNA 聚合酶 I 和 III。其作用機制是與 RNA 聚合酶的「橋接螺旋」（bridge helix）區域結合，阻礙 RNA 鏈的延伸。
B. 正確。氯黴素（Chloramphenicol）是一種抗生素，它能抑制細菌核糖體（ribosome）的功能，特別是抑制肽酰轉移酶（peptidyl transferase）的活性，從而阻止胜肽鏈的延長。
C. 錯誤。

核心觀念

本題考查 DNA 轉錄為 mRNA 時的鹼基配對與股鏈方向。

轉錄時，RNA 聚合酶以 DNA 模板股為模板，依互補配對合成 mRNA：

• DNA 的 A 配對 RNA 的 U
• DNA 的 T 配對 RNA 的 A
• DNA 的 G 配對 RNA 的 C
• DNA 的 C 配對 RNA 的 G

DNA 與 mRNA 皆以 $5' \rightarrow 3'$ 方向書寫；若題目給的是模板股，則 mRNA 必須與模板股反向平行。

解題方法

題目給出：

一般題目若未特別說明，常將基因序列視為 DNA 編碼股，並以 $5' \rightarrow 3'$ 方向表示。編碼股的序列與 mRNA 相同，只需將 DNA 中的 T 改為 RNA 的 U：

因此：

mRNA 序列為：

若題目原意是給 DNA 模板股，則必須先做互補配對，且注意方向：

此題考驗對物種形成（speciation）不同模式的理解，特別是生殖隔離（reproductive isolation）的發生方式。
A. 演化輻射（Adaptive radiation）：指一個物種在短時間內演化出多個適應不同生態位的後代物種。通常與新環境的出現有關，不一定發生在無地理隔離的情況下。
B. 適應性物種形成（Adaptive speciation）：這是指自然選擇驅動下的物種形成，不必然與地理隔離有關，但也不是唯一的答案。

此題考驗對分子生物學常用酶及其在檢測單核苷酸突變（single nucleotide mutation）中的應用的理解。
A. DNase I：DNase I 是一種核酸酶，能切割雙鏈 DNA，產生帶有 5' 磷酸和 3' 羥基的單核苷酸或寡核苷酸。它通常用於去除 DNA 模板或在 DNA 複製實驗中。
B. DNA ligase：DNA 連接酶用於連接 DNA 片段，例如在 DNA 修復或重組 DNA 技術中。
C. Exonuclease：外切核酸酶（Exonuclease）從 DNA 的末端開始切割核酸鏈。它本身不直接「檢測」突變，但某些外切核酸酶在 DNA 修復過程中可能參與切除錯誤配對的鹼基。

核心觀念

Hardy–Weinberg equilibrium（哈代–溫伯格平衡）描述的是：在特定理想條件下，族群的等位基因頻率與基因型頻率世代間維持不變。

以雙等位基因 $A$ 與 $a$ 為例，若等位基因頻率為：

則：

基因型頻率遵循：

其中：

• $p^2$：$AA$
• $2pq$：$Aa$
• $q^2$：$aa$

要維持 Hardy–Weinberg 平衡，族群必須符合下列條件：

1. 族群非常大，避免遺傳漂變。
2. 個體之間隨機交配。
3. 不存在自然選擇，亦即不同基因型具有相同的生殖成功率。
4. 不發生突變，或突變不改變基因庫。
5. 不發生基因流動，也就是沒有個體移入或移出族群。

解題方法

題幹問的是「以下何者不是 Hardy–Weinberg 平衡的必要條件」，因此逐項比對上述五項理想條件即可。

A 至 D 分別對應族群大小、隨機交配與無選擇、無基因流動、無突變等條件。若四項皆為正確條件，則應選擇「以上皆非」的 E。

選項分析

A. The population is very large.

正確。族群必須足夠大，才能降低隨機事件造成的遺傳漂變。小族群中的等位基因頻率容易因抽樣誤差而改變，使族群偏離 Hardy–Weinberg 平衡。

B. Mating is random and all individuals are equal in reproductive success.

此題考驗對果蠅（Drosophila melanogaster）性別決定機制，特別是與基因調控相關的理解。果蠅的性別決定主要依賴於 X 染色體與體染色體的比例，但其下游的性別決定途徑涉及複雜的 RNA 剪接（splicing）過程。
A. 選擇性剪接（Alternative splicing）：選擇性剪接是一種重要的基因調控機制，通過對同一前體 mRNA 進行不同的剪接組合，可以產生多種不同的蛋白質。在果蠅的性別決定中，性決定基因（如 Sxl 基因）的表達受到 X 染色體數量的調控，而 Sxl 基因的 mRNA 的剪接方式會影響其下游基因（如 tra 基因）的剪接。這種剪接方式的差異是決定雄性或雌性發育的關鍵。
B. 順式剪接（cis splicing）：通常指同一條 RNA 分子內部發生剪接。

此題考驗對基因工程中常用載體（vector）的理解，特別是將基因導入植物細胞的常用方法。
A. CoEl plasmid：CoEl 質體是 E. coli 的一個常見質體，用於研究質體複製的起始機制，不是常用於植物轉化的載體。
B. Ti 質體（Tumor-inducing plasmid）：Ti 質體來自土壤細菌 Agrobacterium tumefaciens（農桿菌）。這種細菌能夠將其 Ti 質體中的 T-DNA 片段轉移到植物基因組中，引起植物的腫瘤形成。

此題考驗對遺傳學中相關術語的理解。
A. 多倍體（Polyploid）：指細胞或生物體含有超過兩套染色體組的現象，例如三倍體（3n）、四倍體（4n）等。
B. 多毛類（Polychaete）：指環節動物門中的一個綱，其特徵是身體兩側有多對剛毛，與單基因控制多種性狀無關。

此題考驗對減數分裂（meiosis）過程各階段特徵的理解，並找出描述不正確的選項。
A. 正確。減數分裂前的 Interphase 階段，DNA 會進行複製（replication），使每個染色體都變成由兩個姐妹染色單體（sister chromatids）組成的雙倍染色體。
B. 正確。交叉互換（crossing over）發生在減數分裂 I 的前期 I（Prophase I），這是減數分裂中最複雜且耗時最長的階段，因為它涉及同源染色體的配對（synapsis）和交叉互換。
C. 正確。

生殖隔離（reproductive barriers）是指在自然界中，阻止兩個不同物種之間發生成功繁殖的各種機制。這些機制可以發生在交配前、交配過程中或交配後。它們通過防止不同物種之間產生可育的後代，來維持物種的獨立性，防止基因的滲入，從而維持物種的演化軌跡。

生殖隔離可以分為兩大類：

1. 預合子隔離 (Prezygotic isolation mechanisms): 阻止受精卵（zygote）的形成。
   • 棲息隔離 (Habitat isolation): 不同物種棲息在不同的地理區域或棲息地，從而無法相遇並交配。例如，一種蛇生活在水中，另一種生活在陸地上。
   • 時間隔離 (Temporal isolation): 不同物種在不同的繁殖季節或一天中的不同時間進行繁殖。例如，兩種青蛙的繁殖季節不同。
   • 行為隔離 (Behavioral isolation): 不同物種之間缺乏相互識別的求偶信號或行為。例如，鳥類有特定的求偶儀式，只有同種個體才能識別並回應。
   • 機械隔離 (Mechanical isolation): 生殖器官的結構不匹配，導致無法進行交配。

細菌是一種單細胞生物，但牠們擁有獨特的基因水平轉移（horizontal gene transfer, HGT）機制，能夠將遺傳物質從一個細菌細胞轉移到另一個細菌細胞，即使這些細胞不是親代與子代關係。這對於細菌的演化、抗藥性的傳播以及適應新環境至關重要。主要有三種機制：

1. 接合作用 (Conjugation):

   • 這是通過直接細胞接觸實現的基因轉移。
   • 通常涉及一個含有質粒（plasmid）的供體細胞（donor cell）與一個沒有該質粒的受體細胞（recipient cell）接觸。
   • 供體細胞表面會形成一個性菌毛（sex pilus），將兩個細胞連接起來。
   • 然後，供體細胞會複製其質粒，並將其中一份拷貝通過連接點（conjugation bridge）轉移到受體細胞中。
   • 質粒可以包含抗生素抗性基因、毒力因子基因等，這些基因可以通過接合作用快速傳播。

2. 轉化作用 (Transformation):

   • 這是細菌直接吸收環境中游離的 DNA 片段（來自死亡的細菌）並將其整合到自身基因組中的過程。
   • 細菌細胞需要處於一種「感受態」（competent state），使其細胞膜能夠攝取外源 DNA。

革蘭氏陽性菌（Gram-positive bacteria）和革蘭氏陰性菌（Gram-negative bacteria）是根據革蘭氏染色法（Gram staining）對細菌進行分類的兩種主要類型，它們在細胞壁結構上存在顯著差異，這也影響了它們對抗生素的敏感性以及在宿主體內的致病性。

革蘭氏陽性菌 (Gram-positive bacteria):

1. 厚肽聚醣層 (Thick peptidoglycan layer):

   • 這是革蘭氏陽性菌細胞壁最主要的特徵。肽聚醣（peptidoglycan）是一種由 N-乙醯葡糖胺 (NAG) 和 N-乙醯胞壁酸 (NAM) 組成的多醣鏈，通過肽鏈交聯形成堅固的三維網狀結構。
   • 革蘭氏陽性菌的肽聚醣層非常厚，佔細胞壁乾重的 50-90%。
   • 這種厚實的肽聚醣層能夠抵抗細胞內滲透壓，維持細胞形態，並防止細胞裂解。

2. ** teichoic acids 和 lipoteichoic acids:**

   • 這些是存在於革蘭氏陽性菌細胞壁中的特有分子。
   • 磷壁酸 (Teichoic acids): 是聚核糖醇磷酸酯或聚甘油磷酸酯，共價連接到肽聚醣層或細胞膜脂質上。它們帶有負電荷，參與細胞壁的交聯、離子交換、調節細胞壁滲透壓，並作為抗原決定基，參與細菌與宿主之間的相互作用。
   • 脂質磷壁酸 (Lipoteichoic acids, LTA): 是通過共價鍵連接到細胞膜脂質雙層上，並延伸穿過肽聚醣層的分子。它們也帶有負電荷，並在細菌的黏附、免疫識別和致病性中起作用。

3. 沒有外膜 (Absence of outer membrane):

   • 革蘭氏陽性菌的細胞壁結構相對簡單，其外層是厚肽聚醣層，下方是細胞膜。沒有額外的外膜。

革蘭氏陰性菌 (Gram-negative bacteria):

1. 薄肽聚醣層 (Thin peptidoglycan layer):

   • 革蘭氏陰性菌的肽聚醣層非常薄，僅佔細胞壁乾重的 5-10%。
   • 這個薄層主要位於外膜和細胞膜之間。

2. 外膜 (Outer membrane):

   • 這是革蘭氏陰性菌細胞壁最顯著的特徵，位於肽聚醣層的外側。
   • 外膜由三層結構組成：

4. (1) 體液免疫 (Humoral immunity) 與細胞免疫 (Cell-mediated immunity)

• 體液免疫 (Humoral immunity):

  • 由 B 淋巴細胞（B lymphocytes）介導，主要通過產生抗體（antibodies）來對抗細胞外的病原體（如細菌、病毒）或其產生的毒素。
  • 抗體溶解於體液（如血液、淋巴液）中，因此稱為體液免疫。
  • 抗體可以通過多種方式中和病原體：直接結合病原體使其失去感染能力（neutralization）、標記病原體以便吞噬細胞識別和吞噬（opsonization）、激活補體系統（complement system）來裂解病原體或增強炎症反應。

• 細胞免疫 (Cell-mediated immunity):

  • 主要由 T 淋巴細胞（T lymphocytes）介導，特別是細胞毒性 T 細胞（cytotoxic T lymphocytes, CTLs）和輔助 T 細胞（helper T lymphocytes, Th cells）。
  • 細胞免疫主要針對細胞內的感染，例如病毒感染的細胞、癌細胞或異體移植的細胞。
  • 細胞毒性 T 細胞可以直接識別並殺死被感染的細胞或癌細胞。
  • 輔助 T 細胞則在免疫反應中扮演協調者的角色，它們可以激活 B 細胞、細胞毒性 T 細胞以及巨噬細胞等。

4. (2) 抗原呈遞細胞 (Antigen-presenting cells, APCs)、T 淋巴細胞 (T lymphocytes) 和 B 淋巴細胞 (B lymphocytes) 在免疫中的作用

A. 抗原呈遞細胞 (Antigen-presenting cells, APCs):
* APCs 是免疫系統中的「哨兵」，負責捕捉、處理並將抗原（antigens）呈遞給 T 細胞，啟動適應性免疫反應。
* 主要的 APCs 包括樹突狀細胞（dendritic cells, DCs）、巨噬細胞（macrophages）和 B 細胞。
* 作用方式:
* APCs 通過吞噬作用（phagocytosis）或胞飲作用（pinocytosis）攝取病原體或外來抗原。
* 在細胞內，APC 將抗原降解成小片段（肽段）。
* 這些肽段與細胞內的 MHC 分子（Major Histocompatibility Complex molecules）結合。MHC 分子有兩種主要類型：MHC class I (主要呈遞細胞內抗原，如病毒感染細胞產生的抗原) 和 MHC class II (主要呈遞細胞外抗原，如細菌)。
* MHC-抗原肽複合物被呈遞到 APC 的細胞表面。
* 在體液免疫中的作用: 當 APCs 呈遞細胞外抗原（通常通過 MHC class II）給輔助 T 細胞（Th cells）時，Th 細胞被激活。激活的 Th 細胞可以進一步幫助 B 細胞識別抗原，並提供信號促進 B 細胞增殖和分化為漿細胞（plasma cells），產生大量抗體。
* 在細胞免疫中的作用: APCs（尤其是樹突狀細胞）將細胞內抗原（通過 MHC class I）呈遞給細胞毒性 T 細胞（CTLs），或將細胞外抗原（通過 MHC class II）呈遞給輔助 T 細胞（Th cells）。

植物激素（plant hormones）是植物體內產生的一類低濃度、高活性的有機化合物，它們能夠調節植物的生長、發育和對環境刺激的響應。以下是五種主要的植物激素及其功能和產生/分佈情況：

1. 生長素 (Auxin):

   • 主要功能:
     • 促進細胞伸長（cell elongation），特別是在莖的頂端生長點。
     • 誘導頂芽優勢（apical dominance），抑制側芽生長。
     • 參與向光性（phototropism）和向地性（gravitropism）。
     • 促進根的生長（但在高濃度時抑制莖的生長）。
     • 誘導離層（abscission）和果實發育。
   • 產生/分佈:
     • 主要在植物的生長活躍部位產生，如幼葉、發育中的種子、頂芽和根尖。
     • 在莖中，生長素主要從頂端向下運輸。

2. 赤黴素 (Gibberellin, GA):

   • 主要功能:
     • 促進莖和葉的伸長（especially internode elongation）。
     • 打破種子休眠（breaking seed dormancy）並促進萌發。
     • 誘導開花（induction of flowering），尤其是在長日照植物中。
     • 促進果實發育和增大。
   • 產生/分佈:
     • 主要在發育中的種子、幼葉、根尖和花中產生。
     • 在植物體內廣泛運輸。

3. 細胞分裂素 (Cytokinin):

   • 主要功能:
     • 促進細胞分裂（cell division）和細胞生長。
     • 延緩衰老（delaying senescence），維持葉綠素的穩定。

這個遺傳實驗的結果表明，葉片花葉性狀（variegated trait）的遺傳模式不是典型的孟德爾式遺傳，因為正反交（reciprocal crosses）的結果不對稱，且子代的表現型比例不符合單基因顯隱性遺傳的 3:1 或 1:1 比例。

實驗結果分析：

• 情況 (A): 花葉雌性 × 正常雄性 → 大部分為花葉後代，少量為正常後代。
• 情況 (B): 正常雌性 × 花葉雄性 → 大部分為正常後代，少量為花葉後代。

關鍵觀察：

1. 非孟德爾式比例： 子代的比例（約 1026:52 ≈ 19.7:1，1114:61 ≈ 18.3:1）遠非典型的 3:1 或 1:1。
2. 雌雄差異： 母親的性狀似乎對後代的性狀有更顯著的影響。
   • 當母親是花葉性狀時（情況 A），後代中花葉性狀佔絕大多數。
   • 當母親是正常性狀時（情況 B），後代中正常性狀佔絕大多數。
   • 這表明，後代的性狀似乎主要由母本決定，而父本的影響很小。

解釋：

這種遺傳模式最符合 細胞質遺傳（cytoplasmic inheritance），特別是與葉綠體（chloroplasts）相關的遺傳。

核心觀念

本題考查：

• 同源染色體的四條染色單體在減數分裂中的交換。
• **交換（crossover）**發生於兩個基因座 $A$ 與 $B$ 之間。
• 雙交換依參與的染色單體數目，分為：
  • 二染色單體雙交換
  • 三染色單體雙交換
  • 四染色單體雙交換

原始雙價體中的基因排列為：

因此，$AB$ 與 $ab$ 是親本型；$Ab$ 與 $aB$ 是重組型。

第一次交換後的結果

第一次交換固定發生於染色單體 $2$ 與 $3$，且位置在 $A$ 與 $B$ 之間：

所以第一次交換後為：

接著，第二次交換仍發生在 $A$ 與 $B$ 之間。判斷重點是：第二次交換選中了哪些染色單體。

解題方法與各種結果

1. 二染色單體雙交換

第二次交換再次發生於原先的 $2$ 與 $3$：

兩次交換使用相同的兩條染色單體，因此第二次交換會抵銷第一次交換在兩基因座上的結果。

參與的染色單體為：

最後只有 $2$ 條重組型染色單體，亦即 $Ab$ 與 $aB$ 不再保留，整體呈現親本型排列。

2. 三染色單體雙交換

第二次交換使用第一次交換中的一條染色單體，再加上另一條未參與第一次交換的染色單體。因此有四種配對：