109 年 國立清華大學生命科學院聯招：分子與細胞生物研究所、分子醫學研究所、生物資訊與結構生物研究所、生物科技研究所、系統神經科學研究所甲組《微生物學》

核心觀念

本題考查真菌的分類、感染途徑、常見疾病與真菌毒素。判斷時要分清楚：

• 真菌分類：子囊菌門包括多種酵母菌與黴菌；擔子菌門包括許多蕈類。
• 感染途徑與疾病：麴菌屬主要經吸入孢子進入呼吸道；口咽念珠菌症則主要由念珠菌引起。
• 真菌毒素：黃麴毒素具有肝毒性，長期暴露會增加肝癌風險。

解題方法

逐一核對各敘述中的「真菌分類—疾病」配對是否正確。特別留意口腔念珠菌症的病原：疾病名稱中的「念珠菌」已指出常見致病菌是 Candida，若選項改列其他真菌，就要確認它們是否真是此病的常見病因。

選項分析

(A) 正確。 子囊菌門（Ascomycota，又稱囊菌）包含多種酵母菌與黴菌，例如酵母菌 Saccharomyces cerevisiae，以及黴菌 Aspergillus。

(B) 正確。 麴菌屬（Aspergillus）的孢子可經空氣吸入，進入呼吸道；肺部是重要感染部位，可引發肺麴菌症。其臨床表現與宿主免疫狀態有關。

核心觀念

本題考查感染與致病的基本名詞，包括毒素型中毒（intoxication）、菌血症（bacteremia）、毒血症（toxemia）、病原菌造成的疾病、細胞內寄生，以及人畜共通傳染病。

判讀時要區分病原體本身進入血液，與病原體產生的毒素進入血液；也要留意疾病名稱是否和病原體的類型相符。

解題方法

逐項核對敘述中的名詞定義與病原體特性：

1. Intoxication 指疾病由病原體產生的毒素所致。
2. Bacteremia 指細菌存在於血液中；血液中有細菌毒素則稱為 toxemia。
3. Chlamydia 是專性細胞內寄生菌，不能在宿主細胞外獨立繁殖。
4. 動物傳給人的傳染病稱為人畜共通傳染病；mycosis 則指真菌感染。

選項分析

(A) 正確。
毒素型中毒是由病原體產生的特定毒素引起的疾病。某些情況下，患者攝入的是食物中已形成的毒素，因此致病作用主要來自毒素，而非病原菌在人體內大量繁殖。

核心觀念

本題比較三域生物（細菌、古菌、真核生物）的細胞構造、代謝能力與基因表現機制。判斷時要分清楚「典型特徵」和「只存在於某一域」：某項特徵若不是該域獨有，就不能只憑熟悉的例子推斷其分布。

解題方法

逐項比對各域的代表性特徵。判斷本題最關鍵的線索是氣囊（gas vesicles）：它們是由蛋白質組成、能調節浮力的構造，已知存在於部分細菌與古菌，並非真核生物的典型構造。因此，選項 (C) 把分布對調了。

選項分析

(A) 正確。 生物固氮並非真核生物的典型能力；具固氮能力的生物主要分布於細菌，也包括部分古菌，例如產甲烷古菌。古菌與細菌的固氮機制皆涉及固氮酶系統。產甲烷古菌固氮的研究綜述

(B) 正確。 真核生物具有由核膜包圍的細胞核，核內有核仁；細菌與古菌沒有膜包圍的細胞核，也沒有真核型核仁。

(C) 錯誤，為本題預期答案。 氣囊是部分細菌與古菌的蛋白質構造，可協助水生微生物調節浮力；選項卻說它們存在於真核生物與古菌、而不在細菌，與實際分布相反。氣囊分布與功能綜述

(D) 以教科書的典型比較來說大致正確，但文字過於絕對。 真核生物的前驅信使 RNA 通常會進行 5′ 加帽、3′ 加上穩定的多聚腺苷酸尾，以及剪接移除內含子；

核心觀念

本題考查重組 DNA 技術與微生物基因體學中的基本方法，包括全基因組擴增、限制酶切割位置、宏基因體分析、藍白斑篩選，以及 DNA 導入微生物細胞的方式。

判斷限制酶選項時，關鍵是區分不同類型的切割位置：第一型限制酶辨識特定序列，但通常在距離辨識序列一段距離的位置切割；第二型限制酶則在辨識序列內或其附近切割，因此常用於基因選殖。

解題方法

逐一檢查各敘述是否符合該技術的定義。特別留意選項是否把不同類型的限制酶混為一談；只要題幹聲稱第一型與第二型限制酶都在辨識序列直接切割，就與第一型限制酶的切割特性不符。

選項分析

(A) 正確。 多重置換擴增（multiple displacement amplification, MDA）是非 PCR 的 DNA 擴增方法，利用具鏈置換能力的 DNA 聚合酶進行等溫擴增。樣本量極少時，包括單一細胞的 DNA，也可用 MDA 擴增。

(B) 錯誤。 第一型限制酶雖能辨識特定 DNA 序列，但切割位置通常在辨識序列之外，且切割位置可能不固定，不符合「直接在辨識位置切割」的描述。

核心觀念

本題考查革蘭氏陽性菌的血液瓊脂溶血型態、毒素作用機制、細胞壁特性、感染途徑與抗生素來源。

血液瓊脂上的溶血可分為：

• α 溶血：紅血球不完全破壞，菌落周圍呈綠色或褐綠色。
• β 溶血：紅血球完全破壞，菌落周圍形成透明的溶血區。
• γ 溶血：不造成明顯溶血。

解題方法

逐項核對敘述中的關鍵定義與病原菌特性，特別留意容易混淆的配對：α 與 β 溶血、破傷風與肉毒桿菌毒素，以及結核分枝桿菌的抗酸性。

本題題幹要求選出一個錯誤敘述，但 (A) 與 (D) 都有錯誤，因此題目沒有唯一正解。

選項分析

(A) 錯誤。
敘述把 α 溶血說成紅血球完全溶解並形成透明區，這是 β 溶血的特徵。α 溶血是不完全溶血，菌落周圍常呈綠色。Streptococcus 屬中有些菌種可呈 α 溶血，例如肺炎鏈球菌。

(B) 正確。
毒性休克症候群可由金黃色葡萄球菌的毒素引起，例如 TSST-1。此類毒素具有超級抗原作用，可非特異性活化大量 T 細胞，誘發大量細胞激素釋放。細胞激素也涉及其他免疫細胞的反應；

核心觀念

本題考查三類微生物代謝：藍綠菌的產氧光合作用、厭氧氨氧化（anammox）、紫色硫細菌的色素，以及 Pseudomonas aeruginosa 的糖分解途徑。

判斷時要分清楚：

• 產氧光合作用需要光系統 I（PSI）與光系統 II（PSII）合作；PSII 從水取得電子並釋出氧氣。
• 不產氧光合作用使用水以外的電子供體，常見色素是細菌葉綠素（bacteriochlorophyll）。
• 厭氧氨氧化是在缺氧條件下，以亞硝酸鹽等作為電子受體，將銨氧化並產生氮氣。
• P. aeruginosa 分解多數己糖時，主要採用 Entner–Doudoroff（ED）途徑。

解題方法

逐項檢查各敘述中的關鍵配對：光系統與電子供體、反應是否需氧、細菌所用色素，以及糖代謝途徑。選項若把任一關鍵性質配錯，整句即為錯誤。

選項分析

(A) 錯誤。 藍綠菌具有 PSI 與 PSII，不是只有 PSI。產氧光合作用中，PSII 氧化水提供電子並產生氧氣；電子接著經電子傳遞，供 PSI 使用。因此「只有 PSI」是錯誤的。

(B) 錯誤。 Anammox 是厭氧氨氧化，不是需氧氨氧化。其典型反應以銨與亞硝酸鹽形成氮氣，可概略表示為：

核心觀念

本題考查抗酸性細菌細胞壁的組成。結核分枝桿菌的細胞壁含有分枝菌酸，這是一類長鏈脂肪酸，屬於脂質。分枝菌酸形成富含脂質、具有蠟樣特性的細胞壁層，使細菌不易被一般染色流程中的酸性酒精脫色，因此稱為抗酸性細菌。

解題方法

題幹指出該結構由分枝菌酸構成。判斷關鍵是辨認分枝菌酸的化學類別：它是脂肪酸，脂肪酸屬於脂質，因此空格應填「脂質」。

選項分析

• (A) proteins（蛋白質）：錯誤。蛋白質由胺基酸組成，分枝菌酸不是蛋白質。
• (B) carbohydrates（醣類）：錯誤。醣類包含多醣等結構；

核心觀念

本題考查微生物學史上幾項重要貢獻：電子顯微鏡、雙名法、病原菌與疾病的因果判準、核糖體 RNA 研究，以及天花疫苗。作答時要把「人物」與「貢獻」正確配對；尤其要分清楚路易・巴斯德與羅伯特・科赫在病原學史上的不同角色。

解題方法

逐項核對人物與其代表性工作。判斷病原微生物是否造成特定疾病的經典判準是「科赫氏法則」，由羅伯特・科赫提出；巴斯德的重要貢獻則包括支持微生物致病觀念、發展疫苗，以及巴斯德消毒法。據此即可找出人物配對錯誤的選項。

選項分析

(A) 正確。 恩斯特・魯斯卡（Ernst Ruska）參與設計並建造早期的穿透式電子顯微鏡（TEM），因電子光學與電子顯微鏡的發展，獲頒 1986 年諾貝爾物理學獎。

(B) 正確。 卡爾・林奈（Carl Linnaeus）建立並推廣雙名法，以屬名與種小名組成學名。此命名制度適用於生物分類，也可用來命名微生物；因此選項提到微生物並未使人物配對錯誤。

核心觀念

本題考查細菌與古菌的遺傳多樣性如何產生與演化。遺傳多樣性可來自新變異的產生，例如突變與水平基因轉移；族群中的變異也會受天擇與族群隔離影響，進而改變基因頻率或使不同族群分化。

細菌與古菌主要以二分裂繁殖，並沒有真核生物典型的減數分裂與配子融合式有性生殖。因此，五個選項中，有性生殖最不可能是細菌與古菌演化遺傳多樣性的來源。

解題方法

先區分兩類作用：

1. 產生遺傳變異：突變可產生新等位基因；水平基因轉移可讓基因在不同細胞間移動。
2. 改變變異的頻率或促進族群分化：天擇會改變不同基因型的相對比例；隔離會減少族群間的基因交流，促進分化。

再檢視生物的繁殖方式：細菌與古菌主要透過二分裂繁殖，不進行典型有性生殖。因此，選項中的「有性生殖」最不符合其一般生物學特徵。

選項分析

(A) Binary fission（二分裂）—不是答案
二分裂是細菌與古菌主要的繁殖方式。子細胞通常與親代細胞相近，二分裂本身不會像有性生殖的重組那樣大量重新組合基因；但 DNA 複製時發生的突變，以及其他遺傳變化，仍可在繁殖過程中傳給後代。因此，二分裂是族群延續與變異傳遞的途徑，不能說完全與多樣性演化無關。

核心觀念

本題考細菌的細胞構造與膜系統、擬核成分、細胞膜脂質、接合機制，以及核糖體大小。

細菌雖然沒有真核細胞那種以膜包圍的胞器，部分細菌仍會形成細胞質內膜，增加可供代謝反應進行的膜表面。細菌的核糖體則為 70S；細菌接合時，典型的分泌機制是第四型分泌系統（type IV secretion system, T4SS）。

解題方法

逐項用細菌的典型特徵判斷：是否有細胞質內膜、擬核是否含組蛋白、膜中是否普遍含膽固醇、接合使用哪一型分泌系統，以及細菌核糖體的沉降係數。注意題目問的是細菌「是否有某些例子」或「是否大多如此」；判斷時須留意這類限定詞。

選項分析

(A) 正確。 部分細菌具有細胞質內膜，可增加膜表面並支援特定代謝活動。例如，光合細菌的膜系統可承載光合作用相關成分；硝化細菌也具有與能量代謝相關的細胞質內膜。

核心觀念

本題考查細菌細胞壁的功能、革蘭氏陽性菌與陰性菌去除細胞壁後的名稱，以及細菌表面蛋白與脂多醣的特性。

細胞壁中的肽聚醣提供機械支撐，可抵抗低滲環境下水分進入造成的膨脹與破裂。相對地，質壁分離是細胞處於高滲環境時，水分外流使細胞質膜及細胞內容物收縮、與細胞壁分離；細胞壁並不能阻止這種水分流失。

解題方法

先逐項判斷細菌表面結構的基本事實，再檢查選項（E）所描述的細胞壁功能是否符合滲透作用方向：

• 低滲環境：水進入細胞，細胞壁可防止滲透性裂解。
• 高滲環境：水離開細胞，造成質壁分離；細胞壁無法防止此現象。

因此，只要確認（E）把細胞壁對這兩種現象的作用說反了，即可判定答案。

選項分析

核心觀念

本題考查革蘭氏染色中脫色步驟的作用，以及革蘭氏陽性菌與陰性菌對脫色劑的反應差異。

革蘭氏染色先以結晶紫染色，再加入碘液形成結晶紫－碘複合物；接著以酒精或丙酮脫色，最後用番紅復染。革蘭氏陽性菌的厚肽聚醣層能保留結晶紫－碘複合物，因此正常脫色後仍呈紫色；革蘭氏陰性菌的外膜受脫色劑影響，結晶紫－碘複合物被洗去，之後吸收番紅而呈粉紅色。

解題方法

判斷脫色劑作用過久時，先看革蘭氏陽性菌：過度脫色會使它原本保留的結晶紫－碘複合物也被洗去，因此失去紫色。接著經番紅復染，革蘭氏陽性菌轉呈粉紅色。

革蘭氏陰性菌在正常脫色步驟中已失去結晶紫－碘複合物，復染後呈粉紅色；延長脫色時間不會改變其復染結果。因此，兩類菌最後都呈粉紅色。

選項分析

核心觀念

本題考查「活菌數」的測定。微生物學中，活菌通常指在特定培養條件下仍能生長繁殖的微生物。測定活菌數最常用的方法是平板計數法：將樣本稀釋後塗布或混入培養基，培養後計算菌落形成單位（colony-forming units, CFU）。

若已知稀釋倍數、接種體積與菌落數，原始樣本的活菌濃度可表示為：

$$\text{CFU/mL} = \frac{\text{菌落數} \times \text{稀釋倍數的倒數}} {\text{接種體積（mL）}}$$

解題方法

判斷各方法是否能測定「活」的微生物，關鍵在於它是否能區分仍能繁殖的細胞與死亡細胞。平板計數法透過培養形成菌落，因此測得的是可在該培養條件下生長的微生物數量；光學、質量或粒子計數方法通常測得的是總細胞量或總粒子數，無法單靠測量結果判定存活狀態。

選項分析

• (A) 光度計測量光散射：錯誤。
  光散射或濁度反映懸浮液中的總細胞量，活細胞與死細胞都會影響讀值，不能直接判定活菌數。

核心觀念

本題考查熱處理對微生物或孢子的殺滅動力學。若在固定溫度與其他條件下，菌數每經過一段時間就下降至原來的十分之一，這段時間稱為十進位減少時間，即 $D$ 值。

若初始菌數為 $N_0$，經過一個 $D$ 值後的存活菌數為：

$$N = 0.1N_0$$

也就是減少 $90\%$，或菌數下降 $1\ \log_{10}$。

解題方法

題幹的關鍵是「殺死 $90\%$」：殺滅後仍存活 $10\%$，相當於菌數降為原來的十分之一。因此，題目描述的是 $D$ 值。

選項分析

• (A) thermal death time (TDT)：熱死亡時間，指在特定溫度下殺死樣品中所有微生物或孢子所需的時間，不是使菌數降低 $90\%$ 的時間。
• (B) thermal death point (TDP)：熱死亡點，指在指定時間內殺死樣品中所有微生物所需的最低溫度；

核心觀念

病毒的基本構造包含核酸基因體與包覆核酸的蛋白質衣殼。病毒基因體只會是 RNA 或 DNA 其中一種，不會同時以 RNA 與 DNA 作為基因體。

有些病毒在衣殼外還有脂質包膜，稱為具包膜病毒；沒有包膜的則稱為裸病毒。包膜不是所有病毒的必要構造，因此最簡單的病毒只需核酸與蛋白質衣殼即可構成。

解題方法

先判斷題目問的是病毒的最基本組成，再區分必要構造與非必要構造：

1. 核酸是病毒的遺傳物質，基因體為 RNA 或 DNA。
2. 蛋白質衣殼包覆並保護核酸，是病毒的基本構造。
3. 脂質包膜只存在於部分病毒。
4. 某些病毒會攜帶酵素，但酵素不是所有病毒都具備的共同必要構造。

因此，符合「最簡單病毒」定義的是「RNA 或 DNA 位於蛋白質衣殼中」。

選項分析

• (A) RNA only. 錯誤。病毒基因體可以是 RNA，也可以是 DNA；此外，單有核酸並未包含蛋白質衣殼。

核心觀念

病毒進入真核細胞的方式，與病毒是否具有外套膜有關。有外套膜病毒可藉由病毒外套膜與宿主細胞膜融合，使核衣殼進入細胞質；無外套膜病毒沒有可供融合的脂質膜，常先附著細胞表面的受體，再經由受體媒介胞吞作用進入細胞。

胞吞後，病毒需從囊泡或內體中釋出，才能在細胞內進行後續感染。這題考查的是病毒進入宿主細胞的典型途徑。

解題方法

先依病毒有無外套膜判斷其進入方式：

1. 無外套膜病毒不以病毒膜與宿主細胞膜融合進入。
2. 核酸注入是噬菌體感染細菌時的典型方式，不是病毒感染真核細胞的常見方式。
3. 無外套膜病毒常透過受體媒介胞吞進入真核細胞。

因此，符合題意的答案是 (C) endocytosis（胞吞作用）。

選項分析

核心觀念

噬菌斑形成單位（PFU）用來估算具有感染能力的病毒數量。若已知稀釋液的稀釋倍數、接種體積與噬菌斑數，可用下式求原始病毒液的效價：

$$\text{原液效價（PFU/ml）} = \frac{\text{噬菌斑數}}{\text{接種體積（ml）}\times\text{稀釋倍數}}$$

本題的稀釋倍數為 $10^{-4}$，代表稀釋液中病毒濃度是原液的 $10^{-4}$。

解題方法

將題目數值代入公式：

$$\text{原液效價} = \frac{90\ \text{PFU}}{0.2\ \text{ml}\times10^{-4}}$$

先計算實際接種的原液等效體積：

$$0.2\times10^{-4}=2.0\times10^{-5}\ \text{ml}$$

因此：

$$\text{原液效價} = \frac{90}{2.0\times10^{-5}} = 4.5\times10^{6}\ \text{PFU/ml}$$

核心觀念

「病毒存活性」在此指病毒是否仍具有感染宿主細胞並進行複製的能力。能偵測病毒顆粒或病毒核酸存在的檢測，不一定能判斷病毒是否仍具感染力。

噬菌斑試驗（plaque assay）讓病毒感染易感細胞；每個具感染力的病毒單位可在細胞單層形成局部細胞破壞區，稱為噬菌斑。結果通常以噬菌斑形成單位表示：

$$\text{病毒效價（PFU/mL）} = \frac{\text{噬菌斑數}\times\text{稀釋倍數}}{\text{接種體積（mL）}}$$

因此，噬菌斑試驗直接依據病毒感染並複製的能力計數，最適合測定病毒製備物的存活性。

解題方法

先辨認題目要測的是「病毒顆粒或核酸是否存在」，還是「病毒是否仍能感染細胞」。存活性應以感染力為準；在選項中，能讓病毒感染細胞並形成可計數噬菌斑的方法，就是最合適的試驗。

選項分析

核心觀念

類病毒（viroid）是感染植物的亞病毒性病原體，由小型、環狀、單股 RNA 組成。它沒有蛋白質衣殼，也沒有脂質雙層膜。類病毒 RNA 不編碼蛋白質，不作為 mRNA；它的複製依賴宿主細胞的酵素。

解題方法

逐項核對類病毒的基本特徵：是否有包膜、是否有衣殼、RNA 是否具有 mRNA 功能，以及基因體的形態。只要某選項與類病毒定義不符，該選項就是題目所問的「不正確」敘述。

選項分析

(A) Extracellular viroids have a lipid bilayer envelope.
錯誤。類病毒是裸露的 RNA 分子，沒有脂質雙層包膜。題目問「不正確」的敘述，因此此項符合題意。

(B) Viroids have no protein capsids.
正確。類病毒沒有蛋白質衣殼；這也是它與具有蛋白質外殼的病毒不同之處。

核心觀念

本題考查「衛星病毒」與「衛星核酸」在外殼蛋白編碼上的差異。**衛星病毒（satellite virus）具有自己的核酸基因組，能編碼包裹自身基因組的殼蛋白；但其複製仍依賴輔助病毒提供部分功能。**相較之下，衛星 RNA 與衛星 DNA 通常不編碼殼蛋白，而是借用輔助病毒的殼蛋白包裝。ICTV 衛星類因子介紹；NCBI 衛星 RNA 定義

解題方法

抓住題幹的關鍵詞 encodes its own capsid proteins，判斷哪一類衛星因子的基因組具有殼蛋白基因。符合此定義的是 satellite virus。須注意：「能編碼自己的殼蛋白」不代表「能獨立複製」；衛星病毒仍可依賴輔助病毒完成複製等生命週期功能。

選項分析

核心觀念

樹突細胞（dendritic cells）是先天免疫的重要哨兵細胞，也是連結先天免疫與適應性免疫的抗原呈現細胞。它們以模式辨識受體（pattern recognition receptors, PRRs）辨認病原體相關分子模式（pathogen-associated molecular patterns, PAMPs），例如細菌脂多醣；接著可攝取、處理抗原，並呈現給初始 T 細胞，啟動後續免疫反應。這種對病原體共有分子特徵的辨識，屬於先天免疫，不等同於 T、B 細胞對特定抗原的辨識。樹突細胞辨認 PAMP 並連結 T 細胞反應 先天與適應性免疫的連結

解題方法

先依選項中的細胞功能線索，辨認較典型的免疫細胞：含組織胺顆粒、引發過敏反應的是肥大細胞；抗蠕蟲防禦常見嗜酸性球；能辨識 PAMP 並參與非特異性防禦的則符合樹突細胞的先天免疫角色。據此，若題目要選樹突細胞最具代表性的功能，答案為 (D)。

選項分析

• **(A) 參與過敏與過敏性超敏反應的發展：有生物學依據，但不是本題最具代表性的分類特徵。**樹突細胞可攝取過敏原、呈現抗原，並促成過敏原特異性 T 細胞反應，因此確實參與過敏致敏與後續發炎。若本題是單選，不能把 A 解讀成毫無關聯；題目若以「最具代表性的先天免疫功能」作答，則 D 更直接。

核心觀念

本題考血液相關名詞的定義。哺乳類的血球在骨髓中生成與分化，這個過程稱為造血（hematopoiesis）。造血包含紅血球、白血球與血小板等血球的形成。

解題方法

題幹指出「血球發育發生於哺乳類骨髓」，關鍵在於辨認「血球生成與發育」的專有名詞。對照選項定義，造血（hematopoiesis）正是血球形成與分化的過程，因此選 (D)。

選項分析

• (A) hemolysis（溶血）：指紅血球破裂，使血紅素釋出；不是血球生成。
• (B) homeostasis（體內平衡）：指生物體維持內在環境穩定的能力；不是骨髓中的血球發育過程。

核心觀念

**宏基因體學（metagenomics）**是直接分析環境樣本中微生物群落的遺傳物質，研究整個群落所含的基因及其功能，而不必先將其中的微生物分離培養。樣本可來自土壤、海水、腸道或其他微生物棲地。

解題方法

作答時抓住三個重點：環境樣本、群落遺傳物質、非依賴培養。典型研究會自樣本萃取總 DNA，進行定序，再以序列分析辨識微生物組成、基因功能及群落中的代謝潛力。常見方法是全基因組霰彈式定序；若只定序 16S rRNA 基因等標記基因，主要是調查分類組成，不能等同於完整的宏基因體分析。

核心觀念

反向疫苗學（reverse vaccinology）是以病原體的基因體序列為起點，透過生物資訊分析尋找可能引發保護性免疫反應的抗原，再以實驗確認其免疫原性與保護效果的疫苗開發策略。

傳統疫苗學通常先培養病原體，再從其細胞或分泌產物中篩選抗原；反向疫苗學則先從基因體資訊預測候選抗原，再回到實驗室檢驗，因而稱為「反向」。

解題方法

作答時抓住兩個關鍵：以基因體序列為起點，以及由電腦篩選後再以實驗驗證。典型流程如下：

1. 取得病原體的基因體序列，分析其可能編碼的蛋白質。
2. 利用生物資訊工具篩選候選抗原，例如預測蛋白質是否位於細胞表面、是否分泌，或是否具有可能暴露於宿主免疫系統的區域。

核心觀念

最小抑菌濃度（minimal inhibitory concentration, MIC）是指：在規定的體外測試條件下，能抑制微生物可見生長的最低抗微生物藥物濃度。

MIC 表示藥物抑制微生物生長的效果，不代表微生物已被殺死。能殺死特定比例微生物的最低濃度，則以最小殺菌濃度（minimal bactericidal concentration, MBC）表示。

解題方法

核心觀念

微生物的次級代謝產物，是微生物合成、但不直接參與細胞基本生長、能量取得或繁殖所必需的代謝物。它們通常不是所有菌株都會製造，種類與產量也常因物種、菌株及培養條件而異。

次級代謝產物常在菌體快速生長減緩後增加，與初級代謝產物常在生長旺盛期形成的趨勢不同；但這是常見情形，並非絕對規則。次級代謝的原料常來自初級代謝，產物合成則受營養、環境及微生物生理狀態調控。

解題方法

作答時先指出「不直接供應基本生長所需」的定義，再列出代表性產物與功能，以區別初級代謝產物。次級代謝產物不是無用的代謝廢物；它們能協助微生物適應環境，也具有重要應用價值。

代表性產物與功能

核心觀念

此題考「甲基營養型微生物」（methylotroph）的定義：能利用還原態的一碳化合物作為碳源與能量來源，並藉此生長的微生物。這類底物不含碳—碳鍵，常見例子包括甲醇、甲烷、甲胺及其他甲基化合物。

甲烷營養型微生物（methanotroph）是甲基營養型微生物的一個子類，特別以甲烷作為碳源與能源。甲基營養型微生物也可依底物利用範圍，分為只能利用特定一碳底物的專性型，以及能利用一碳底物與部分多碳底物的兼性型。

解題方法

看到 methylotroph，先抓住字根 methyl，再連結到微生物利用一碳底物的代謝特性。作答應交代三項：利用的底物類型、底物的共同特徵，以及它們如何支持微生物生長。

核心觀念

**鐵載體（siderophore）**是細菌、真菌等微生物在環境缺鐵時合成並分泌的小分子螯合劑。它能以高親和力結合三價鐵（Fe³⁺），增加微生物取得鐵的能力。鐵是許多酵素與電子傳遞蛋白的重要成分，但在含氧環境中，Fe³⁺常以難溶形式存在，因此微生物會利用鐵載體取得環境中的鐵。

解題方法

作答時依序交代「何時產生、如何結合鐵、如何取回鐵」：

1. **產生與分泌：**環境缺鐵時，微生物合成並分泌鐵載體。
2. **結合鐵：**鐵載體螯合環境中的 Fe³⁺，形成鐵載體－鐵複合物。
3. **攝入與釋鐵：**複合物由微生物的專一性受體辨識並運入細胞；

核心觀念

「可存活但不可培養」（viable but nonculturable，VBNC）是指細菌在環境壓力下進入一種生理狀態：細胞仍保有存活指標，例如膜完整性或部分代謝活性，卻無法在一般實驗室培養條件下形成可見菌落。

常見誘發因素包括營養缺乏、低溫、滲透壓變化、氧化壓力及消毒劑暴露。VBNC 細胞在適當條件下可恢復繁殖能力；是否能復甦及其感染能力，會因菌種與環境條件而異。

解題方法

名詞解釋可拆成兩部分作答：

核心觀念

「Chemolithoheterotroph（化學無機異營生物）」是依三種營養來源分類：

• 化學能（chemo-）：以化學反應取得能量。
• 無機電子供體（litho-）：以無機物提供電子，常見供體包括氫氣、硫化氫、元素硫、亞鐵離子及氨。
• 有機碳源（heterotroph）：以有機物取得細胞合成所需的碳，而非以二氧化碳作為主要碳源。

解題方法

核心觀念

**病毒中和（viral neutralization）**是指中和抗體與病毒表面蛋白結合，阻止病毒感染宿主細胞，使病毒失去感染力。抗體通常不會直接殺死病毒，而是干擾病毒感染所需的步驟，例如附著於細胞受體、進入細胞、膜融合或脫殼。

能阻斷感染的抗體稱為中和抗體。其結合標的常是病毒表面的受體結合蛋白或融合蛋白；例如抗體遮蔽病毒與細胞受體的結合區域，使病毒無法進入細胞。中和作用是體液性免疫防止病毒感染的重要機制。

解題方法

題目要求描述一個術語，作答時把握三個要素：

核心觀念

**Inflammasome（發炎小體）**是先天免疫細胞內的多蛋白複合體，負責偵測病原相關分子模式（PAMPs）或細胞受損訊號（DAMPs），並促進發炎反應。典型發炎小體由三類分子組成：

• 感受器：辨識危險訊號的模式辨識受體，例如 NLRP3、NLRC4、AIM2。
• 接合蛋白 ASC：連接感受器與效應酵素；ASC 又稱 PYCARD。
• 效應酵素前驅物 pro-caspase-1：組裝後活化為 caspase-1。

其形成與功能可概括為：感受危險訊號 → 複合體組裝 → caspase-1 活化 → 發炎性細胞激素成熟與焦亡。發炎小體組裝與活化綜述

解題方法

這是名詞解釋題，作答時依序交代「是什麼、由什麼組成、如何作用、造成什麼結果」，即可完整界定名詞。

以典型的 NLRP3 發炎小體為例，感受器受到刺激後聚合，並透過結構域互相作用招募 ASC；ASC 再招募 pro-caspase-1，使 caspase-1 活化。活化的 caspase-1 會切割 pro-IL-1β 與 pro-IL-18，形成成熟的 IL-1β 與 IL-18；也會切割 gasdermin D（GSDMD），促進細胞膜孔洞形成與焦亡（pyroptosis）。

核心觀念

嵌合抗原受體 T 細胞（chimeric antigen receptor T cells，CAR-T cells）是一種基因工程改造的 T 細胞。研究人員將編碼嵌合抗原受體的基因導入 T 細胞，使其能辨識腫瘤細胞表面的特定抗原，並啟動 T 細胞的活化與殺傷作用。

典型 CAR 由以下部分組成：

• 胞外抗原辨識區：常以抗體的單鏈可變區（scFv）構成，負責辨識目標抗原。
• 鉸鏈區與跨膜區：連接並固定受體於 T 細胞膜上。
• 胞內訊號區：通常包含 CD3ζ 活化訊號區，並搭配 CD28 或 4-1BB 等共刺激區，以促進 T 細胞活化、增殖與存活。

解題方法

這是一題名詞解釋，作答時應抓住三個核心：細胞是經基因改造的 T 細胞、受體能辨識腫瘤抗原、辨識後會引發免疫殺傷。進一步說明 CAR-T 與一般 T 細胞受體辨識的差異，能使定義更完整。

核心觀念

**Mimivirus（擬菌病毒）**是感染阿米巴原蟲的巨大雙股 DNA 病毒，代表種最初由阿米巴共培養物中發現，宿主包括 Acanthamoeba 屬。名稱來自「模仿微生物」的意思：病毒顆粒尺寸大，外觀像細菌，因此曾被誤認為細菌。它不是細菌，也不是細胞生物。ICTV：Mimiviridae

解題方法

這是名詞解釋題，作答時抓住三件事：病毒類型、宿主、特殊性。

Mimivirus 的基因組是約 1.18 Mb 的雙股 DNA，含有 1,262 個預測開放讀框；病毒顆粒的蛋白質外殼直徑約 500 nm，外覆纖維後總直徑可達約 750 nm。它的基因組編碼多種蛋白質轉譯相關成分，例如胺醯-tRNA 合成酶與轉譯因子，這在病毒中相當特殊。

核心觀念

這題考的是藍綠菌的互補色適應（complementary chromatic adaptation）：細胞依照環境光的波長，調整捕光藻膽體中藻膽蛋白的相對含量，讓捕光色素更有效吸收當下可利用的光。主要比較的兩種色素是藻藍蛋白（phycocyanin, PC）與藻紅蛋白（phycoerythrin, PE）。典型情況下，PC較能吸收橙紅光，PE較能吸收綠光至藍綠光。 藍綠菌色適應綜述、藻膽蛋白光譜資料

解題方法

先判斷每種光主要由哪種色素吸收，再寫出細胞如何調整色素比例：哪種光可被有效吸收，就增加相應的捕光色素。這是色素含量與基因表現的調節，不是藍綠菌發生遺傳突變。可用 PC 與 PE 的比例概括：

（1）共軛焦掃描雷射顯微鏡如何運作？

核心觀念

共軛焦掃描雷射顯微鏡（confocal scanning laser microscope, CSLM）的核心，是以聚焦雷射逐點照明，並在偵測器前設置與樣品焦平面共軛的針孔（pinhole）。針孔能阻擋焦平面以外的訊號，使影像具有較高的對比，並能取得樣品的光學切片。[^1][^2]

「共軛焦」指的是樣品中的照明焦點，與偵測端針孔所在的像平面彼此共軛。焦平面上的訊號能聚焦通過針孔；離焦位置發出的螢光則無法聚焦在針孔上，因此大部分會被擋下。

解題方法：依光路說明操作步驟

1. 選擇性激發螢光標記：雷射經激發光學元件與分色鏡，進入物鏡並聚焦在樣品的一個小點上，使該處的螢光標記受激發。
2. 逐點掃描樣品：掃描鏡使雷射光點依序掃過樣品，通常依照一列一列的光柵路徑掃描。
3. 收集並篩選螢光：樣品放出的螢光經物鏡收集，再通過分色鏡與發射光濾鏡；焦平面以外的光會被共軛針孔大幅排除。
4. 偵測並重建影像：通過針孔的光由光電倍增管等偵測器接收。電腦將每個掃描位置的光強度轉成像素亮度，依序組合成一張影像。
5. 取得三維資訊：改變焦平面高度，逐層取得不同深度的光學切片，再將影像堆疊以呈現樣品的三維結構。[^1][^2]

可用「聚焦照明、逐點掃描、針孔濾除離焦光、逐點重建影像」概括其運作流程。

（2）與落射螢光顯微鏡的功能及操作差異

核心比較

落射螢光顯微鏡（epifluorescence microscope）與 CSLM 都能以螢光標記觀察樣品，且通常都由物鏡將激發光送入樣品，再由同一物鏡收集螢光。兩者的關鍵差別在於：落射螢光顯微鏡通常照亮整個視野，並一次取得整個視野的影像；CSLM 則以雷射逐點掃描，並以共軛針孔抑制焦平面外的螢光。[^1][^3]

比較項目	共軛焦掃描雷射顯微鏡	落射螢光顯微鏡
照明方式	聚焦雷射逐點掃描	激發光照亮整個視野
影像取得	逐點偵測，再由電腦組成影像	感光相機一次記錄整個視野
針孔	有，位於與焦平面共軛的位置	通常沒有

核心觀念

本題考查病原體如何改變表面抗原，逃避免疫辨識，進而增加可感染宿主的比例。抗原漂變（antigenic drift）與抗原轉變（antigenic shift）最常用流感病毒說明，尤其是具分節基因組的甲型流感病毒。

• 抗原漂變：病毒基因逐步累積突變，使血球凝集素（HA）或神經胺酸酶（NA）等表面抗原發生細微變化。流感病毒的 RNA 聚合酶缺乏校對能力，因此容易累積突變。
• 抗原轉變：不同病毒株共同感染同一細胞時，分節基因組發生重配，產生具有新抗原組合的病毒株。此變化幅度大，常見於甲型流感病毒。

解題方法

作答時，從「抗原改變程度」連結到「族群免疫與傳播」：

1. 人體感染或接種疫苗後，會對特定抗原產生抗體與免疫記憶。
2. 病毒抗原改變後，既有免疫辨識與中和病毒的能力下降，易感宿主增加。
3. 易感宿主增加，病毒較容易持續傳播，形成流行或大流行。