112 年 國立臺灣大學生化科學系碩士班《細胞與分子生物學》

此題考查轉錄活化因子 (transcription activator) 的功能與作用機制。轉錄活化因子是影響基因轉錄的蛋白質，它們通常透過與 DNA 結合，並招募其他蛋白質來促進 RNA 聚合酶的活性。

選項 A：轉錄活化因子本身不直接進行 DNA 甲基化，DNA 甲基化通常由 DNA 甲基轉移酶 (DNA methyltransferases) 進行，但活化因子可以間接影響甲基化狀態，例如透過招募甲基化酶或阻礙去甲基化酶。然而，相較於其他選項，此敘述的直接性較弱，可能是錯誤的。

選項 B：轉錄活化因子經常與染色質重塑因子 (chromatin-remodeling factors) 相互作用，這些因子可以改變染色質結構，使 DNA 更易於被轉錄機器存取。這是轉錄活化因子的典型功能。

此題考查 microRNAs (miRNAs) 的基本特性與作用機制。miRNAs 是一類小分子非編碼 RNA，在基因表現調控中扮演重要角色，主要透過與目標 mRNA 結合來抑制基因表現。

選項 A：大多數人類和動物的 miRNAs 是由 RNA 聚合酶 II (RNA Pol II) 轉錄產生的，最初轉錄為較長的 pri-miRNA，然後被處理成 pre-miRNA，最終形成成熟的 miRNA。此敘述為真。

選項 B：一個 miRNA 分子可以透過其序列與多個不同的 mRNA 分子結合，因為目標 mRNA 的序列中可能存在與該 miRNA 互補的區域。這種「一對多」的調控特性使得 miRNA 能夠廣泛地調控基因表現。此敘述為真。

選項 C：成熟的 miRNA 長度約為 21-22 個核苷酸，它們與目標 mRNA 的結合通常是透過序列互補配對。

核心觀念

本題考查真核生物 pre-mRNA 剪接（RNA splicing）的機制、spliceosome 組成、剪接時機、alternative splicing，以及 exon definition。

成熟 mRNA 的形成不是移除 exon，而是移除 intron、連接 exon。剪接包含兩次轉酯反應：

1. Branch point 的腺苷（A）的 $2'$-OH 攻擊 5' splice site，形成 intron lariat 的 $2'-5'$ 磷酸二酯鍵。
2. 上游 exon 的 $3'$-OH 攻擊 3' splice site，使兩個 exon 連接，並釋放 intron lariat。

因此，完整剪接需要兩次轉酯反應，而非一次。

解題方法

逐項檢查：

• 剪接反應次數是否正確。
• spliceosome 的組成與 ATP 功能是否正確。
• 剪接是否一定發生在轉錄終止後。
• alternative splicing 的比例是否合理。
• SR proteins 是否參與 exon definition。

選項分析

A. One transesterification reaction results in splicing of exons in pre-mRNA.

錯誤。pre-mRNA 剪接需要兩次轉酯反應：

$$\text{第一次：branch point A 的 }2'\text{-OH 攻擊 5' splice site}$$

形成 lariat 結構後：

$$\text{第二次：上游 exon 的 }3'\text{-OH 攻擊 3' splice site}$$

最後才完成兩個 exon 的連接。因此「一次轉酯反應」不正確。

B. The spliceosome is a snRNAs complex to catalyze the exon removals without ATP.

基本上正確，但原文用語不夠精確。spliceosome 是由多個 snRNP 組成的複合體，主要包括 U1、U2、U4/U6 與 U5 snRNP；其中 snRNA 與蛋白質共同參與剪接。

剪接化學反應本身不直接消耗 ATP，催化核心主要由 RNA 組成，特別是 U6 snRNA。然而，spliceosome 的組裝、構形重排與 intron release 需要 ATP-dependent RNA helicases。

此題考查核醣體 (ribosome) 的結構與功能，特別是肽鍵形成 (peptidyl transfer) 的催化部位。核醣體由大次單元 (Large Subunit, LSU) 和小次單元 (Small Subunit, SSU) 組成，負責蛋白質的合成。

選項 A：LSU (Large Subunit) 包含肽醯轉移酶 (peptidyl transferase) 的活性中心，負責催化胺基酸之間形成肽鍵，將新生肽鏈從 tRNA 轉移到下一個進入的 tRNA 上。此為正確答案。

此題考查大分子物質進出細胞核的機制，特別是透過核孔複合體 (nuclear pore complex, NPC) 的運輸過程。

選項 A：Epinephrine (腎上腺素) 是一種激素，參與細胞外的信號傳導，與核內運輸無直接關聯。

選項 B：Exportin 是一種輸出蛋白 (exportin)，與 Ran-GTP 協同作用，將蛋白質從細胞核輸出到細胞質。它負責「輸出」過程。

此題考查影響蛋白質降解的過程。蛋白質降解是細胞維持穩態、清除受損或不需要蛋白質的重要過程。

選項 A：Translation (轉譯) 是合成蛋白質的過程，與蛋白質降解相反。

選項 B：Transcription (轉錄) 是合成 RNA 的過程，與蛋白質降解無關。

選項 C：Replication (複製) 是 DNA 的複製過程，與蛋白質降解無關。

此題考查鈉鉀幫浦 (sodium-potassium pump) 的功能，它是一種重要的離子幫浦，利用 ATP 水解的能量將離子跨膜運輸，以維持細胞內外的離子濃度梯度。

鈉鉀幫浦的作用是將 3 個鈉離子 (Na+) 從細胞內泵出到細胞外，同時將 2 個鉀離子 (K+) 從細胞外泵入到細胞內。這個過程是耗能的 (active transport)，消耗 ATP。

這題考的是細胞內吞作用（Endocytosis）的機制，特別是其過程中所需或不需要的分子。內吞作用是一個複雜的過程，涉及多種蛋白質的協同作用，以將細胞外的物質或膜上的受體拉入細胞內部。

解題過程：

內吞作用是一個動態的過程，通常涉及以下幾個關鍵步驟和組分：

1. 信號識別與貨物募集 (Cargo Recognition and Recruitment)： 細胞表面的受體會結合其特定的配體（cargo）。接著，貨物適配器蛋白（cargo adaptor）會識別並結合這些受體-配體複合物，並將其募集到細胞膜的特定區域。
2. 膜內陷與囊泡形成 (Membrane Invagination and Vesicle Formation)： 在貨物適配器蛋白的招募下，細胞膜會向內凹陷，形成一個囊泡。這個過程通常需要細胞骨架的參與，並且需要特定的蛋白質來彎曲和收縮細胞膜。外被蛋白（coat protein），例如網格蛋白（clathrin），在許多類型的內吞作用中扮演關鍵角色，它們會聚集在細胞膜內側，幫助形成囊泡。
3. 囊泡出芽與運輸 (Vesicle Budding and Transport)： 一旦囊泡形成，它會從細胞膜出芽脫離，並在細胞質中移動。這個過程通常受到小 GTPase 的調控，例如 Rab GTPases，它們在囊泡運輸和融合的過程中扮演信號傳導的角色。
4. 囊泡融合與內容物釋放 (Vesicle Fusion and Content Release)： 囊泡最終會與特定的細胞器（如內體）融合，釋放其內部的貨物。

現在我們來分析選項：

核心觀念

本題考分泌蛋白的運輸路徑、轉譯時進入內質網的機制，以及蛋白質在高基氏體與內質網之間的回收訊號。分泌蛋白通常先進入內質網，再經高基氏體加工與分選；若需回收至內質網，會使用特定的回收訊號。

解題方法

依原卷圖，第 9 題詢問哪一項「不是」分泌蛋白運輸的正確描述；選項涉及分泌蛋白到達細胞膜、高基氏體反面網絡的分選功能、以酪胺酸為基礎的分選基序，以及哺乳類細胞的共轉譯運輸。逐項比對各敘述是否符合分泌路徑，特別留意「回到內質網」所需的訊號。

選項分析

• (A) 正確。 分泌蛋白經內質網與高基氏體運輸後，可由分泌囊泡送至細胞膜，再釋放到細胞外；部分蛋白也會成為細胞膜蛋白。
• **(B) 正確。

核心觀念

題目考的是膠原蛋白由前驅物加工成纖維的區室。細胞內的內質網負責合成與組裝前膠原蛋白，前膠原蛋白經高基氏體及分泌囊泡運送至細胞外；膠原蛋白分子形成大型纖維則主要發生在細胞外基質中。前膠原蛋白的前肽被切除後，會促進膠原蛋白分子組裝成纖維。NCBI《Molecular Biology of the Cell》、膠原蛋白纖維形成綜述

解題方法

圖中第 10 題問的是膠原蛋白聚合成大型膠原纖維的位置，選項依序為內質網、高基氏體、分泌囊泡、細胞外，以及以上皆非。判斷關鍵是區分「細胞內合成與運送前膠原蛋白」和「細胞外形成膠原纖維」：膠原蛋白會先以可溶性的前膠原蛋白形式經分泌路徑運出細胞，之後才在細胞外組裝成纖維。

選項分析

核心觀念

突觸訊號的終止，主要靠清除突觸間隙中的神經傳導物質，使其無法繼續結合突觸後受體。常見方式包括酵素分解、由突觸前神經元或周邊細胞再攝取，以及擴散離開突觸間隙。

解題方法

依原卷圖，第 11 題問「突觸的訊號通常如何終止」，選項包括鈣離子流入、鉀離子流入、抑制性神經傳導物質、神經傳導物質的分解或再攝取，以及以上皆非。判斷重點是區分「影響神經元電位或訊號強弱」與「清除突觸間隙中的神經傳導物質」；後者才能直接終止突觸傳遞。

選項分析

• (A) calcium influx：錯誤。 鈣離子流入突觸前末梢會促使突觸囊泡釋放神經傳導物質，通常是啟動突觸傳遞的步驟。
• (B) potassium influx：錯誤。 鉀離子流動會影響膜電位；神經元動作電位復極主要與鉀離子外流有關。這不是清除突觸間隙神經傳導物質的典型方式。

核心觀念

本題主要考雙股 DNA 斷裂（DSB）的修復方式，以及修復時是否有正確模板可供 DNA 合成。依常見考試分類，同源重組（HR）利用完整的同源 DNA 序列作為模板，通常被視為無錯修復；非同源性末端接合、微同源性媒介末端接合及單股退火，則較容易造成序列改變。同源重組與 DSB 修復回顧 錯誤傾向 DSB 修復回顧

解題方法

先看選項中哪些是 DSB 修復途徑，再比較修復時是否依據完整模板還原受損序列。HR 可利用同源 DNA（常見為姊妹染色分體）作為模板；相較之下，末端接合或退火途徑可能需要切除、加工 DNA 末端，因而留下缺失或插入。因此依照這類題目通常採用的分類，選 HR。

選項分析

• (A) Homologous recombination，同源重組：正確。 修復斷裂的一股 DNA 與同源模板配對，並以模板指引 DNA 合成，通常能保留原有序列，因此被視為無錯的 DSB 修復機制。此途徑常在有姊妹染色分體可供利用的細胞週期階段進行。
• (B) Non-homologous end-joining，非同源性末端接合：錯誤。 此途徑直接接合斷裂末端，不需長段同源模板。若末端必須先經核酸酶切除或聚合酶補入，修復處可能產生插入或缺失；末端整齊且互補時也可精確接合，但通常不列為典型的無錯 DSB 修復途徑。

核心觀念

免疫反應分為先天免疫與適應性免疫。先天免疫反應快速、辨識範圍較廣；適應性免疫則由淋巴球負責，能辨識特定抗原，並形成免疫記憶。

適應性免疫主要有兩類：

• 體液性免疫：由 B 細胞分化成漿細胞，製造抗體。
• 細胞性免疫：由 T 細胞執行，例如輔助 T 細胞協調免疫反應、細胞毒性 T 細胞殺死受感染細胞。

解題方法

先判斷各選項屬於淋巴球或先天免疫細胞，再依其主要功能分類。B 細胞與 T 細胞是適應性免疫的核心細胞；NK 細胞、嗜中性球與巨噬細胞通常歸類為先天免疫細胞。

不過，題目問「哪一個參與適應性免疫」，卻使用單數問法，而選項中有兩種適應性免疫淋巴球；巨噬細胞也能藉由呈現抗原協助啟動適應性免疫。因此若以「主要歸屬的免疫系統」分類，答案不只一個。

選項分析

• (A) B cell：正確。 B 細胞屬於適應性免疫，負責體液性免疫；活化後可分化為漿細胞並分泌抗體，也可形成記憶 B 細胞。
• **(B) NK cell：錯誤。

核心觀念

本題考比較細胞凋亡（apoptosis）與細胞壞死（necrosis）的典型特徵。細胞凋亡是受調控的細胞死亡，常涉及 caspase 活化、細胞縮小與染色質凝縮；細胞壞死多由細胞受損引起，典型變化是細胞腫脹、膜破裂，並釋出細胞內容物。

解題方法

依原卷圖，第 14 題問的是「細胞凋亡與細胞壞死不同之處在於，細胞壞死＿＿」，選項分別涉及細胞外訊號、DNA 片段化、細胞體積變化與 caspase 連鎖反應。判斷時，先找出描述壞死、而非凋亡典型特徵的敘述。

選項分析

核心觀念

本題考各種蛋白質分離方法的依據。分子量（質量）、大小、電荷與形狀都會影響蛋白質的分離；判斷時要看哪個性質是方法主要利用的差異。

解題方法

圖中第 15 題問「下列哪種方法不是依蛋白質質量分離」，選項依序為離心、離子交換層析、SDS 聚丙烯醯胺凝膠電泳、膠體過濾層析，以及原生聚丙烯醯胺凝膠電泳。逐一判斷各方法主要依據的性質，可找出主要依電荷而非質量分離的方法。

選項分析

• (A) 離心：錯。 離心分離依據沉降速率；沉降行為受粒子質量、密度與形狀等因素影響，因此可用來分離不同大小或質量的蛋白質複合體。
• (B) 離子交換層析：對。 此法利用蛋白質表面淨電荷與帶電樹脂的交互作用差異分離。蛋白質的質量不是主要分離依據。

核心觀念

膜蛋白嵌在脂雙層中，與周圍脂質的疏水尾部及極性頭部接觸。部分磷脂會在膜蛋白表面形成較緊密、具選擇性的結合；脂質與蛋白質之間的疏水作用、靜電作用及氫鍵，可協助維持蛋白質的構形與穩定性。結構研究也顯示，特定脂質頭部可與膜蛋白上的特定胺基酸殘基作用。膜蛋白與脂質特異性作用的研究

解題方法

題幹描述的是膜蛋白晶體結構中觀察到的結合磷脂。判斷時，逐一檢視這類脂質已知的角色：

1. 結合脂質可協助穩定膜蛋白。
2. 脂質可提供較接近天然膜環境的條件，因而有助於維持蛋白質構形並促進結晶；題目用「may」表示有助益的可能性，並非保證每種蛋白質都會因此結晶。
3. 有些脂質會與特定蛋白質位置形成選擇性作用。
4. 磷脂頭部的大小與電荷有所不同；不同膜蛋白可偏好不同頭部特性的脂質。

因此，四項敘述皆正確。

選項分析

• (1) 正確。 脂質與膜蛋白的接觸可穩定蛋白質構形；在部分膜蛋白中，結合脂質對維持整體結構尤其重要。膜蛋白脂質結合與穩定性的研究
• (2) 正確。 脂質可協助膜蛋白維持適合結晶的構形，脂質環境也可用於膜蛋白結晶研究；

核心觀念

脂滴是細胞儲存中性脂質的胞器，主要內容物是三酸甘油酯與膽固醇酯。脂滴外層是磷脂單層，不是磷脂雙層：磷脂的親水頭部朝向細胞質，疏水尾部朝向脂滴內的中性脂質。

脂滴主要由內質網形成。中性脂質在內質網膜的脂質雙層中累積，聚集後形成脂質核心，並由面向細胞質的一層磷脂及相關蛋白質包覆。

解題方法

先判斷脂滴的兩個特徵：膜層結構，以及主要儲存的脂質種類。脂滴核心由疏水的中性脂質組成，因此不需要像水相胞器那樣以雙層膜將內容物與細胞質隔開；其表面由單層磷脂包覆。依此可選出描述正確膜層結構的選項。

選項分析

核心觀念

本題考查不同技術測量基因表現的原理，以及它們對低豐度 mRNA的偵測能力。

RNA-seq 先將 RNA 轉換成互補 DNA（cDNA），再進行高通量定序，將讀序比對至基因組或轉錄組，並以各基因的讀序數估計轉錄本豐度。比較不同組織時，須校正樣本間的定序深度等因素；概念上可用每百萬讀序中的讀序數（CPM）或轉錄本每百萬（TPM）表示豐度，差異表現分析則通常使用正規化後的讀序計數。

解題方法

先看題目要求的三個條件：

1. 測量的是 mRNA 水準。
2. 要測量並比較一組基因在兩種組織中的表現。
3. 目標基因的表現量相對偏低，因此方法需要具備良好的低豐度偵測能力。

RNA-seq 以定序讀序直接估計多種轉錄本的豐度，且可透過增加定序深度提升低豐度轉錄本的偵測機會。它也能在全基因組範圍內比較不同樣本的 mRNA 表現。因此，最符合題目條件的是 RNA-seq。

選項分析

(A) PCR：錯誤。
一般 PCR 是核酸擴增方法；終點 PCR 通常無法準確量化不同樣本中的 mRNA。若先將 mRNA 反轉錄為 cDNA，再使用即時定量 PCR（RT-qPCR），確實可高度敏感地測量特定基因，但它通常用於少數已知目標的定量，並非同時測量一組基因的廣泛分析方法。

核心觀念

表觀遺傳學（epigenetics）探討的是：在 DNA 核苷酸序列沒有改變的情況下，基因表現或細胞表型如何產生較穩定、可傳遞的變化。這類變化可在細胞分裂時延續，有些情形也能跨世代遺傳。

常見機制包括 DNA 甲基化、組蛋白修飾、染色質結構改變，以及非編碼 RNA 的調控。環境訊號能影響這些調控機制，進而改變基因表現；但若 DNA 序列本身改變，便屬於遺傳序列的改變，不是表觀遺傳學的核心定義。

解題方法

判斷關鍵在於區分「基因型改變」和「基因表現調控」：

• DNA 序列改變，屬於基因型的改變。
• DNA 序列不變，基因表現因調控狀態而改變，才符合表觀遺傳學的方向。
• 完整定義還應包含變化具有一定穩定性或可遺傳性。

在選項中，（B）提到外在輸入影響特定基因的表現，最接近表觀遺傳學所關注的現象。此選項未明確寫出「可遺傳」及「DNA 序列不變」，但其他選項的錯誤更直接，因此（B）是最佳答案。

選項分析

核心觀念

本題考查端粒酶（telomerase）的功能與端粒複製。端粒酶是一種核糖核蛋白，具有反轉錄酶活性，能以自身攜帶的 RNA 作為模板，合成 DNA，延長染色體末端的端粒序列。

線性染色體在 DNA 複製後，末端可能無法完整複製，形成「末端複製問題」。端粒酶會延長染色體的 $3'$ 端，讓 DNA 複製機制能以新增加的端粒序列作為模板，完成互補股的合成。

解題方法

抓住題幹中的三個線索：

1. RNA-dependent DNA polymerase：以 RNA 為模板合成 DNA，屬於反轉錄酶活性。
2. carries the RNA template with it：酵素本身帶有 RNA 模板。
3. synthesize repeats at the $3'$-ends of chromosomes：在染色體 $3'$ 端加入端粒重複序列。

同時符合這三項特徵的酵素是端粒酶。端粒酶利用自身 RNA 的一段序列作為模板，反覆延長染色體 $3'$ 端。

選項分析

核心觀念

本題考查糖皮質激素受體（glucocorticoid receptor, GR）的結構、活化方式，以及它如何調控基因轉錄。

GR 屬於核受體家族的配體依賴性轉錄因子。在沒有糖皮質激素時，GR 多與熱休克蛋白等伴護蛋白結合，主要位於細胞質。糖皮質激素進入細胞並與 GR 結合後，受體構形改變，可進入細胞核、形成同源二聚體，並結合糖皮質激素反應元件（glucocorticoid response elements, GREs），進而調控基因表現。

GR 的 DNA 結合區含有鋅指結構，不是亮胺酸拉鍊。亮胺酸拉鍊常見於 bZIP 類轉錄因子。

解題方法

先辨認 GR 的蛋白質家族與結構特徵，再檢查各選項描述是否符合其典型機制：

1. GR 是核受體，具有配體結合區與鋅指型 DNA 結合區。
2. 配體結合後，GR 可結合 GRE，直接調控轉錄。
3. GR 也能透過與其他轉錄因子互相作用，依基因與細胞環境產生轉錄活化或抑制效果。

因此，關鍵在於辨別選項所寫的轉錄因子結構是否屬於 GR。

選項分析

核心觀念

本題考核異質核核糖核蛋白（hnRNP）與前驅 mRNA（pre-mRNA）的結合、RNA 結合基序，以及 hnRNP 的核質運輸。hnRNP 蛋白協助前驅 mRNA 的剪接、加尾與輸出；但不同 hnRNP 蛋白的功能與定位不完全相同。

解題方法

原卷第 5 頁第 22 題詢問哪個敘述錯誤。選項涵蓋三類資訊：RNA 結合基序、hnRNP 參與的 RNA 處理與鑑定方式，以及 hnRNP 是否都會在細胞核與細胞質之間穿梭。判斷重點是分清楚「部分 hnRNP 會穿梭」與「所有 hnRNP 都會穿梭」。

選項分析

• (A) 正確。 RRM（RNA recognition motif，也稱 RBD）、KH motif 與 RGG box 都是常見的 RNA 結合基序。
• **(B) 正確。

核心觀念

本題考核真核生物翻譯起始的 mRNA 專一性調控。核糖體小次單元與起始因子是否能被招募到 mRNA，常受 mRNA 上的順式作用元件及其結合蛋白控制。幾個重要機制如下：

• IRE–IRP 機制：鐵調控蛋白 IRP 結合 mRNA 的鐵反應元件 IRE，可阻礙 43S 預起始複合體的招募。
• eIF4E–eIF4G 機制：eIF4E 結合 mRNA 的 5′ 帽端，eIF4G 再與 eIF4E 結合，協助組成翻譯起始所需的 eIF4F 複合體。調控蛋白若占據 eIF4E 與 eIF4G 的結合位置，就會抑制翻譯。
• CPEB–Maskin 機制：CPEB 辨識 mRNA 3′ UTR 的細胞質多腺苷酸化元件 CPE；Maskin 與 CPEB 結合，並進一步結合 eIF4E、阻止 eIF4G 接上。
• Bicoid 機制：Bicoid 辨識 caudal mRNA 3′ UTR 的 Bicoid response element（BRE），再干擾 eIF4E 與 eIF4G 的結合。
• Sex-lethal（Sxl）機制：Sxl 結合特定 mRNA 5′、3′ UTR 的富含尿嘧啶序列，抑制翻譯起始或核糖體掃描。

這些機制的共同點，是透過 mRNA 上的特定序列辨識，將調控作用集中到特定轉錄本，而非全面抑制細胞內所有 mRNA 的翻譯。翻譯調控機制綜述

解題方法

逐項確認「哪個蛋白直接辨識 RNA」、「哪個蛋白與 eIF4E 或 eIF4G 結合」，即可辨別選項中的結合對象是否顛倒。判斷時要特別區分：

$$\text{IRP 結合 IRE}$$

以及

$$\text{Maskin 或 Bicoid 結合 eIF4E，競爭性阻止 eIF4G 結合}$$

其中 B 把 Maskin、Bicoid 與 eIF4E／eIF4G 的結合關係顛倒，是本題最明確的錯誤敘述。不過，C 的字面敘述也把 CPEB 與 Maskin 的角色關係寫得不精確，見下方選項分析。

選項分析

• **(A) 大致正確。**典型情況下，IRP 結合 5′ UTR 的 IRE，造成空間阻礙，降低 43S 預起始複合體的招募。

核心觀念

本題考核真核細胞的核輸送，以及核定位訊號、核輸出訊號、核孔複合體與 Ran 小 GTPase 的功能。

蛋白質進入細胞核時，通常由核定位訊號（nuclear localization signal, NLS）標記；NLS 常富含帶正電的離胺酸與精胺酸，並由輸入蛋白辨識。蛋白質離開細胞核時，常帶有核輸出訊號（nuclear export signal, NES），由輸出蛋白辨識。輸入蛋白與輸出蛋白屬於核轉運蛋白（karyopherins）的一類。

核孔複合體允許小分子被動通過；較大的蛋白質與核糖核蛋白複合體則須經由受體媒介的選擇性運輸。Ran 的 GTP 水解循環主要建立核輸送的方向性，其能量來源是 GTP，而非 ATP。

解題方法

逐項核對核輸送的基本定義即可：

1. NLS 與 NES 是蛋白質上的訊號序列，分別與輸入、輸出核輸送有關。
2. 核孔的被動擴散能力有限，不能把大分子一概視為可自由通過。
3. Ran 是 GTPase，不是 ATPase；Ran-GTP 在細胞核中較多，Ran-GDP 在細胞質中較多，這種分布差異協助決定輸送方向。
4. 大分子進出細胞核通常仰賴 karyopherins 等核轉運受體。

依此可判定正確選項為 E。

核心觀念

本題考細胞內囊泡運輸的三個環節：小型 GTP 酶調控囊泡運輸、COPI／COPII 囊泡的運輸方向，以及 SNARE 蛋白在膜融合與融合後解離時的作用。

解題方法

原頁第 25 題列出三項敘述：第（1）項描述小型 GTP 酶在 GDP 結合態與 GTP 結合態之間循環；第（2）項比較 COPII 與 COPI 的運輸方向；第（3）項主張 GTP 水解會驅動膜融合時 SNARE 複合體解離。逐項核對這些機制，再對照各選項所包含的敘述即可。

（1）正確。小型 GTP 酶會在 GDP 結合態與 GTP 結合態間轉換，參與囊泡形成、運輸與靶向等步驟。例如 Sar1 參與 COPII 囊泡形成，Arf 參與 COPI 囊泡形成，Rab 蛋白則協助囊泡辨認正確的目標膜。

（2）錯誤。COPII 主要負責從內質網運往高基氏體的順向運輸；COPI 主要負責從高基氏體返回內質網的逆向運輸，也參與高基氏體內部的運輸。由高基氏體前往細胞膜的分泌運輸不屬於題述的 COPI 運輸方向。

核心觀念

本題考查網格蛋白介導的囊泡形成、內吞後受體與配體的分離，以及突觸小泡胞吐的功能。

網格蛋白（clathrin）由三條重鏈與三條輕鏈組成三足狀的三腳架（triskelion），組裝後形成多邊形網格。內體的酸性環境可促使某些受體與配體分離；但判斷時須看特定例子的實際結合情形。化學突觸則藉由含神經傳遞物質的突觸小泡胞吐，將訊號傳給下一個細胞。

解題方法

依原卷第 26 題，三個敘述分別談到網格蛋白三腳架、內體酸性 pH 與轉鐵蛋白受體，以及突觸小泡胞吐。逐項判斷敘述是否正確，再對照選項組合。

第 (2) 題的關鍵是轉鐵蛋白受體：在內體酸性環境中，轉鐵蛋白會釋出鐵，但去鐵後的轉鐵蛋白仍與受體結合；受體與去鐵轉鐵蛋白回到細胞表面後，才在近中性 pH 下解離。因此，題目把「受體與配體在內體酸性 pH 下解離」套用到轉鐵蛋白受體，並不正確。

選項分析

(1) 正確。 網格蛋白的三腳架結構可彼此組裝，形成多邊形網格，協助塑造內吞囊泡。

核心觀念

本題考查異三聚體 G 蛋白如何連結 G 蛋白偶聯受體（GPCR）與下游酵素。受體活化後，Gα 次單元可依種類調節不同效應酵素：

• $G_s\alpha$ 刺激腺苷酸環化酶（adenylyl cyclase, AC），使細胞內 $cAMP$ 增加。
• $G_i\alpha$ 抑制 AC，使 $cAMP$ 生成減少。
• $G_q\alpha$ 活化磷脂酶 C-β（PLC-β），促使膜上的 $PIP_2$ 分解成 $IP_3$ 與 $DAG$。

解題方法

依原卷圖，第 27 題詢問哪幾個關於 G 蛋白或其訊息傳遞的敘述「不正確」，並列出 (1) 腎上腺素與 β-腎上腺素受體、(2) $G_i\alpha$ 與 AC、(3) $G_q\alpha$ 與磷脂酶 C 的關係。逐項對照 G 蛋白種類與效應酵素的標準配對即可。

(1) β-腎上腺素受體與 $G_s$ 偶聯；受體受腎上腺素刺激後，$G_s\alpha$ 活化 AC，敘述正確。

(2) $G_i\alpha$ 可抑制 AC，敘述正確。

核心觀念

本題考查神經元的靜止膜電位、動作電位的離子通道開啟順序，以及再極化的離子基礎。

膜電位是細胞膜內外的電位差。神經元的靜止膜電位通常約為 $-70\ \mathrm{mV}$，主要受離子濃度梯度與細胞膜對不同離子的通透性影響。靜止時，許多非電壓門控的鉀離子通道（鉀漏通道）保持開啟，使膜對 $K^+$ 的通透性較高；鈉鉀幫浦則維持細胞內外的離子濃度梯度。

典型神經元的動作電位依序包含：

1. 去極化：電壓門控 $Na^+$ 通道開啟，$Na^+$ 內流。
2. 再極化：電壓門控 $K^+$ 通道開啟，$K^+$ 外流；同時 $Na^+$ 通道失活。
3. 不反應期：$Na^+$ 通道尚未恢復可開啟狀態，且持續的 $K^+$ 外流有助於膜電位回復，甚至短暫低於靜止膜電位。

解題方法

逐一判斷四個敘述的生理事實，再將正確敘述的編號與選項組合對照。

靜止膜電位應以典型神經元約 $-70\ \mathrm{mV}$ 作為判斷基準；動作電位則依照「$Na^+$ 內流造成去極化、$K^+$ 外流造成再極化」的基本順序判斷。突觸傳遞時的電壓門控 $Ca^{2+}$ 通道參與神經傳遞物質釋放，不能據此判定它是神經元動作電位最先開啟的通道。

選項分析

核心觀念

本題考查幹細胞的分化潛能，也就是一個細胞能分化成多少種類、哪些範圍的細胞：

• 多能性（pluripotent）：可分化成三個胚層（外胚層、中胚層、內胚層）所形成的各類細胞，但不能形成完整個體所需的胚外組織。
• 多向分化性（multipotent）：可分化成同一組織或譜系中的多種細胞，例如造血幹細胞可產生多種血球。
• 寡能性（oligopotent）：只能分化成少數彼此相關的細胞類型，例如淋巴系祖細胞可分化為數種淋巴細胞。
• 單能性（unipotent）：只能產生一種特定細胞類型。

胚胎發育中的外胚層與內胚層是胚層；它們本身不是能產生三個胚層衍生細胞的多能幹細胞。

解題方法

逐項判斷各敘述所指細胞的分化範圍：

1. 看「外胚層與內胚層細胞」是否仍能分化成三個胚層的細胞。
2. 看「臍帶血幹細胞」是否能產生多種血球細胞。
3. 看「淋巴系祖細胞」是否受限於少數相關的淋巴細胞類型。

只有不符合幹細胞分化潛能定義的敘述，才是題目所問的錯誤敘述。

選項分析

核心觀念

本題考查細胞存活與細胞死亡的偵測方法，以及增殖標記與細胞死亡指標的差別。判讀時要分清楚：

• 直接評估存活狀態：如染料是否進入細胞。
• 偵測凋亡相關變化：如細胞膜磷脂外翻、凋亡蛋白酶活化。
• 偵測增殖狀態：如細胞是否處於細胞週期。
• 偵測 DNA 損傷：可與凋亡相關，但不等同於直接測量細胞是否死亡。

解題方法

逐一確認各方法測量的生物學指標。Trypan blue 反映細胞膜完整性；Annexin V 與 cleaved caspase-3 反映凋亡相關事件；Ki67 則是細胞增殖標記。因此，本題依常見考試分類，選出與細胞死亡偵測無關的 Ki67。

Comet assay 的主要用途是評估 DNA 斷裂或損傷，並非直接判定細胞存活狀態；凋亡造成的 DNA 片段化也可能影響其結果。因此，題目若將「偵測死細胞」嚴格限定為直接測量存活率，Comet assay 也不是直接死細胞測定法；本題的預期答案則是最明確屬於增殖指標的 Ki67。

選項分析

• (A) Trypan blue：錯誤選項。 活細胞的細胞膜完整，通常排斥此染料；膜受損的死細胞會被染成藍色，因此可用於區分活細胞與死細胞。

核心觀念

細胞週期的 S 期是 DNA 複製期。若要判定哪些細胞正在進行 DNA 合成，可讓細胞短時間接觸能掺入新生 DNA 的標記，再偵測標記訊號。BrdU（5-bromo-2′-deoxyuridine，溴脫氧尿苷）是胸腺嘧啶核苷類似物，會在 DNA 複製時取代部分胸腺嘧啶核苷；細胞經抗 BrdU 抗體染色後，BrdU 陽性細胞即為標記期間處於 S 期的細胞。

解題方法

先辨認題目要找的是「直接反映 DNA 合成」的方法。再依各選項的標記對象或偵測指標判斷：能標記新合成 DNA 的方法可辨認 S 期細胞；反映細胞增殖、特定週期蛋白、細胞凋亡或染色體分離的指標，則無法直接判定細胞是否正處於 S 期。

選項分析

• (A) PARP1 immunoblotting：錯誤。 PARP1 是參與 DNA 損傷修復的蛋白。免疫轉漬可偵測其表現量或裂解情形；PARP1 裂解常作為細胞凋亡相關指標，並非 S 期專一標記。
• (B) Cyclin D immunoblotting：錯誤。 Cyclin D 主要參與 G1 期進程及 G1/S 轉換。

核心觀念

本題考查腫瘤免疫治療中的「免疫檢查點阻斷」。PD-1 是表現在活化 T 細胞上的受體；PD-L1 可表現在腫瘤細胞及其他細胞上。PD-L1 與 PD-1 結合後，會抑制 T 細胞的活化與殺傷功能，讓腫瘤較能逃避免疫攻擊。

抗 PD-1 或抗 PD-L1 抗體會阻斷這項抑制訊號，使 T 細胞恢復辨識並攻擊腫瘤的能力。這類藥物稱為免疫檢查點抑制劑，治療方式屬於免疫檢查點阻斷。

解題方法

判斷治療類型時，先辨認抗體作用的分子標的：PD-1 與 PD-L1 是免疫檢查點路徑中的受體與配體。抗體阻斷兩者結合，解除對 T 細胞的抑制，因此應選擇描述其作用機制的選項。

選項分析

• (A) mRNA vaccine：錯誤。 mRNA 疫苗提供編碼抗原的 mRNA，使細胞製造抗原並誘發免疫反應；抗 PD-1／抗 PD-L1 抗體的作用是阻斷免疫抑制訊號，並非 mRNA 疫苗。
• **(B) Immune checkpoint blockade：正確。

核心觀念

本題考查不同 DNA 修復途徑所處理的損傷類型。DNA 雙股斷裂（double-strand break, DSB）是兩股 DNA 骨架都斷裂的嚴重損傷；若未妥善修復，可能造成染色體片段遺失、易位或細胞死亡。

同源重組修復（homologous recombination repair, HR）利用完整的同源 DNA 序列作為修復模板。在細胞週期的 S 期與 G2 期，姐妹染色單體可提供高度相同的模板，因此 HR 能較精確地修復 DSB。

解題方法

先依損傷類型辨認修復途徑：鹼基受損、紫外線造成的體積較大損傷、複製配對錯誤，以及 DNA 雙股斷裂，各有主要對應的修復機制。本題詢問 DSB，選項中應選擇以同源序列為模板修復斷裂的途徑。

細胞也能透過非同源末端接合（non-homologous end joining, NHEJ）修復 DSB；但 NHEJ 不在選項中。就本題所列選項而言，符合 DSB 修復的途徑是 HR。

選項分析

• (A) base excision repair（鹼基切除修復）—錯誤
  主要修復小型、非明顯扭曲 DNA 雙股螺旋的鹼基損傷，例如氧化或去胺基造成的損傷。它不是 DSB 的主要修復途徑。

核心觀念

本題考查組胺酸標籤（His-tag）與親和層析純化。在蛋白質的胺基端或羧基端加上連續六個組胺酸（通常稱為 6×His-tag），可利用組胺酸側鏈上的咪唑環與金屬離子配位，使帶標籤的蛋白質能被金屬親和層析材料選擇性吸附。

常見的純化材料會以螯合基團固定鎳離子，例如鎳離子－次氮基三乙酸（Ni-NTA）。His-tag 與固定的鎳離子結合後，可將目標蛋白留在管柱上；洗去未結合或非特異性結合的蛋白質後，再以含咪唑的溶液競爭結合位點，將目標蛋白洗脫。

解題方法

先看題幹描述的改造方式：研究者在蛋白質的羧基端加上六個組胺酸。這是典型的蛋白質親和純化標籤設計。

接著判斷這個標籤能提供什麼功能：它會讓表現出的蛋白質具有可被金屬親和層析辨識的結合位點。因此，最直接的目的就是利用含螯合鎳離子的親和管柱純化蛋白質。

選項分析

• (A) 方便將 cDNA 送入昆蟲細胞：錯誤。
  cDNA 的轉染或轉導，取決於載體、轉染試劑或病毒載體等系統。蛋白質末端的 His-tag 不負責將 cDNA 傳入細胞。

核心觀念

本題考查「基因功能失活」與「基因序列改變」的差別。基因功能失活是指降低或阻斷基因產物的作用；達成此效果不一定要直接改變待研究基因的 DNA 序列。

RNA 干擾（RNA interference, RNAi）會使目標 mRNA 降解或抑制其轉譯，降低蛋白質表現量。顯性負效突變（dominant-negative mutation）則產生會干擾正常蛋白質功能的突變蛋白，使原本正常的基因產物也難以發揮作用。依本題選項的通常考試用法，兩者都能在保留目標內源基因序列的情況下抑制其功能。

解題方法

先判斷各方法是否直接改動目標基因的 DNA 序列：

• 若方法直接刪除或編輯 DNA 序列，便不符合「without altering its sequence」。
• 若方法是透過抑制 mRNA、蛋白質表現，或干擾正常蛋白質作用來降低基因功能，則符合題意。

依此判斷，RNAi 與顯性負效策略符合題目所指的功能性失活；基因剔除與 CRISPR-Cas9 基因體編輯則會改動 DNA。

選項分析

核心觀念

本題考「柵欄與樁柱模型」（fence-and-picket model）如何限制膜蛋白在細胞膜上的側向擴散。皮質細胞骨架位於質膜的細胞質側，形成網狀屏障；蛋白質在柵欄區域內可以擴散，卻較難穿越柵欄，因此會短暫受限於一個膜區室（corral）。蛋白質偶爾跨越柵欄、移至相鄰區室的運動稱為跳躍擴散（hop diffusion）。膜蛋白動態與功能回顧、質膜柵欄與樁柱模型回顧

判斷選項時，關鍵是看改變是否會讓膜蛋白更難跨越由皮質細胞骨架形成的屏障，或讓它更容易與屏障周邊的分子互動。膜蛋白的細胞質側結構與細胞骨架的接觸，會影響其受限程度。細胞骨架與跨膜訊號回顧

解題方法

逐一判斷各改變對膜蛋白「在柵欄內移動」與「跨越柵欄」的影響。能增加蛋白質與膜上其他蛋白的連結、形成較大的複合體，會提高其受限程度；提高溫度則通常增加分子運動與跨越屏障的機會。切除片段時，則要特別注意它位於細胞質側或細胞外側：皮質細胞骨架在細胞質側，因此細胞質區域與柵欄的直接關聯較大。

選項分析

核心觀念

本題比較 Cas9 與 EcoRI 的酵素功能、辨識 DNA 的方式，以及它們在細菌中的生物學角色與研究用途。

• Cas9 是 CRISPR-Cas 系統中的 DNA 核酸內切酶。它在導引 RNA（guide RNA）的引導下辨識目標 DNA，並在具有適當 PAM 序列的位置切割 DNA，典型情況會造成雙股斷裂。
• EcoRI 是細菌的限制酶，屬於核酸內切酶。它辨識特定 DNA 序列 $5'-GAATTC-3'$，並在該序列內切割，形成雙股斷裂與黏性末端。細菌的限制－修飾系統可藉由限制酶切割未受保護的外來 DNA，並以甲基化保護自身 DNA。

解題方法

逐項判斷敘述是否同時適用於兩種酵素：

1. 若兩者都是核酸內切酶，敘述成立。
2. 若兩者都能切開 DNA 雙股，敘述成立。
3. 若兩者都靠導引 RNA 辨識目標序列，敘述才成立。
4. 若兩者都參與細菌抵禦外來 DNA，敘述成立。
5. 若兩者都能用於 DNA 操作與基因表現研究，敘述成立。

關鍵在於區分兩種酵素的辨識方式：Cas9 由導引 RNA 引導；EcoRI 則直接辨識特定 DNA 序列，不需要導引 RNA。

選項分析

(1) They are both endonucleases. 正確。
核酸內切酶會切開核酸分子內部的磷酸二酯鍵。Cas9 能在目標 DNA 內部切割；EcoRI 也會在其辨識序列內切割 DNA。

(2) They both create double-strand breaks in DNA. 正確。
典型 Cas9 可切開 DNA 的兩股；EcoRI 也會切開辨識序列兩股 DNA，產生雙股斷裂。EcoRI 切割後形成互補的黏性末端。

核心觀念

本題考的是轉錄活化的招募模型：轉錄活化蛋白先結合 DNA 上的特定序列，再透過活化區與 RNA 聚合酶（RNAP）或轉錄起始複合體的成分接觸，協助 RNAP 結合啟動子，或促進轉錄起始。

這類蛋白質交互作用可提高轉錄效率，但轉錄量還受啟動子強度、DNA 上的結合位置、RNAP 的組成及轉錄起始各步驟影響。因此，交互作用強弱與活化程度在特定系統中可呈相關，不能一概視為嚴格的線性正比關係。轉錄活化的招募模型研究

解題方法

逐項檢查敘述是否符合招募模型及其限制。特別留意選項 B 使用「成正比」這種定量說法：若嚴格成立，須表示交互作用強度增加時，轉錄活化程度依固定比例增加；但轉錄活化受多項因素共同調控，不能由單一交互作用強度普遍預測。

選項分析

(A) 正確。
在典型的招募模型中，DNA 上的活化蛋白與 RNAP 形成蛋白質－蛋白質接觸，促進 RNAP 在啟動子附近的組裝或穩定，因而提高轉錄起始的機會。

(B) 錯誤。
交互作用較強時，轉錄活化程度在特定實驗系統中可與之相關；但「成正比」宣稱兩者存在普遍且固定的線性關係，說法過於絕對。

核心觀念

本題考查真核生物如何透過染色質狀態調控轉錄。DNA 緊密纏繞在核小體上時，轉錄因子與 RNA 聚合酶較難接近基因；促進轉錄的機制通常會使染色質較易接近，或協助轉錄機器組裝。

組蛋白的乙醯化、甲基化效果取決於修飾位置與細胞脈絡；不能只憑「加上修飾」或「移除修飾」判斷效果。

解題方法

逐一判斷各選項是否具有促進轉錄的作用。關鍵是掌握組蛋白乙醯化與去乙醯化對染色質結構的典型影響，並留意組蛋白甲基化具有位點依賴性。

選項分析

(A) SWI/SNF chromatin remodeling proteins：有助於活化轉錄。
SWI/SNF 是 ATP 依賴型染色質重塑複合體，可移動、重排或移除核小體，使啟動子等 DNA 區域較容易被轉錄因子與轉錄機器接觸。

(B) Histone acetyltransferases：有助於活化轉錄。
組蛋白乙醯轉移酶（HAT）將乙醯基加到組蛋白離胺酸上，降低其正電性，減弱組蛋白與帶負電 DNA 的作用，使染色質較鬆散；乙醯化也可招募辨識乙醯化標記的蛋白質，協助轉錄活化。

核心觀念

本題考查組蛋白尾端的乙醯化與轉錄調控。組蛋白乙醯轉移酶（HATs）會將乙醯基加到組蛋白尾端離胺酸的 $\epsilon$-胺基上；乙醯化會降低離胺酸的正電性，減弱組蛋白與帶負電 DNA 的作用，使染色質較易開放，促進轉錄活化的早期事件。組蛋白去乙醯酶（HDACs）則移除乙醯基，常使染色質回到較緊密、轉錄受抑制的狀態。

解題方法

原卷第 40 題詢問：乙醯化組蛋白尾端離胺酸 $\epsilon$-胺基的酵素名稱，以及這項作用參與的過程。掃描圖中文字看似印為「histidine tails」；但依題目所述的離胺酸與分子生物學概念，應指「histone tails」（組蛋白尾端）。

先依反應方向辨認酵素：題目問的是「加上乙醯基」，因此是乙醯轉移酶，而非移除乙醯基的去乙醯酶。再依乙醯化對染色質的影響，判斷它參與轉錄活化的初始事件。

選項分析