114 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丁組《分子生物學》
第 1 題
A cell or organism that possesses two homologous copies of each of its chromosomes is described as:
A. Haploid
B. Triploid
C. Diploid
D. Aneuploid
E. Polyploid
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此題考查細胞染色體套數的定義。
染色體套數是指細胞中染色體的倍數。
Haploid (單套) 指細胞只有一套染色體，例如配子。
Diploid (二倍體) 指細胞有兩套同源染色體，一套來自父方，一套來自母方。
Triploid (三倍體) 指細胞有三套染色體。
第 2 題
What type of bond links nucleotides together to form a strand of DNA or RNA?
A. Hydrogen bond
B. Phosphodiester bond
C. Peptide bond
D. Glycosidic bond
E. Ionic bond
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此題考查核酸鏈的化學鍵結。
核苷酸 (nucleotide) 是構成 DNA 和 RNA 的基本單位。一個核苷酸包含一個磷酸基團、一個五碳醣 (DNA 為去氧核糖，RNA 為核糖) 和一個含氮鹼基。
在 DNA 或 RNA 的單股鏈中，核苷酸之間透過磷酸基團和五碳醣上的羥基形成磷酸二酯鍵 (phosphodiester bond)。具體來說，一個核苷酸的 5' 端磷酸基團與另一個核苷酸的 3' 端羥基之間形成共價鍵，連接形成長鏈。
第 3 題
Which of the following best describes the function of histones in eukaryotes?
A. To negatively supercoil DNA.
B. To act as enzymes that cut and paste DNA.
C. To serve as a scaffold for RNA synthesis.
D. To package and organize DNA into nucleosomes.
E. To provide structural support to the cell membrane.
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此題考查真核生物中組蛋白 (histones) 的功能。
組蛋白是真核生物細胞核中發現的一類鹼性蛋白質，它們與 DNA 緊密結合，將 DNA 包裝成稱為核小體 (nucleosome) 的基本結構單位。核小體是染色質 (chromatin) 的基本組成單元，進一步捲曲形成染色體，有效縮短了細胞核內極長的 DNA 分子，並在基因調控中發揮作用。
選項分析：
A. To negatively supercoil DNA (負向超螺旋化 DNA)：DNA 的超螺旋化主要由拓樸異構酶 (topoisomerases) 進行。
第 4 題
What is the key difference between exonucleases and endonucleases?
A. Exonucleases remove nucleotides from the middle of a DNA strand, while endonucleases remove nucleotides from the ends of DNA strands.
B. Exonucleases are found in eukaryotes, while endonucleases are found in prokaryotes.
C. Exonucleases are used in DNA replication, while endonucleases are used in DNA repair.
D. Exonucleases remove nucleotides from the ends of a DNA strand, while endonucleases remove nucleotides from within a DNA strand.
E. Exonucleases only act on single-stranded DNA, while endonucleases only act on double-stranded DNA.
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此題考查核酸酶 (nucleases) 的分類和功能差異，特別是外切核酸酶 (exonucleases) 和內切核酸酶 (endonucleases)。
核酸酶是能夠分解核酸的酶。它們可以根據切割位點分為兩類：
- 外切核酸酶 (Exonucleases)：從核酸鏈的末端開始，逐個切除核苷酸。它們可以從 5' 端或 3' 端進行切割。
- 內切核酸酶 (Endonucleases)：在核酸鏈的內部隨機或特異性地切割磷酸二酯鍵。
第 5 題
A researcher is using degenerate primers to amplify a gene from a newly discovered organism. They designed the primers based on a short peptide sequence from a protein that they think is encoded by the gene. What is the most likely reason that a pool of different primers is needed for PCR amplification in this scenario?
A. The use of degenerate primers ensures that the PCR reaction has multiple binding sites on the DNA template, thus amplifying the sequence more efficiently.
B. The use of degenerate primers ensures the amplification of multiple related genes.
C. Many amino acids are encoded by multiple codons, so there are several possible DNA sequences that could code for the same peptide sequence.
D. Degenerate primers help overcome the mispriming that can occur during PCR.
E. Degenerate primers increase the specificity of the PCR reaction.
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此題考查 PCR 技術中退化引物 (degenerate primers) 的使用原因。
退化引物是指由多種不同核苷酸序列組成的混合引物，用於 PCR 擴增。設計退化引物通常是因為要擴增的基因序列是根據胺基酸序列推導出來的。由於遺傳密碼的簡併性 (degeneracy of the genetic code)，一種胺基酸可能由一種以上的密碼子 (codon) 編碼。因此，即使胺基酸序列相同，對應的 DNA 或 RNA 序列也可能有多種變化。
第 6 題
What is the main advantage of using cDNA rather than genomic DNA when creating an expression library for eukaryotic genes?
A. cDNA is easier to isolate and purify than genomic DNA.
B. cDNA is more stable than genomic DNA.
C. cDNA contains promoter sequences that are needed for expression.
D. cDNA lacks introns, which allows for proper expression in a bacterial host.
E. cDNA is double-stranded, while genomic DNA is single-stranded.
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此題考查使用 cDNA (互補 DNA) 而非基因組 DNA (genomic DNA) 來構建真核基因表達庫 (expression library) 的主要優勢。
表達庫的目的是在宿主細胞（通常是細菌）中表達目標基因，以篩選功能或進行進一步研究。
基因組 DNA 包含基因的所有序列，包括編碼區 (exons) 和非編碼區 (introns)。
cDNA 是通過逆轉錄酶 (reverse transcriptase) 從 mRNA 合成的 DNA，它只包含成熟 mRNA 中的編碼序列，不含內含子 (introns)。
第 7 題
What is the function of dideoxynucleotides in Sanger sequencing?
A. To act as primers for DNA synthesis.
B. To label DNA fragments with fluorescent markers.
C. To cut the DNA at specific sequences.
D. To terminate DNA synthesis at specific bases.
E. To amplify the DNA for sequencing.
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此題考查 Sanger 測序法中 ddNTPs (dideoxynucleotides, 雙脫氧核苷酸) 的作用。
Sanger 測序法是一種通過終止 DNA 合成來確定 DNA 序列的方法。該方法利用 DNA 聚合酶在模板 DNA 上合成新的 DNA 鏈。在反應體系中，除了含有正常的 dNTPs (脫氧核苷酸) 外，還加入了少量的 ddNTPs (雙脫氧核苷酸)。
ddNTPs 與 dNTPs 的主要區別在於，ddNTPs 的 3' 端沒有羥基 (OH)，而是氫原子 (H)。當 DNA 聚合酶將 ddNTPs 摻入到新合成的 DNA 鏈中時，由於 3' 端缺少羥基，無法與下一個 dNTP 的 5' 端磷酸基團形成磷酸二酯鍵，從而導致 DNA 鏈的合成終止。
第 8 題
Which is true for eukaryotic RNA polymerase (RNAP) I, II and III?
A. RNAP I and II are found in the nucleoplasm, while RNAP III are found in the nucleolus.
B. Among three RNAPS, RNAP II is insensitive to alpha-amanitin.
C. The 28S, 18S and 5S ribosomal RNA are synthesized by RNAP I, while tRNA and other small RNA are synthesized by RNAP III.
D. RNAP I and II are transcribed by RNAP III, while RNAP III are transcribed by RNAP II.
E. RNAP IIA contributes to transcription elongation, while RNAP IIO is involved in the formation of pre-initiation complex.
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好的，這是一題關於真核細胞中三種主要 RNA 聚合酶 (RNAP I, II, III) 的基本性質與功能的題目。這類題目非常經典，考驗大家對細胞內不同 RNAP 分工的理解。
詳解：第 8 題
這題主要在考驗大家對真核細胞中 RNA 聚合酶 I、II、III 的專一性、亞細胞定位、產物類型以及對毒素的敏感性等關鍵知識。要正確回答這題，需要詳細回顧這三種 RNAP 的特性。
解題過程：
我們逐一分析選項，找出與 RNAP I, II, III 相符的描述。
-
選項 A：RNAP I 和 II 是發現於核質 (nucleoplasm)，而 RNAP III 則存在於核仁 (nucleolus)。
- 分析： 這是關於 RNAP 的亞細胞定位。
- RNAP I 主要負責合成大部分的 rRNA (28S, 18S, 5.8S)，而 rRNA 的合成與加工主要在核仁進行，因此 RNAP I 主要位於核仁。
- RNAP II 負責合成 mRNA、snRNA、miRNA 等，這些基因的轉錄主要發生在核質。
- RNAP III 負責合成 tRNA、5S rRNA、snRNA、miRNA 等，這些基因的轉錄主要發生在核質。
- 結論： 此選項的描述與事實不符，RNAP I 主要在核仁，RNAP II 和 III 主要在核質。
- 分析： 這是關於 RNAP 的亞細胞定位。
-
選項 B：在這三種 RNAP 中，RNAP II 對 α-amanitin 不敏感。
- 分析： 這是關於 RNAP 對毒素 α-amanitin 的敏感性。
- α-amanitin 是一種環狀胜肽毒素，廣泛存在於毒鵝膏菌 (Amanita phalloides) 中。它能抑制真核細胞的 RNA 聚合酶。
- RNAP I 對 α-amanitin 高度敏感 (nM 濃度即可抑制)。
- RNAP II 對 α-amanitin 高度敏感 (nM 濃度即可抑制)。
- RNAP III 對 α-amanitin 相對不敏感，需要較高濃度 (µM 濃度) 才能抑制。
- 結論： 此選項的描述與事實相反，RNAP II 對 α-amanitin 是敏感的。
- 分析： 這是關於 RNAP 對毒素 α-amanitin 的敏感性。
-
選項 C：28S、18S 和 5S 的核糖體 RNA (ribosomal RNA) 是由 RNAP I 合成，而 tRNA 和其他小 RNA 則是由 RNAP III 合成。
- 分析： 這是關於 RNAP 的產物類型。
- RNAP I 主要負責合成大部分的 rRNA，包括 28S、18S 和 5.8S rRNA。
- RNAP II 主要負責合成mRNA，以及一些小核 RNA (如 snRNA, miRNA, snoRNA)。
- 分析： 這是關於 RNAP 的產物類型。
第 9 題
Which is true for the following experimental techniques?
(A) Yeast two-hybrid analysis is useful for assaying DNA-protein interactions in vitro.
(B) In chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis, formaldehyde is commonly used for protein-DNA crosslinking.
(C) Far-western blot analysis is a method to analyze protein-RNA interactions.
(D) The G-less cassette assay is often used to detect protein-protein interactions.
(E) A Southern blot is used to detect specific protein in a tissue sample.
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核心觀念
本題考查分子生物學實驗技術的偵測對象與用途。判讀時先確認每種方法主要分析的是 DNA、RNA、蛋白質，或分子間的交互作用，再核對選項中的實驗目的是否相符。
解題方法
逐一比對技術名稱與其標準用途：
- Yeast two-hybrid（酵母雙雜交）：偵測蛋白質與蛋白質的交互作用。
- ChIP（染色質免疫沉澱）：分析蛋白質在細胞內與哪些 DNA 區域結合。
- Far-western blot（遠端西方墨點法）：分析蛋白質與蛋白質的交互作用。
- G-less cassette assay（無 G 序列盒分析）：分析體外轉錄活性。
- Southern blot（南方墨點法）：偵測特定 DNA 序列。
選項分析
(A) 錯誤。 酵母雙雜交主要用來分析蛋白質—蛋白質交互作用，不是在體外分析 DNA—蛋白質交互作用。典型設計將一個蛋白質接上 DNA 結合域作為誘餌，另一個蛋白質接上轉錄活化域作為獵物；兩者互相作用時，報導基因表現增加。
(B) 正確。 ChIP 常以甲醛在細胞中固定蛋白質與 DNA 的接觸，接著將染色質打斷，以辨識目標蛋白質的抗體進行免疫沉澱，再解除交聯並分析所富集的 DNA。
第 10 題
Which statement is not true for TATA-binding protein (TBP) of eukaryotic RNA polymerases (RNAPs)?
(A) RNAP III is positioned at promoter by a TFIIIC, which contains TBP.
(B) For RNAP II, TBP is a component of the general transcription factor TFIID.
(C) For RNAP I in human, the general transcription factor SL1 is composed of TBP and three TAFs, and binds to the core promoter region.
(D) TBP binds to the minor groove of DNA and bends consensus TATA DNA by approximately .
(E) In yeast, TFIIB binds specifically to TBP via its C-terminal domain.
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核心觀念
本題考查真核三種核糖核酸聚合酶（RNAP I、II、III）的轉錄起始因子，以及 TATA 結合蛋白（TBP）在不同轉錄系統中的角色。TBP 可參與三種聚合酶的轉錄起始，但它所在的複合體與招募聚合酶的方式並不相同。
解題方法
逐一核對各選項中的兩件事：轉錄因子的組成，以及它在轉錄起始中的功能。尤其要分清 RNAP III 的 TFIIIC 和 TFIIIB：TFIIIC 主要辨識含內部啟動子的 DNA 序列，並協助招募含有 TBP 的 TFIIIB；TFIIIB 再協助定位 RNAP III。TFIIIC 本身不含 TBP。
選項分析
(A) 錯誤。 對含內部啟動子的 RNAP III 基因，TFIIIC 先辨識啟動子上的序列，再協助招募 TFIIIB；含 TBP 的是 TFIIIB，不是 TFIIIC。TFIIIB 進一步協助 RNAP III 定位於啟動子。因此本選項把 TFIIIC 說成含有 TBP，且把定位 RNAP III 的主要角色歸給 TFIIIC，兩者皆不正確。RNAP III 轉錄因子與招募機制
(B) 正確。 RNAP II 的一般轉錄因子 TFIID 由 TBP 與多種 TBP 相關因子（TAFs）組成。TBP 是 TFIID 的組成分之一，參與啟動子辨識與轉錄起始複合體組裝。
第 11 題
Which statement is true for the general transcription factors in eukaryotic organisms?
(A) TFIIE, TFIIF and TFIIH are not essential for transcription elongation, but they are required for promoter clearance.
(B) The core-binding factor is the fundamental transcription factor required to recruit RNA polymerase I.
(C) During transcription elongation, RNA polymerases may pause at specific sites near promoters, and this pause can be reversed by TFIIB.
(D) Transcription of the 5S rRNA gene requires TFIIIA and TFIIIB, but not TFIIIC.
(E) TAF2 and TAF5 can bind to TATA-less promoters that contains the Inr and DPE promoter elements to ensure the whole TFIID binding to the promoter.
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核心觀念
本題考 RNA 聚合酶 I、II、III 的基本轉錄因子，以及 RNA 聚合酶 II 從起始轉入延伸時，各因子的作用。
RNA 聚合酶 II 的起始前複合體由一般轉錄因子協助組裝；啟動子清除（promoter clearance）後，聚合酶進入延伸。RNA 聚合酶 I 轉錄主要的 rRNA 前驅物，需由其專屬的核心因子辨識啟動子並招募聚合酶。RNA 聚合酶 III 則負責轉錄 5S rRNA 等 RNA。
解題方法
逐項對照因子的主要功能：
- 啟動子近端暫停的釋放、停滯後的救援，與 TFIIB、TFIIS 等因子的功能不同。
- 5S rRNA 基因使用 RNA 聚合酶 III，需依序由 TFIIIA、TFIIIC、TFIIIB 協助組裝。
- TATA-less 啟動子的 Inr、DPE 元件可協助 TFIID 辨識，但題目所列的 TAF 組合需核對是否正確。
- RNA 聚合酶 I 的核心因子可直接招募 Pol I，是辨認正確敘述的關鍵。
選項分析
(A) 錯誤。 TFIIE 與 TFIIH 參與 RNA 聚合酶 II 起始及啟動子清除；TFIIH 的解旋酶與激酶活性也協助轉錄進入延伸。不過，TFIIF 不只是啟動子清除因子：它能提高延伸效率並抑制聚合酶短暫停頓，因此將三者一概描述為「延伸時不需要」並不精確。TFIIF 對延伸的調節作用已由體外轉錄研究證實。TFIIF 對起始與延伸的作用
(B) 正確。 RNA 聚合酶 I 的核心因子（core factor, CF；亦稱核心啟動子結合因子）是 rRNA 轉錄的基本起始因子，可辨識核心啟動子並招募 Pol I。此處的名稱指 Pol I 專屬的核心因子。
第 12 題
Which of the following RNA undergoes two additional processes known as capping and tailing?
(A) siRNA
(B) tRNA
(C) snRNA
(D) 5S rRNA
(E) hn RNA
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核心觀念
真核生物的核內異質 RNA（hnRNA）是蛋白質編碼基因轉錄後、尚未完成成熟加工的前驅 RNA，主要包含前驅信使 RNA（pre-mRNA）。它會經過多種加工，其中兩項重要步驟是：
- 加帽（capping）：在 RNA 的 端加上 -甲基鳥嘌呤帽（ cap），有助於保護 RNA、促進其輸出細胞核，並參與翻譯起始。
- 加尾（tailing）：在 RNA 的 端加入多聚腺苷酸尾（poly-A tail），可提升 RNA 穩定性，並影響其輸出與翻譯效率。
因此，題目所問「同時經過加帽與加尾」的 RNA，應是尚待加工成成熟 mRNA 的 hnRNA。
解題方法
先辨認這兩種加工的典型對象：真核細胞的前驅 mRNA。再比對選項中哪一種是前驅 mRNA 所屬的核內 RNA。hnRNA 是尚未成熟的 RNA，後續可接受 端加帽、 端加尾等加工，符合題意。
選項分析
第 13 題
Which is true for eukaryotic transcription activators?
(A) A type II nuclear receptor exists an inactive form in cytoplasm before binding to its ligand.
(B) Yeast Gal4 is a zinc-finger protein, involving in regulation of galactose metabolism.
(C) The basic region of a bHLH transcription factor is involved in protein dimerization.
(D) Type III nuclear receptors are also known as orphan receptors and bind to DNA as homodimers.
(E) In the bZIP transcription factor, the bZIP domain consists of two alpha-helix polypeptides, each with leucine residues separated by 5 amino acids.
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核心觀念
本題考核真核轉錄活化因子的結構域與核受體分類。判斷時要分清楚各蛋白的 DNA 結合區、二聚化區，以及核受體接觸配體前後的位置與結合型態。
- 核受體可依 DNA 結合與二聚化方式分類：第一型受體通常在細胞質中與伴護蛋白結合，接觸配體後形成同源二聚體並進入細胞核；第二型受體通常位於細胞核，常與 RXR 形成異源二聚體；第三型受體多為孤兒受體，以同源二聚體結合 DNA。
- Gal4是酵母的轉錄因子，含有 型鋅簇結構，參與半乳糖代謝基因的調控。
- bHLH轉錄因子的 basic 區域負責 DNA 結合；HLH 區域參與蛋白二聚化。
- bZIP轉錄因子以鹼性區域結合 DNA，亮氨酸拉鍊區域則協助二聚化。亮氨酸通常每隔七個胺基酸殘基重複出現。
解題方法
逐項比對各選項描述的蛋白分類、結構域功能與胺基酸排列間距。這些名詞各有典型特徵：核受體看細胞位置與二聚體類型；Gal4 看鋅指家族；bHLH 與 bZIP 則要分辨 DNA 結合區和二聚化區。
選項分析
第 14 題
Choose a correct statement for eukaryotic promoters.
(A) Spacing between the core element and upstream promoter element (UPE) is not important for the transcription of class I promoters.
(B) At least in Drosophila, TATA-less of class II promoters tend to have downstream promoter elements (DPEs) that are similar to TATA box, bound by TFIIB.
(C) Inr (initiator) and the TATA box constitutes a core promoter for the adenovirus major late promoter.
(D) The tRNA gene contains an internal promoter, which is split into three regions: box A, a short intermediate element, and Box C.
(E) The AT-rich initiator (rINR) is a conserved sequence of class I promoters and is located within the upstream promoter element (UPE).
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核心觀念
本題比較三種真核 RNA 聚合酶所使用的啟動子：
- 第一類啟動子由 RNA 聚合酶 I（Pol I）轉錄，典型例子是核糖體 RNA 基因。其啟動子含有轉錄起始點附近的核心區，以及上游啟動子元件（UPE）；兩區之間的間距與螺旋相位會影響轉錄。
- 第二類啟動子由 RNA 聚合酶 II（Pol II）轉錄，包括蛋白質編碼基因。核心啟動子可含 TATA box、起始子（Inr）或下游啟動子元件（DPE）等元件。
- 第三類啟動子由 RNA 聚合酶 III（Pol III）轉錄。典型 tRNA 基因含有位於基因內部的 A box 與 B box；5S rRNA 基因則有 A box、中間元件（IE）與 C box。
解題方法
先辨認選項談的是哪一類啟動子，再核對三件事：元件的位置、元件之間的間距，以及負責辨認元件的轉錄因子。本題最重要的區別是：Pol I 的 rInr 位於核心啟動子、包圍轉錄起始點；UPE 則位於更上游，兩者不是同一區域。
選項分析
(A) 錯誤。 第一類啟動子的核心區與 UPE 之間雖可有非必要 DNA，但不代表兩元件的間距不重要。改變兩者的距離或螺旋相位會削弱轉錄；其中，半圈螺旋長度的插入或刪除尤其不利。換言之，間隔序列本身不一定具有特定辨認功能，但兩元件的相對配置仍然重要。Pol I 與 Pol III 轉錄綜述
(B) 錯誤。 果蠅部分第二類啟動子確實具有 DPE，且常見於沒有 TATA box 的啟動子；但 DPE 位於轉錄起始點下游，並非與 TATA box 相似且由 TFIIB 結合。DPE 主要由 TFIID 中的 TAF 次單元辨認，因此選項對 DPE 的性質與結合因子都描述錯誤。
第 15 題
Which of the following statements is INCORRECT about the canonical microrna (miRNA) biogenesis pathway in mammals?
(A) Pri-miRNAs are typically transcribed by RNA polymerase II and contain a cap and poly(A) tail.
(B) The Microprocessor complex, composed of Drosha and DGCR8, cleaves pri-miRNAs in the nucleus to generate pre-miRNA hairpins.
(C) Exportin-5, in a Ran-GTP-dependent manner, exports pre-miRNAs from the nucleus into the cytoplasm.
(D) Dicer cleaves the pre-miRNA in the cytoplasm, producing a short duplex ( nucleotides), which then undergoes strand selection.
(E) The mature miRNA is incorporated into the RNA-induced silencing complex (RISC) through the Drosha–DGCR8 complex.
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核心觀念
本題考查哺乳類典型 miRNA 生合成路徑中，各步驟發生的位置、參與的蛋白質，以及 miRNA 如何進入沉默複合體。典型路徑可依序整理為：
解題方法
依照生合成順序核對選項：先確認初級轉錄本的來源與結構，再檢查核內加工、核輸出、細胞質加工，最後確認成熟 miRNA 載入 RISC 時所需的蛋白質。若選項把正確蛋白質放在錯誤步驟，即為錯誤敘述。
選項分析
- (A) 正確。 Pri-miRNA 通常由 RNA 聚合酶 II 轉錄，具有 端帽與 端多聚腺苷酸尾，之後在細胞核內接受加工。
第 16 題
Which of the following is the primary biological function of microRNAs (miRNAs) in eukaryotic cells?
(A) To serve as templates for the synthesis of small interfering RNAs (siRNAs) during immune response.
(B) To promote the splicing of pre-mRNA by recognizing intron-exon junctions.
(C) To regulate gene expression by binding to complementary sequences on target mRNAs, leading to translational repression or mRNA degradation.
(D) To act as ribozymes that catalyze peptide bond formation during protein synthesis.
(E) To serve as direct messengers in the nucleus that enhance transcription by interacting with RNA polymerase II.
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核心觀念
本題考查真核細胞中微小 RNA（microRNA, miRNA）的主要功能。miRNA 是一類短小的非編碼 RNA，成熟型通常約為 20–24 個核苷酸，主要透過 RNA 誘導沉默複合體（RNA-induced silencing complex, RISC）辨識目標信使 RNA（mRNA），進而抑制基因表現。
典型 miRNA 的生成過程如下：初級 miRNA（pri-miRNA）先在細胞核內經 Drosha 複合體加工成前驅 miRNA（pre-miRNA），再輸出至細胞質，由 Dicer 切割成成熟 miRNA。成熟 miRNA 與 Argonaute 蛋白等組成 RISC，藉由鹼基互補配對辨識目標 mRNA。配對不完全時，常造成轉譯抑制、去腺苷化及 mRNA 降解；配對高度互補時，也可促使目標 mRNA 被切割。
解題方法
判斷各選項是否描述 miRNA 的主要功能：miRNA 的核心作用是藉由辨識目標 mRNA，調控其轉譯或穩定性。它不是核糖體的催化成分，也不負責辨認剪接位置或直接促進轉錄。
選項分析
第 17 題
Which of the following statements correctly describes a key difference between microRNAs (miRNAs) and small interfering RNAs (siRNAs)?
(A) miRNAs primarily regulate gene expression through translational repression, while siRNAs often induce mRNA cleavage when binding to their target.
(B) miRNAs typically bind to perfectly complementary sequences on target mRNAs, while siRNAs bind to partially complementary sequences.
(C) siRNAs are derived from endogenous transcripts, while miRNAs are always of exogenous origin.
(D) Both miRNAs and siRNAs are loaded onto the RNA-induced silencing complex (RISC), but only siRNAs recruit the Argonaute protein.
(E) miRNAs are processed in the cytoplasm by Dicer, while siRNAs are processed exclusively in the nucleus.
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核心觀念
本題考查 miRNA 與 siRNA 的作用方式，以及兩者和標的 mRNA 配對時的差異。
miRNA（microRNA，微小 RNA）與 siRNA（small interfering RNA，小干擾 RNA）都是小型非編碼 RNA。它們會被裝載至 RNA 誘導沉默複合體（RNA-induced silencing complex, RISC），由 Argonaute 蛋白辨識並結合標的 RNA，進而抑制基因表現。
典型情況下，動物細胞中的 miRNA 與標的 mRNA 為部分互補，常造成翻譯抑制、mRNA 去腺苷化與降解；siRNA 通常與標的 mRNA 高度互補，常由 Argonaute 切割標的 mRNA。
解題方法
判斷兩者差異時，可抓住「配對程度與主要作用結果」：
- miRNA：通常部分互補，主要抑制翻譯並促進 mRNA 不穩定。
- siRNA：通常高度互補，常導致標的 mRNA 被切割。
因此，符合典型差異的是 (A)。這是主要作用方式的概括；實際作用也會受序列配對程度與生物系統影響。
選項分析
第 18 題
What is the primary purpose of RNA polyadenylation in eukaryotic cells?
(A) To prevent the formation of secondary structures in the coding region of the mRNA.
(B) To enhance transcription elongation by stabilizing RNA polymerase on the DNA template.
(C) To promote the export of mRNA from the nucleus and increase its stability and translational efficiency.
(D) To remove introns from pre-mRNA during RNA splicing.
(E) To initiate translation by providing a binding site for ribosomes at the end of the mRNA.
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核心觀念
真核生物的前驅信使 RNA（pre-mRNA）經切割後，通常會在 3′ 端加上多聚腺苷酸尾（poly(A) tail）。這個加尾步驟稱為 RNA 多腺苷酸化（RNA polyadenylation），由多腺苷酸聚合酶催化；尾部的腺苷酸序列通常不是由 DNA 模板直接轉錄而來。
多聚腺苷酸尾可與多聚腺苷酸結合蛋白（PABP）結合，幫助成熟 mRNA 輸出至細胞質、降低 mRNA 被核酸酶分解的機會，並促進翻譯。因此，本題考查的是 真核 mRNA 3′ 端加工對 mRNA 穩定性、核輸出與翻譯的作用。
解題方法
依序判斷選項描述的功能是否符合多聚腺苷酸尾的作用：
- 多聚腺苷酸化發生在 mRNA 的 3′ 端，不是 5′ 端。
- 它是 mRNA 加工的一環，與 mRNA 的穩定性、核輸出及翻譯效率相關。
- 去除內含子屬於 RNA 剪接；轉錄延伸則由 RNA 聚合酶負責。
符合上述功能的選項是 (C)。
選項分析
第 19 題
Which of the following statements about RNA splicing is correct?
(A) RNA splicing removes exons and joins introns to produce mature mRNA in eukaryotic cells.
(B) The spliceosome removes introns and adds a poly(A) tail to the end of the RNA molecule.
(C) RNA splicing is a process exclusive to prokaryotes.
(D) Alternative splicing allows a single gene to produce multiple protein isoforms.
(E) Splicing occurs in the cytoplasm after transcription is complete.
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核心觀念
真核生物的前體信使 RNA（pre-mRNA）通常含有外顯子（exon）與內含子（intron）。RNA 剪接的基本作用是移除內含子，並將相鄰外顯子接合，形成成熟 mRNA。
剪接體（spliceosome）由小核 RNA 與蛋白質組成，負責辨識剪接位點並催化剪接反應。真核生物的剪接多在細胞核內進行，且常與轉錄同步發生。剪接與 3′ 端加上多聚腺苷酸尾（poly(A) tail）是不同的 RNA 加工步驟；多聚腺苷酸尾加在 RNA 的 3′ 端，不是 5′ 端。
解題方法
判斷各選項時，抓住三個關鍵：
- 剪接移除的是內含子，保留並接合的是外顯子。
- 選擇性剪接（alternative splicing）可讓同一基因產生不同的成熟 mRNA，進而形成多種蛋白質異構型。
- 真核 RNA 剪接主要在細胞核內進行；多聚腺苷酸化則是另一項加工過程，位置在 3′ 端。
依此逐項檢查，只有描述選擇性剪接功能的選項符合正確定義。
選項分析
第 20 題
Which of the following statements about alternative splicing is correct?
(A) Alternative splicing occurs only in protein-coding genes and excludes non-coding RNA genes.
(B) Alternative splicing is regulated by splice site selection influenced by RNA-binding proteins and cis-regulatory elements.
(C) All alternative splicing events result in functional protein isoforms.
(D) Alternative splicing is primarily limited to the removal of introns without any variation in exon usage.
(E) Alternative splicing is a rare event occurring in only a small fraction of eukaryotic genes.
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核心觀念
真核生物的前體 mRNA（pre-mRNA）經剪接後，會移除內含子並連接外顯子。選擇性剪接是指同一轉錄本採用不同的剪接位點或外顯子組合，產生不同 RNA 轉錄本。常見形式包括外顯子跳躍、互斥外顯子、可變 5′ 剪接位點、可變 3′ 剪接位點，以及內含子保留。
剪接位點的選擇會受順式調控序列與反式作用因子共同影響。順式元件包括外顯子剪接增強子與沉默子、內含子剪接增強子與沉默子；RNA 結合蛋白則可辨識這些序列，促進或抑制特定剪接位點的使用。
解題方法
先辨認選擇性剪接的核心：不同剪接選擇會改變 RNA 中外顯子或剪接接合處的組合。接著檢查各選項是否錯把剪接限縮在蛋白質編碼基因、把所有產物都視為功能性蛋白，或忽略外顯子選擇及其調控。符合「剪接位點選擇受 RNA 結合蛋白與順式調控元件影響」的敘述即為正確。
選項分析
第 21 題
Which of the following statements about chromatin structure is correct?
(A) Euchromatin is associated with active gene transcription and is less condensed compared to heterochromatin.
(B) Heterochromatin is enriched with histone H3 lysine 4 methylation (H3K4me3), promoting transcriptional repression.
(C) The nucleosome is composed of DNA wrapped around a complex of six histone proteins.
(D) Chromatin structure is static and does not change in response to environmental or cellular signals.
(E) Histone modifications, such as methylation and acetylation, do not influence chromatin accessibility or transcriptional activity.
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核心觀念
本題考查染色質的凝縮程度、核小體組成，以及組蛋白修飾對基因轉錄的影響。
染色質由 DNA、組蛋白及其他相關蛋白質組成。較鬆散的常染色質通常較容易讓轉錄因子與 RNA 聚合酶接近 DNA，常與轉錄活性相關；較凝縮的異染色質通常較不利於轉錄。
核小體是染色質的基本組成單位，由約 147 個鹼基對的 DNA 繞在組蛋白八聚體外形成。八聚體包含 H2A、H2B、H3、H4 各兩個分子。
組蛋白的乙醯化、甲基化等修飾可影響染色質結構與轉錄活性；其作用須依修飾的位置與型態判斷，不能一概而論。
解題方法
先比對各選項是否符合三項基本概念：
- 常染色質通常較鬆散且較有利於轉錄。
- 核小體由八個組蛋白構成，而非六個。
- 染色質具有動態性，組蛋白修飾會影響其可近性與轉錄狀態。
依此逐項判斷，符合上述特徵的敘述即為正確答案。
選項分析
第 22 題
Which of the following statements accurately compares translational initiation between eukaryotes and bacteria?
(A) Bacterial translation begins with N-formyl-methionine carried by tRNA, which differs from the tRNA carrying interior methionine.
(B) Bacterial translation requires the Kozak sequence to guide ribosomes to the start codon.
(C) Eukaryotic translation requires the Shine-Dalgarno sequence to guide ribosomes to the start codon.
(D) Eukaryotic translation begins with methionine carried by tRNA, which is the same as the tRNA carrying interior methionine.
(E) Bacterial mRNAs contain a cap structure.
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核心觀念
本題考比較細菌與真核生物的轉譯起始，重點包括起始胺基酸、起始轉運 RNA，以及核糖體辨認起始密碼子的方式。
細菌的起始轉運 RNA（）攜帶經甲醯化的甲硫胺酸（-formylmethionine，fMet），與延伸階段攜帶內部甲硫胺酸的轉運 RNA 不同。真核生物起始時使用未甲醯化的甲硫胺酸；起始用的轉運 RNA（）也與延伸階段使用的甲硫胺酸轉運 RNA 不同。
核糖體辨認起始位置的方式也不同：細菌常利用 mRNA 上的 Shine–Dalgarno 序列；真核生物常由核糖體辨認 端帽結構後掃描 mRNA，並依 Kozak 序列環境選擇起始密碼子。
解題方法
逐一比對選項中的三類特徵：
- 起始胺基酸與起始轉運 RNA：細菌起始胺基酸是 fMet；真核生物起始胺基酸是未甲醯化的 Met。兩類生物的起始轉運 RNA 都與延伸階段使用的轉運 RNA 不同。
- 起始位置辨認序列：Shine–Dalgarno 序列屬於細菌；Kozak 序列屬於真核生物。
- 端帽結構：典型真核生物 mRNA 有 端帽；細菌 mRNA 一般沒有真核型 端帽。
依此判斷，只有選項（A）正確。
選項分析
第 23 題
What are the functions of IF3 in bacterial translation?
(A) Binds the 50S ribosomal subunit.
(B) Promotes reassociation of the 30S and 50S ribosomal subunits.
(C) Facilitates the binding of fMet-tRNA to the 30S initiation complex.
(D) Facilitates mRNA binding to the 30S initiation complex.
(E) Helps align the Kozak sequence of mRNA with the 16S rRNA.
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第 23 題 詳解
核心觀念
本題考的是**細菌翻譯起始（bacterial translation initiation）**中三個起始因子 IF1、IF2、IF3 各自的功能區分。考生必須精準掌握每一個起始因子的專一角色，才能在干擾選項中做出正確判斷。
細菌翻譯起始的基本流程如下：
- 30S 次單元在 IF1、IF2、IF3 的協助下，與 mRNA 及 fMet-tRNA 結合，形成 30S 起始複合體（30S initiation complex, 30S IC）。
- 隨後 50S 次單元加入，IF1、IF2、IF3 釋出，形成 70S 起始複合體，翻譯正式開始。
三個起始因子的功能摘要：
| 起始因子 | 主要功能 |
|---|---|
| IF1 | 結合 30S 次單元的 A 位點，防止 tRNA 誤入 A 位點；協助 IF3 的反結合（anti-association）活性 |
| IF2 | 為 GTPase；以 IF2-GTP 形式專一辨識並招募 fMet-tRNA 至 30S 次單元的 P 位點；促進 50S 次單元加入時水解 GTP |
| IF3 | ① 結合 30S 次單元，阻止 30S 與 50S 過早結合（anti-association activity）；② 促進 mRNA 與 30S 次單元結合；③ 校對起始密碼子保真度（proofreading / codon–anticodon fidelity），確保 AUG 正確配對 |
解題方法
題目問「IF3 的功能」，需從選項中找出屬於 IF3 功能的描述。關鍵切入點：先將 IF2 與 IF3 的功能嚴格區分開——IF2 負責 fMet-tRNA 的招募，IF3 負責 anti-association 與 mRNA 結合的促進。接著逐一檢視選項，排除描述其他因子功能或根本不存在的機制。
選項分析
(A) Binds the 50S ribosomal subunit.（結合 50S 核糖體次單元）
❌ 錯誤。 IF3 結合的對象是 30S 次單元（具體而言結合於 30S 的 platform 區域），而非 50S 次單元。IF3 的 anti-association 功能正是透過佔據 30S 上的結合位置，在空間上阻止 50S 與 30S 結合，從而維持 30S 以游離態存在、可供起始使用。本選項錯誤地將結合對象寫成 50S。
(B) Promotes reassociation of the 30S and 50S ribosomal subunits.（促進 30S 與 50S 重新結合）
❌ 錯誤。 IF3 的功能恰恰相反——它是 anti-association factor，專門阻止 30S 與 50S 在沒有 mRNA 和起始 tRNA 的情況下過早結合。
第 24 題
Which of the following statements about poliovirus are correct?
(A) Poliovirus directly degrades host mRNA.
(B) Poliovirus protease degrades eIF4G.
(C) Poliovirus RNA harbors a cap structure.
(D) The IRES element is present in most mRNAs.
(E) eIF4E facilitates the translation of picornavirus mRNAs.
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核心觀念
本題考查小核糖核酸病毒科（Picornaviridae）的病毒 RNA 結構、內部核糖體進入位點（IRES），以及病毒如何抑制宿主的帽依賴型轉譯。
真核細胞多數 mRNA 的 5′ 端帶有 帽，由 eIF4E 辨識；eIF4G 作為支架蛋白，連結 eIF4E、eIF4A 與其他轉譯起始因子，協助核糖體起始轉譯。小核糖核酸病毒的基因組 RNA 沒有 5′ 帽，而是利用 5′ 非轉譯區中的 IRES，以非帽依賴方式招募轉譯機器。脊髓灰質炎病毒的 2A 蛋白酶會切割 eIF4G，抑制宿主帽依賴型轉譯；病毒 IRES 則不需要 eIF4E 來辨識 5′ 帽。
解題方法
逐項確認四個特徵即可判斷：
- 宿主 mRNA 的轉譯受抑制，是否代表病毒直接降解宿主 mRNA？
- 脊髓灰質炎病毒蛋白酶是否會切割 eIF4G？
- 病毒 RNA 有沒有 5′ 帽？
- IRES 與 eIF4E 是否為多數 mRNA 或小核糖核酸病毒轉譯所必需？
脊髓灰質炎病毒的宿主轉譯抑制，關鍵在於切割轉譯起始因子 eIF4G，而非直接降解宿主 mRNA。病毒 RNA 利用 IRES 進行非帽依賴型轉譯，因此不需要 eIF4E 以辨識帽結構。
選項分析
(A) 錯誤。 脊髓灰質炎病毒會抑制宿主蛋白質合成，但不能因此推論它會直接降解宿主 mRNA。此題所考的主要機制是病毒蛋白酶切割 eIF4G，破壞宿主帽依賴型轉譯所需的起始複合體。脊髓灰質炎病毒 2A 蛋白酶與宿主基因表現調控
(B) 正確。 脊髓灰質炎病毒的 2A 蛋白酶會切割 eIF4G。
第 25 題
Which of the following molecules do NOT function as GTPases?
(A) IF2
(B) EF-G
(C) EF-Ts
(D) EF-Tu
(E) RF-3
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核心觀念
GTPase 是能催化 GTP 水解的蛋白質，反應可表示為：
翻譯過程中，多種因子會利用 GTP 水解所釋出的能量推動核糖體上的步驟。相對地，核苷酸交換因子負責促進 GTPase 釋放 GDP、結合新的 GTP；它本身不因此成為 GTPase。
解題方法
逐一辨認各因子在細菌翻譯中的功能，並判斷它是直接水解 GTP 的因子，還是協助核苷酸交換的因子。這題的關鍵區別是 EF-Tu 與其交換因子 EF-Ts：EF-Tu 是 GTPase，EF-Ts 則負責促進 EF-Tu 上的 GDP–GTP 交換。
選項分析
- (A) IF2：錯。 IF2（起始因子 2）是 GTPase。它結合 GTP 參與翻譯起始，起始複合體形成後水解 GTP，協助起始步驟完成。
- (B) EF-G：錯。 EF-G（延長因子 G）是 GTPase。
第 26 題
Which statements inaccurately describe base pairing between codon and anticodon?
(A) The first two bases in a codon determine coding specificity by forming strong Watson-Crick base pairs with the anticodon.
(B) Isoaccepting tRNAs bind different amino acids but recognize the same codon.
(C) Wobble occurs when the third base of a codon forms a non-Watson-Crick base pair with the anticodon.
(D) Wobble allows the same aminoacyl-tRNA to pair with multiple codons.
(E) The super-wobble hypothesis suggests that a single tRNA with U in the first anticodon position ( position of the anticodon) can recognize codons ending in any of the four bases under certain conditions.
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核心觀念
本題考查密碼子與反密碼子的配對方向、擺動配對，以及同受體 tRNA（isoaccepting tRNA）的定義。
mRNA 密碼子以 方向讀取，tRNA 反密碼子以反向平行方式與之配對。密碼子的前兩個鹼基通常與反密碼子形成 Watson–Crick 配對；密碼子的第三個鹼基則可與反密碼子 端的第 34 位鹼基形成較具彈性的配對，這個位置稱為擺動位置。這種彈性使一種 tRNA 能辨認多個同義密碼子。NCBI《Genomes》
同受體 tRNA 指可接受相同胺基酸、但具有不同反密碼子的 tRNA。它們通常負責辨認編碼同一胺基酸的不同同義密碼子。相關綜述
解題方法
逐項檢查敘述是否符合上述配對規則與名詞定義。尤其要分清楚兩件事：擺動配對發生在密碼子第三位與反密碼子第 34 位之間；同受體 tRNA 的分類依據是「接受相同胺基酸」，不是接受不同胺基酸。
選項分析
第 27 題
Which of the following antibiotics do NOT inhibit protein translation?
(A) Puromycin
(B) Thiostrepton
(C) Penicillins
(D) Chloramphenicol
(E) Viomycin
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核心觀念
本題考查抗生素的作用標的。蛋白質轉譯是核糖體依序讀取 mRNA，並將胺基酸接合成多肽的過程；抑制轉譯的抗生素會干擾核糖體、tRNA、延伸因子或肽鍵形成。
青黴素類抗生素的主要標的是細菌細胞壁合成，而非蛋白質轉譯，因此不屬於轉譯抑制劑。
解題方法
逐一辨認各藥物的主要作用機制，再確認其作用是否直接干擾轉譯。若作用於核糖體，或使轉譯所需的 tRNA、延伸因子無法正常運作，即屬於轉譯抑制劑；若作用標的是細胞壁合成，則不屬於此類。
選項分析
- (A) Puromycin：嘌呤黴素的結構類似胺醯化 tRNA，可進入核糖體的受體位，與正在延長的多肽鏈形成鍵結，使多肽提前釋出，造成轉譯提早終止。屬於轉譯抑制劑。
第 28 題
The function of miRNA is based on inhibiting which of the following factors?
(A) eIF1A
(B) eIF2
(C) eIF3
(D) eIF4A
(E) eIF4E
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核心觀念
本題考 miRNA 對真核生物轉譯起始的抑制。miRNA 與 Argonaute 等蛋白形成 miRNA 誘導沉默複合體（miRISC），辨認目標 mRNA 的 3′ 非轉譯區，抑制蛋白質表現；常見作用包括降低轉譯起始，以及促進 mRNA 去腺苷化與降解。
真核生物的帽依賴型轉譯起始中，eIF4E 負責辨認 mRNA 5′ 端的 m⁷G 帽結構，是 eIF4F 複合體的一員。miRNA 介導的轉譯抑制常涉及這條帽依賴型起始途徑，因此本題答案是 eIF4E。這是考題採用的概念框架；miRNA 的實際抑制機制不只一種，也不宜解讀成 miRNA 在所有情況下都直接結合並抑制 eIF4E。相關研究
解題方法
先辨認各選項在轉譯起始中的功能，再找出與 mRNA 5′ 帽辨認直接相關的因子。miRNA 抑制常牽涉帽依賴型轉譯起始；在選項中，負責結合 5′ 帽的是 eIF4E，因此選 (E)。
選項分析
第 29 題
Which of the following is a primary function of the UTR in eukaryotic mRNA?
(A) Facilitating the initiation of transcription.
(B) Determining the site of ribosome binding for translation initiation.
(C) Regulating mRNA stability and translation efficiency.
(D) Coding for signal peptides during protein synthesis.
(E) Ensuring the proper splicing of introns from the pre-mRNA.
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核心觀念
真核生物的成熟 mRNA 可分為 UTR、蛋白質編碼區，以及 UTR。UTR 是「非轉譯區」，位於開放閱讀框之外，本身不直接編碼蛋白質。
UTR 位於終止密碼子下游，含有多種順式調控序列，可與 RNA 結合蛋白及微小 RNA 等因子互相作用，調節 mRNA 的穩定性、細胞內定位與轉譯效率。因此，即使不改變蛋白質的胺基酸序列， UTR 的序列或長度改變仍可能影響基因表現。
解題方法
先確認題目問的是 UTR 的「主要功能」，再依 mRNA 的區域分工排除：
- 轉錄起始主要由 DNA 上的啟動子及轉錄因子調控。
- 轉譯起始通常依賴 端相關機制與起始密碼子周邊序列。
- 蛋白質序列由編碼區決定。
- UTR 的代表性功能是轉錄後調控，包括影響 mRNA 穩定性與轉譯效率。
選項分析
(A) Facilitating the initiation of transcription.
錯誤。轉錄起始主要由 DNA 上的啟動子與轉錄因子調控； UTR 是 RNA 上的非轉譯區，不負責促進轉錄起始。
(B) Determining the site of ribosome binding for translation initiation.
錯誤。