109 年 國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系碩士班(一般生)《生命科學》
第 1 題2 分
Which of the following techniques can be used to edit gene?
(A) RT-PCR
(B) ELISA
(C) CRISPR/Cas9
(D) Electrophoresis
(E) Gel shift
登入後即可作答並保存紀錄。
本題主要考驗學生對於基因編輯技術的認識。基因編輯技術是指能夠精確地對生物體的 DNA 序列進行修改、插入或刪除的技術。
(A) RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) 是用來偵測 RNA 表現量的技術,透過將 RNA 反轉錄為 cDNA 後再進行 PCR 放大。它不能用來編輯基因。
(B) ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) 是一種用於偵測特定抗原或抗體的免疫學檢測方法,與基因編輯無關。
第 2 題2 分
Which of the following models are always used in studying biology in vivo?
(A) Human
(B) Monkey
(C) Mouse
(D) Zebra fish
(E) Fruit fly
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對 in vivo 生物學研究模型選擇的理解。In vivo 指的是在生物體內進行的實驗,通常需要選擇具有代表性、易於操作且與研究對象有一定相似性的模式生物。
(A) Human:人類本身是研究的最終對象,但由於倫理、成本和實驗可行性等問題,通常不直接作為常規的 in vivo 研究模型。
(B) Monkey:猴子是較高階的靈長類動物,在某些特定研究(如神經科學、傳染病疫苗開發)中會使用,但相對而言,其使用不如囓齒類動物廣泛。
(C) Mouse:小鼠是生物醫學研究中最常用的 in vivo 模型之一。
第 3 題2 分
Which one is NOT the class of pathogen?
(A) Spider
(B) Snake
(C) Virus
(D) Beetle
(E) Fungus
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
病原體(pathogen)是能在宿主內引起感染性疾病的生物或感染性因子,常見類別包括:
- 病毒(virus)
- 細菌(bacterium)
- 真菌(fungus)
- 原生生物(protist)
- 寄生蟲(parasite)
蜘蛛、甲蟲等節肢動物可作為寄生蟲或疾病媒介,但一般不直接列為「病原體類別」。蛇則屬於脊椎動物中的爬蟲類,也不是病原體類別。
解題方法
本題採「分類層級」判斷:
- 先辨認各選項所屬生物類群。
- 判斷該類群是否屬於醫學微生物學中常見的病原體類別。
- 蜘蛛與甲蟲同屬節肢動物;病毒與真菌則是典型病原體類別。
- 蛇屬爬蟲類,與典型病原體類別不符,因此選擇蛇。
選項分析
- (A) Spider(蜘蛛)
蜘蛛屬於節肢動物。嚴格而言,蜘蛛本身通常不是病原體;但在本題預設的廣義分類中,蜘蛛與甲蟲同屬動物性、節肢動物相關類群,並非題目要排除的「爬蟲類」。
第 4 題2 分
Which of the following organs are involved in immune system?
(A) Gut
(B) Ear
(C) Skin
(D) Spleen
(E) All right above
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查免疫系統的組成與分布。免疫系統不只包括胸腺、淋巴結、脾臟等典型淋巴器官,也包括分布於各種組織中的局部免疫組織與屏障。
免疫防禦可分為:
- 先天性免疫:皮膚、黏膜、抗菌物質、吞噬細胞等構成第一道防線。
- 後天性免疫:由淋巴球、抗體及局部淋巴組織提供具專一性的免疫反應。
因此,凡是具有物理屏障、免疫細胞、淋巴組織或局部免疫功能的器官,都可視為與免疫系統有關。
解題方法
逐一判斷各器官是否具有免疫屏障或免疫組織:
- 腸道具有腸道相關淋巴組織。
- 耳部具有皮膚、黏膜及局部免疫防禦。
- 皮膚是重要的先天性免疫屏障。
- 脾臟是典型的周邊淋巴器官,負責監控血液中的抗原。
四個器官皆參與免疫防禦,因此選擇「以上皆是」。
選項分析
(A) Gut(腸道)正確
腸道是人體最大的免疫相關區域之一,具有腸道相關淋巴組織(gut-associated lymphoid tissue, GALT),包括:
- Peyer’s patches(派氏斑)
- 腸道黏膜中的淋巴球
- 腸道固有層中的巨噬細胞、樹突細胞與漿細胞
腸道黏膜會分泌分泌型 IgA,協助阻止病原體附著與侵入;腸道菌相也會影響免疫系統成熟及免疫耐受。因此腸道明確參與免疫系統。
(B) Ear(耳)正確
耳部並非典型的淋巴器官,但仍具有免疫防禦功能。外耳道皮膚可形成物理屏障,耳垢含有不利於微生物生長的成分;中耳與內耳周圍的黏膜及組織也具有局部免疫反應。
第 5 題2 分
Which of the following cell types are NOT immune cells?
(A) Adipocyte
(B) B cell
(C) Macrophage
(D) T cell
(E) Neuron cell
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
免疫細胞是參與免疫辨識、免疫調控或防禦反應的細胞,例如淋巴球與吞噬細胞。脂肪細胞主要負責脂質儲存及代謝調節;神經元主要負責接收與傳遞神經訊號。細胞能影響免疫反應,不代表它本身就是免疫細胞。
解題方法
逐一辨認各細胞的主要功能:若其典型分類屬於免疫系統的細胞,即為免疫細胞;若主要負責代謝儲存或神經訊號傳遞,則不屬於免疫細胞。
選項分析
- (A) Adipocyte(脂肪細胞):主要儲存脂質並調節能量代謝,不屬於免疫細胞。脂肪細胞可分泌訊號分子、影響發炎與免疫活動,但這不改變其細胞分類。符合題意。
- (B) B cell(B 細胞):屬於淋巴球,能辨認抗原並分化為漿細胞以製造抗體,是免疫細胞。
第 6 題2 分
Which of the following responses are NOT immune responses?
(A) Mitosis
(B) Killing cancer cells
(C) Nutrition transport
(D) Production of antibody
(E) Secretion of inflammatory cytokine
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對免疫反應特徵的理解。免疫反應是機體為抵抗外來抗原(如病原體)或清除異常細胞(如癌細胞)而產生的一系列生理和病理過程。
(A) Mitosis (有絲分裂):有絲分裂是細胞增殖的方式,所有細胞都需要通過有絲分裂來生長和修復。雖然免疫細胞也需要通過有絲分裂來增殖以應對感染,但有絲分裂本身不是一個特異性的免疫反應,而是細胞生長和分裂的基本過程。
(B) Killing cancer cells (殺死癌細胞):免疫系統(特別是細胞毒殺 T 細胞和自然殺手細胞 NK cells)能夠識別並殺死癌細胞,這是免疫監視 (immune surveillance) 的重要組成部分,屬於免疫反應。
(C) Nutrition transport (營養運輸):營養運輸是細胞維持基本生命活動所必需的過程,例如葡萄糖、氨基酸等的吸收和運輸。這是一個基本的生理過程,與免疫反應無關。
(D) Production of antibody (產生抗體):抗體是由 B 細胞產生的,是體液免疫的核心,用於中和病原體或標記病原體以便清除,屬於典型的免疫反應。
第 7 題2 分
Which one is the isotype of antibody?
(A) IgD
(B) IgH
(C) IgB
(D) IgE
(E) IgA
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
抗體的 isotype(同種型) 是依據免疫球蛋白「重鏈恆定區」的種類所分類的抗體類別。不同重鏈恆定區會決定抗體的類型與主要功能:
- 鏈:IgM
- 鏈:IgD
- 鏈:IgG
- 鏈:IgE
- 鏈:IgA
因此,IgM、IgD、IgG、IgE 與 IgA 都是抗體的 isotype。
解題方法
判斷選項是否為抗體 isotype,只要確認它是否代表上述五種免疫球蛋白類別之一。題目雖使用單數「Which one」,但選項中有多個正確的抗體類型,因此本題實質上應視為複選題。
選項分析
-
(A) IgD:正確。
IgD 是由 重鏈所構成的免疫球蛋白,屬於抗體 isotype,主要表現在初始型 B 細胞表面,與 B 細胞受體功能有關。 -
(B) IgH:錯誤。
IgH 通常指 immunoglobulin heavy chain,也就是「免疫球蛋白重鏈」或重鏈基因座的統稱,不是五種抗體 isotype 之一。真正代表 isotype 的名稱是 IgM、IgD、IgG、IgE 與 IgA。
第 8 題2 分
Which of the following techniques can be used to detect gene?
(A) HPLC
(B) PCR
(C) Gel filtration
(D) Western blot
(E) Southern blot
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查「基因的偵測方法」與各種生物技術所偵測的分子層級。
基因本質上是 DNA 上具有特定核苷酸序列的遺傳資訊,因此能直接針對特定 DNA 序列進行擴增或核酸雜合偵測的方法,可用來偵測基因。符合此原則的選項為 PCR 與 Southern blot。
解題方法
先判斷各技術的主要偵測對象:
- 偵測 DNA 或特定核酸序列:可用於基因偵測。
- 偵測蛋白質:屬於基因表現產物的偵測,不是直接偵測基因。
- 依物理性質分離或分析分子:若沒有特異性核酸辨識機制,不能直接判定特定基因是否存在。
因此,本題應選擇能直接分析特定 DNA 序列的技術。
選項分析
(A) HPLC
HPLC 是高效能液相層析,主要依據分子的極性、大小、電荷或親和性等差異進行分離與定量。
HPLC 可分析核苷酸、核苷及 DNA 或 RNA 的組成,但一般不具備針對特定基因序列的專一性辨識能力。因此,HPLC 不是典型的基因偵測方法。
錯誤。
(B) PCR
PCR(polymerase chain reaction)利用特異性引子,使目標 DNA 片段在體外進行大量複製。其基本循環包含:
- 變性:雙股 DNA 分離。
- 引子黏合:引子與目標序列互補配對。
- 延伸:DNA polymerase 由引子端延伸新股 DNA。
理想狀況下,經過 個循環後,目標 DNA 的拷貝數約為:
若反應能產生預期大小的特異性產物,即可表示樣本中含有與引子相匹配的目標基因序列。若搭配螢光偵測,進行 qPCR,還能定量分析起始模板量。
正確。
(C) Gel filtration
Gel filtration 又稱 size-exclusion chromatography,利用多孔性凝膠依分子大小分離樣品:
第 9 題2 分
Which of the following techniques need to use monoclonal antibody?
(A) Northern blot
(B) Flow cytometry
(C) PCR
(D) ELISpot
(E) Southern blot
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對生物技術中單株抗體 (monoclonal antibody) 用途的了解。單株抗體是高度特異性的抗體,由單一 B 細胞株產生,能夠特異性地識別並結合單一抗原表位 (epitope)。
(A) Northern blot (Northern 印跡):Northern blot 用於偵測 RNA。它通常使用放射性或螢光標記的 DNA 或 RNA 探針來檢測特定的 RNA 序列,而不是使用抗體。
(B) Flow cytometry (流式細胞儀):流式細胞儀是一種用於分析細胞懸浮液中細胞的技術。它通常使用帶有螢光標記的抗體來識別細胞表面的特定抗原或細胞內部的特定分子,從而對細胞進行分類、計數和分析。因此,流式細胞儀經常需要使用單株抗體。
(C) PCR (Polymerase Chain Reaction):PCR 是一種核酸擴增技術,通過設計 DNA 引子來放大目標 DNA 片段,與抗體無關。
(D) ELISpot (Enzyme-Linked ImmunoSpot):ELISpot 是一種用於定量產生特定細胞因子或抗體的細胞數量的技術。它類似於 ELISA,但檢測的是單個細胞分泌的蛋白質。ELISpot 實驗通常使用針對目標蛋白質(如細胞因子或抗體)的單株抗體來捕捉和檢測。因此,ELISpot 通常需要使用單株抗體。
(E) Southern blot (Southern 印跡):Southern blot 用於偵測 DNA。它通常使用 DNA 或 RNA 探針來檢測特定的 DNA 序列,而不是使用抗體。
第 10 題2 分
Which of the following strategies can be used to control cancer?
(A) CAR-T
(B) Immune checkpoint blockade
(C) Radiation therapy
(D) Dendritic cell vaccine
(E) Chemical therapy
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查癌症治療的主要策略。癌症治療可藉由下列方式達成:
- 直接殺死或抑制癌細胞,例如放射線治療與化學治療。
- 動員或增強病人的免疫系統,使其辨識並攻擊癌細胞,例如 CAR-T、免疫檢查點阻斷與樹突細胞疫苗。
- 透過多種治療併用,提高癌細胞清除率並降低復發機會。
因此,本題屬於複選題,所有能有效控制癌症的治療策略皆應選入。
解題方法
判斷每個選項是否為臨床上可用的抗癌治療方式:
- 若能直接破壞癌細胞或抑制其增殖,屬於癌症治療。
- 若能活化免疫反應、解除免疫抑制,或使免疫細胞專一性攻擊癌細胞,也屬於癌症治療。
- 不必要求各治療方式的作用機制相同,只要具備控制腫瘤生長、縮小腫瘤或清除癌細胞的作用即可選取。
選項分析
(A) CAR-T
正確。
CAR-T 是「嵌合抗原受體 T 細胞治療」。其基本流程是:
- 從病人血液分離 T 細胞。
- 以基因工程使 T 細胞表現嵌合抗原受體。
- 在體外大量培養這些 T 細胞。
- 將其回輸病人體內,使其辨識癌細胞表面特定抗原並發動細胞毒殺作用。
CAR-T 特別應用於部分血液惡性腫瘤,例如 B 細胞急性淋巴性白血病及某些淋巴瘤。因此 CAR-T 是可控制癌症的免疫治療策略。
(B) Immune checkpoint blockade
正確。
腫瘤細胞常利用免疫檢查點抑制 T 細胞,例如:
- PD-1 與 PD-L1 結合,使 T 細胞失去活性。
- CTLA-4 參與抑制 T 細胞活化。
免疫檢查點阻斷藥物可阻止這些抑制訊號,使 T 細胞恢復辨識並攻擊癌細胞的能力。常見藥物包括抗 PD-1、抗 PD-L1 與抗 CTLA-4 抗體。
此治療方式並非直接毒殺癌細胞,而是解除腫瘤微環境對免疫系統的抑制,仍屬於有效的抗癌治療。
(C) Radiation therapy
正確。
第 11 題2 分
Which of the following experimental approaches are used to determine gene expression?
(A) Affinity chromatography
(B) Chromatin immunoprecipitation
(C) Gene array analysis
(D) RNA interference (RNAi)
(E) RNA sequencing
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對研究基因表現 (gene expression) 的實驗方法的認識。基因表現是指基因的 DNA 序列被轉錄成 RNA,進而可能被轉譯成蛋白質的過程。
(A) Affinity chromatography (親和層析):親和層析是一種分離技術,可以利用分子之間的特異性結合(如抗原-抗體、酶-基質、配體-受體)來純化或分離目標分子,例如蛋白質。雖然可以用來純化與基因表現相關的蛋白質,但它本身不是直接測定基因表現的方法。
(B) Chromatin immunoprecipitation (染色質免疫沉澱,ChIP):ChIP 是一種用於研究蛋白質與 DNA 相互作用的技術。它可以測定特定轉錄因子或組蛋白修飾在基因啟動子或基因體上的結合情況,間接反映基因的調控狀態,但不是直接測量 RNA 或蛋白質的表現量。
(C) Gene array analysis (基因陣列分析,如 DNA microarray):基因陣列是一種高通量技術,可以同時檢測數千甚至數萬個基因的 mRNA 表現量。通過比較不同條件下樣本的基因陣列數據,可以了解哪些基因的表現量發生了變化,從而研究基因表現。
(D) RNA interference (RNAi,RNA 干擾):RNAi 是一種通過引入雙鏈 RNA 來沉默特定基因表現的技術。它是一種調控基因表現的方法,而不是直接測定基因表現的方法。
第 12 題2 分
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2019 was awarded jointly to William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe and Gregg L. Semenza "for their discoveries of how cells sense and adapt to the availability of 'X'."
What is the 'X'?
(A) Amino acid
(B) Fatty acid
(C) Glucose
(D) Oxygen
(E) Protein.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對 2019 年諾貝爾生理學或醫學獎的了解,以及細胞感知和適應環境的機制。該獎項授予 William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe 和 Gregg L. Semenza,表彰他們對細胞如何感知和適應氧氣供應的研究。
獲獎者發現了細胞感知氧氣濃度的機制,以及這種感知如何影響細胞的生理功能。他們的研究揭示了 HIF (Hypoxia-Inducible Factor) 在細胞對低氧(缺氧)環境做出反應中的關鍵作用。HIF 是一個轉錄因子,在低氧條件下穩定並促進下游基因的表達,這些基因調控著血管生成、能量代謝和造血等過程。
因此,獲獎研究的關鍵是細胞感知和適應「氧氣」的可用性。
第 13 題2 分
Which of the following techniques are used for targeted genome editing?
(A) Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-CRISPR-Associated 9 (CRISPR-Cas9)
(B) ELISA
(C) Flow Cytometry
(D) Transcription-Activator Like Effector Nucleases (TALEN)
(E) Zinc Finger Nuclease (ZFN).
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對基因組編輯 (genome editing) 技術的認識。基因組編輯技術是指能夠精確地對生物體的 DNA 序列進行修改、插入或刪除的技術。
(A) CRISPR-Cas9:CRISPR-Cas9 是一種革命性的基因編輯技術,它利用 Cas9 核酸酶和導引 RNA (gRNA) 來精確地切割 DNA,進而達成基因的敲除、插入或修飾。這是目前最廣泛使用的基因編輯工具。
(B) ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay):ELISA 是一種免疫學檢測方法,用於偵測抗體或抗原,與基因編輯無關。
(C) Flow Cytometry (流式細胞儀):流式細胞儀用於分析細胞,與基因編輯無關。
第 14 題2 分
Which of the followings are inflammatory mediators/molecules?
(A) IL-1β
(B) IL-2
(C) INOS
(D) PD-1
(E) TNFa
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對炎症介質/分子 (inflammatory mediators/molecules) 的認識。炎症是機體對損傷或感染的一種保護性反應,涉及多種細胞和分子。炎症介質是參與炎症過程並調節其強度和持續時間的分子。
(A) IL-1β (Interleukin-1 beta):IL-1β 是一種重要的促炎細胞因子,能引起發熱、疼痛和促進炎症反應。
(B) IL-2 (Interleukin-2):IL-2 主要是一種免疫調節細胞因子,促進 T 細胞的增殖和分化,在免疫反應中起重要作用,但它不是典型的「促炎」介質,而是更偏向於免疫活化。
(C) iNOS (inducible Nitric Oxide Synthase):iNOS 是一種誘導型一氧化氮合成酶,在炎症刺激下表達,產生大量一氧化氮 (NO)。NO 在炎症反應中有多種作用,包括血管舒張、免疫細胞活化和細胞毒性,常被視為炎症介質。
第 15 題2 分
What are the properties of stem cells?
(A) They are capable of dividing and renewing themselves for long periods
(B) They are specialized
(C) They can give rise to specialized cell types
(D) They can be used for cell-based therapies
(E) They can be used for drug screening.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對幹細胞 (stem cells) 特性的理解。幹細胞是具有自我更新能力和分化潛能的細胞。
(A) They are capable of dividing and renewing themselves for long periods (它們能夠長期分裂和自我更新):這是幹細胞最核心的特性之一,即自我更新能力 (self-renewal),能夠在不分化的情況下保持細胞數量。
(B) They are specialized (它們是特化的):特化細胞 (specialized cells) 是指已經分化並具有特定功能的細胞,例如神經細胞、肌肉細胞等。幹細胞的特點是「未特化」或「低度特化」,因此這個選項是錯誤的。
第 16 題2 分
Microbiota are "ecological communities of commensal, symbiotic and pathogenic microorganisms" Which of the following description about microbiota are CORRECT?
(A) Microbiota are found in and on all multicellular organisms from plants to animals.
(B) Microbiota includes bacteria, archaea, protists, fungi and viruses.
(C) Microbiota are crucial for immunologic homeostasis of their host.
(D) Microbiota are dispensable for hormonal homeostasis of their host.
(E) Microbiota play an important role for metabolic homeostasis of their host.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對微生物群落 (microbiota) 的理解。Microbiota 指的是一個特定環境(如人體、土壤、水體)中所有微生物的總稱,包括細菌、古菌、真菌、病毒等。
(A) Microbiota are found in and on all multicellular organisms from plants to animals (微生物群落存在於所有多細胞生物(從植物到動物)的體內和體表):這是正確的。幾乎所有生物都與微生物共生,形成微生物群落。
(B) Microbiota includes bacteria, archaea, protists, fungi and viruses (微生物群落包括細菌、古菌、原生生物、真菌和病毒):這是正確的。Microbiota 的組成非常多樣。
(C) Microbiota are crucial for immunologic homeostasis of their host (微生物群落對宿主的免疫穩態至關重要):這是正確的。
第 17 題2 分
Autophagy is the natural, regulated mechanism of the cell that removes unnecessary or dysfunctional components. Which of the following description about autophagy are CORRECT?
(A) Autophagy allows the orderly degradation and recycling of cellular components.
(B) Autophagy has been seen as an adaptive response to stress, promoting survival of the cell
(C) Autophagy, in some cases, promotes cell death and morbidity.
(D) Lysosomes are the sites of intracellular autophagy
(E) 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine was awarded to Yoshinori Ohsumi for his great work on autophage research.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對細胞自噬 (autophagy) 的理解。細胞自噬是一種細胞內物質降解和回收的過程,通過自噬體 (autophagosome) 包裹細胞內不需要或受損的組分,然後與溶酶體 (lysosome) 融合,將其降解。
(A) Autophagy allows the orderly degradation and recycling of cellular components (細胞自噬允許細胞組分的有序降解和回收):這是正確的。細胞自噬是細胞維持內環境穩定、清除受損細胞器和蛋白質的機制。
(B) Autophagy has been seen as an adaptive response to stress, promoting survival of the cell (細胞自噬已被視為一種應對壓力、促進細胞存活的適應性反應):這是正確的。在營養匱乏等壓力條件下,細胞自噬可以通過降解細胞內成分提供能量和原料,幫助細胞度過危機。
(C) Autophagy, in some cases, promotes cell death and morbidity (在某些情況下,細胞自噬會促進細胞死亡和發病):這是正確的。
第 18 題2 分
Neurodegeneration is the progressive loss of structure or function of neurons, including death of neurons. What are the neurodegenerative diseases?
(A) Alzheimer's disease
(B) Asthma
(C) Huntington's disease
(D) Multiple myeloma
(E) Parkinson's disease.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對神經退化性疾病 (neurodegenerative diseases) 的認識。神經退化性疾病是指神經細胞結構或功能進行性喪失,最終導致神經細胞死亡的疾病。
(A) Alzheimer's disease (阿茲海默症):阿茲海默症是一種常見的神經退化性疾病,表現為記憶力、思維和行為能力的逐漸喪失,是由於大腦神經元退化和死亡所致。
(B) Asthma (哮喘):哮喘是一種慢性呼吸道疾病,表現為氣道炎症和收縮,導致呼吸困難。它是一種呼吸系統疾病,與神經元退化無關。
(C) Huntington's disease (亨丁頓舞蹈症):亨丁頓舞蹈症是一種遺傳性疾病,會導致大腦神經元逐漸退化,引起運動、認知和情緒方面的障礙。
第 19 題2 分
The citric acid cycle (CAC) has also been known as the TCA cycle (tricarboxylic acid cycle) or the Krebs cycle. Which of the following molecules are involved in the CAC?
(A) Acetyl CoA
(B) a-Keto-glutarate
(C) Citrate
(D) Lactate
(E) Pyruvate
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對檸檬酸循環 (Citric Acid Cycle, CAC) 或稱 TCA 循環、Krebs 循環的認識。這個循環是細胞呼吸過程中,將丙酮酸 (pyruvate) 氧化分解產生能量(ATP)、還原輔酶(NADH 和 FADH2)以及少量二氧化碳的關鍵代謝途徑。
CAC 的起始反應是乙醯輔酶 A (Acetyl CoA) 與草醯乙酸 (oxaloacetate) 結合生成檸檬酸 (citrate)。
CAC 中的重要中間代謝物包括:檸檬酸 (citrate)、異檸檬酸 (isocitrate)、α-酮戊二酸 (α-ketoglutarate)、琥珀醯輔酶 A (succinyl CoA)、琥珀酸 (succinate)、延胡索酸 (fumarate)、蘋果酸 (malate) 和草醯乙酸 (oxaloacetate)。
(A) Acetyl CoA (乙醯輔酶 A):乙醯輔酶 A 是 CAC 的起始燃料,它與草醯乙酸結合生成檸檬酸,因此是 CAC 的重要組成部分。
(B) α-Keto-glutarate (α-酮戊二酸):α-酮戊二酸是 CAC 中的一個關鍵中間代謝物,位於檸檬酸生成後,琥珀醯輔酶 A 生成前。
(C) Citrate (檸檬酸):檸檬酸是 CAC 的第一個產物,由乙醯輔酶 A 和草醯乙酸縮合而成。
第 20 題2 分
Which of the following statement for cell culture are CORRECT?
(A) Culture of animal cells requires nutrient-rich media
(B) Culture of animal cells requires special solid surfaces
(C) Culture of animal cells in three-dimensional environments can mimic their situation in vivo
(D) Primary cell cultures have an infinite life span
(E) Transformed cells can grow indefinitely in culture.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對細胞培養 (cell culture) 的基本概念和原則的理解。
(A) Culture of animal cells requires nutrient-rich media (動物細胞培養需要營養豐富的培養基):正確。動物細胞需要培養基提供必需的營養物質,如胺基酸、維生素、葡萄糖、無機鹽等,以維持其生長和存活。
(B) Culture of animal cells requires special solid surfaces (動物細胞培養需要特殊的固體表面):正確。大多數貼壁生長 (adherent) 的動物細胞需要附著在培養皿或培養瓶的表面上才能生長,這些表面通常經過處理(如細胞培養級的聚苯乙烯),以促進細胞附著。
(C) Culture of animal cells in three-dimensional environments can mimic their situation in vivo (三維環境中的動物細胞培養可以模擬其在體內的狀況):正確。傳統的二維細胞培養無法完全模擬細胞在體內複雜的三維結構和微環境。
第 21 題2 分
Which of the following statements is/are CORRECT?
(A) After telophase I of meiosis, the chromosomal makeup of each daughter cell is haploid, and the chromosomes are each composed of two chromatids.
(B) Sister chromatids separate from each other during mitosis and meiosis II.
(C) Condensation of chromosomes occurs in meiosis but not in mitosis
(D) The human X and Y chromosomes include genes that determine an individual's sex.
(E) Homologous chromosomes are identical.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對細胞分裂(有絲分裂 Mitosis 和減數分裂 Meiosis)過程的理解。
(A) After telophase I of meiosis, the chromosomal makeup of each daughter cell is haploid, and the chromosomes are each composed of two chromatids (減數分裂 I 末期後,每個子細胞的染色體套數是單套(haploid),且每條染色體由兩條染色分體組成):正確。減數分裂 I 的目的是將同源染色體分開,使每個子細胞獲得一套染色體,但每條染色體此時仍由兩條染色分體組成。
(B) Sister chromatids separate from each other during mitosis and meiosis II (姐妹染色分體在有絲分裂和減數分裂 II 中互相分離):正確。在有絲分裂後期和減數分裂 II 後期,姐妹染色分體會分離,成為獨立的染色體。
第 22 題2 分
Which of the following statements is/are CORRECT?
(A) In the cross AaBbCc × AaBbCc, the probability of producing the genotype AABBCC is 1/8.
(B) In certain plants, tall is dominant to short. If a heterozygous plant is crossed with a homozygous tall plant, the probability that the offspring will be short is 1/2.
(C) Black fur in mice (B) is dominant to brown fur (b). Short tails (T) are dominant to long tails (t). 1/2 of the progeny of crosses BbTt × BBtt will be expected to have black fur and long tails.
(D) When Mendel crossed yellow-seeded and green-seeded pea plants, all the offspring were yellow seeded. When he took these F1 yellow-seeded plants and crossed them to green-seeded plants, the genotypic ratio was expected to be 1:1.
(E) Phenylketonuria is an inherited disease caused by a recessive autosomal allele. If a woman and her husband are both carriers, the probability that their first child will be a phenotypically normal girl is 1/4.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對孟德爾遺傳定律和機率計算的理解。
(A) In the cross AaBbCc × AaBbCc, the probability of producing the genotype AABBCC is 1/8. (在 AaBbCc × AaBbCc 的雜交中,產生基因型 AABBCC 的機率是 1/8。)
分析:此為三點雜交。每個基因座獨立遺傳。
Aa × Aa 產生 AA 的機率是 1/4。
Bb × Bb 產生 BB 的機率是 1/4。
Cc × Cc 產生 CC 的機率是 1/4。
因此,產生 AABBCC 的機率是 (1/4) × (1/4) × (1/4) = 1/64。
選項 (A) 1/8 是錯誤的。
(B) In certain plants, tall is dominant to short. If a heterozygous plant is crossed with a homozygous tall plant, the probability that the offspring will be short is 1/2. (在某些植物中,高莖對矮莖是顯性。如果將一個雜合子高莖植株與一個純合子高莖植株雜交,後代矮莖的機率是 1/2。)
分析:設高莖基因是 T,矮莖是 t。T 對 t 是顯性。
雜合子高莖是 Tt。純合子高莖是 TT。
雜交:Tt × TT。
後代基因型:TT (高莖) 和 Tt (高莖)。
後代沒有矮莖 (tt)。
因此,後代矮莖的機率是 0。
選項 (B) 1/2 是錯誤的。
(C) Black fur in mice (B) is dominant to brown fur (b). Short tails (T) are dominant to long tails (t). 1/2 of the progeny of crosses BbTt × BBtt will be expected to have black fur and long tails. (老鼠的黑毛 (B) 對棕毛 (b) 是顯性。短尾 (T) 對長尾 (t) 是顯性。在 BbTt × BBtt 的雜交後代中,預期有 1/2 具有黑毛和長尾。)
分析:
針對毛色:Bb × BB → 後代有 BB (黑毛) 和 Bb (黑毛)。棕毛 (bb) 的機率是 0。
針對尾長:Tt × tt → 後代有 Tt (短尾) 和 tt (長尾)。長尾 (tt) 的機率是 1/2。
要同時有黑毛 (B_) 和長尾 (tt):
黑毛的機率:Bb × BB → 產生 B_ (BB 或 Bb) 的機率是 1 (因為 BB 和 Bb 都是黑毛)。
第 23 題2 分
Sex determination in mammals is due to the SRY gene. Which of the following could allow a person with an XX karyotype to develop a male phenotype?
(A) the loss of the SRY gene from an autosome.
(B) translocation of SRY to a X chromosome.
(C) a person with one normal and one shortened (deleted) X.
(D) a person with an extra autosomal chromosome.
(E) translocation of SRY to an autosomal chromosome.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對哺乳動物性別決定機制,特別是 SRY 基因作用的理解。在哺乳動物中,SRY 基因(Sex-determining Region Y)位於 Y 染色體上,是決定男性性別的關鍵基因。當 SRY 基因存在時,會誘導性腺發育為睾丸,進而產生雄性激素,導致男性性徵的發育。XX 個體通常發育成女性,因為牠們缺乏 Y 染色體及其上的 SRY 基因。
要使 XX 個體表現出男性表型,必須讓 SRY 基因在 XX 個體中發揮作用。
(A) the loss of the SRY gene from an autosome (SRY 基因從常染色體上丟失):SRY 基因位於 Y 染色體上,而不是常染色體上。因此,這個選項不符合實際情況。
(B) translocation of SRY to a X chromosome (SRY 基因易位到一條 X 染色體上):如果 SRY 基因從 Y 染色體上轉移(易位)到一條 X 染色體上,那麼一個 XX 個體就會帶有一條攜帶 SRY 基因的 X 染色體。在這種情況下,SRY 基因會表達,誘導性腺發育為睾丸,從而使 XX 個體表現出男性表型。這是 XY 性別決定系統中常見的 XX 雄性化 (XX male) 的原因。
第 24 題2 分
Which of the following statements is/are TRUE?
(A) In an analysis of the nucleotide composition of DNA, G + C = T + A will be found.
(B) A new DNA strand elongates only in the 5' to 3' direction because DNA polymerase can add nucleotides only to the free 3' end.
(C) DNA is synthesized through a process known as conservative replication.
(D) In E. coli, the function of DNA polymerase III is to add nucleotides to the 3' end of a growing DNA strand.
(E) Prokaryotic chromosomes have a single origin of replication, whereas eukaryotic chromosomes have many.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對 DNA 結構、複製和基因表達的理解。
(A) In an analysis of the nucleotide composition of DNA, G + C = T + A will be found. (在 DNA 的核苷酸組成分析中,會發現 G + C = T + A。)
分析:這是 Chargaff's rules 的一部分。在雙鏈 DNA 中,腺嘌呤 (A) 的數量等於胸腺嘧啶 (T) 的數量 (A=T),鳥糞嘌呤 (G) 的數量等於胞嘧嘧啶 (C) 的數量 (G=C)。因此,G+C 的總量不一定等於 T+A 的總量,但 A+T 的總量等於 G+C 的總量。即 A+T = G+C。
選項 (A) 說 G + C = T + A,這是錯誤的。它應該是 A+T = G+C。
(B) A new DNA strand elongates only in the 5' to 3' direction because DNA polymerase can add nucleotides only to the free 3' end. (新的 DNA 鏈僅沿 5' 到 3' 方向延伸,因為 DNA 聚合酶只能將核苷酸添加到自由的 3' 端。)
分析:這是 DNA 複製的關鍵原則。DNA 聚合酶催化核苷酸的加入,需要一個自由的 3'-OH 基團來形成磷酸二酯鍵。因此,新的 DNA 鏈只能在 5' 到 3' 方向上合成。
選項 (B) 是正確的。
(C) DNA is synthesized through a process known as conservative replication. (DNA 通過稱為半保留複製 (semiconservative replication) 的過程合成。)
第 25 題2 分
Which of the following statements is/are TRUE?
(A) A single antibody gene can code for different related proteins, depending on the splicing that takes place post-transcriptionally.
(B) In eukaryotes there are several different types of RNA polymerase. RNA polymerase I is involved in transcription of mRNA for a globin protein?
(C) The TATA box in eukaryotic promoters is the recognition site for a specific transcription factor.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對基因表達調控、RNA 聚合酶功能以及抗體基因結構的理解。
(A) A single antibody gene can code for different related proteins, depending on the splicing that takes place post-transcriptionally. (一個抗體基因可以根據轉錄後發生的剪接情況,編碼不同的相關蛋白質。)
分析:抗體的重鏈和輕鏈基因在 B 細胞發育過程中會發生 V(D)J 重組,以產生高度變化的抗體結合位點。此外,mRNA 的可變剪接 (alternative splicing) 也是一個機制,可以產生不同形式的抗體分子,例如分泌型和膜結合型抗體。因此,一個抗體基因(或相關基因)確實可以通過不同的剪接方式產生不同的蛋白質。
選項 (A) 是正確的。
(B) In eukaryotes there are several different types of RNA polymerase. RNA polymerase I is involved in transcription of mRNA for a globin protein? (在真核生物中有幾種類型的 RNA 聚合酶。RNA 聚合酶 I 參與轉錄球蛋白基因的 mRNA?)
第 26 題2 分
Which of the following mechanisms is/are used to coordinate the expression of multiple, related genes in eukaryotic cells?
(A) The genes share a single common enhancer, which allows appropriate activators to turn on their transcription at the same time.
(B) The genes are organized into a large operon, allowing them to be coordinately controlled as a single unit.
(C) Environmental signals enter the cell and bind directly to promoters.
(D) A single repressor is able to turn off several related genes.
(E) None of the above.
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
真核細胞中,功能相關的基因通常不排列成細菌式的 operon,而是分散在不同染色體位置。細胞要協調表現這些基因,主要透過共同的轉錄調控因子與共同的調控序列完成。
常見機制包括:
- 多個基因受同一類轉錄活化因子調控。
- 多個基因共享可被相同轉錄因子辨識的 enhancer。
- 同一個抑制因子能分別結合多個基因的調控區域,抑制這些基因的轉錄。
因此,判斷本題的關鍵是:該機制是否符合真核細胞的基因調控方式。
解題方法
逐一檢查各選項是否描述真核細胞協調調控多個相關基因的合理機制:
- 若多個基因可受到同一個 enhancer 或相同轉錄因子控制,能協調表現。
- 若選項使用 operon,須注意 operon 主要是原核生物的典型機制。
- 環境訊號通常不能直接結合 DNA 上的 promoter,而是先由細胞表面或細胞內受體接收,再透過訊號傳遞與轉錄因子調控基因。
- 若同一個 repressor 能作用於多個基因的調控區域,便能同時抑制多個相關基因。
選項分析
(A) 正確
多個相關基因可以共享同一個 enhancer。當適當的 activator 結合 enhancer 後,可促進受其調控的多個基因進行轉錄,使它們在相同細胞類型或相同生理條件下同時表現。
真核基因的 enhancer 不一定緊鄰 promoter,也可以位於基因上游、下游或內含子區域。DNA 形成迴圈後,enhancer 上的 activator 可與 promoter 附近的轉錄起始複合體互動,促進轉錄。
因此,共同 enhancer 是真核細胞協調表現多個相關基因的方式之一。
(B) 錯誤
第 27 題2 分
Which of the following statements about "Virus" is/are TRUE?
(A) Viruses use the host cell to copy themselves and then viruses synthesize their own proteins.
(B) Enveloped viruses have a phospholipid membrane outside their capsid, whereas nonenveloped viruses do not have a phospholipid membrane.
(C) The host range of a virus is determined by the proteins on its surface and that of the host.
(D) RNA viruses have higher rates of mutation because RNA viruses can incorporate a variety of nonstandard bases.
(E) Retroviruses have single-stranded RNA that acts as a template for DNA synthesis.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對病毒 (Virus) 基本生物學特性的理解。
(A) Viruses use the host cell to copy themselves and then viruses synthesize their own proteins. (病毒利用宿主細胞來複製自己,然後病毒合成自己的蛋白質。)
分析:病毒缺乏獨立複製和合成蛋白質的機制,必須依賴宿主細胞的核糖體、酶和原料來複製其遺傳物質並合成病毒蛋白質。病毒的遺傳物質(DNA 或 RNA)在宿主細胞內被複製,而病毒的蛋白質則由宿主細胞的核糖體根據病毒的 mRNA 翻譯而來。
選項 (A) 的前半句「病毒利用宿主細胞來複製自己」是正確的。但後半句「然後病毒合成自己的蛋白質」不完全準確。病毒本身不直接合成蛋白質,而是利用宿主細胞的機制來合成。更準確的說法是「利用宿主細胞的機制來合成病毒蛋白質」。然而,在簡化的描述中,這句話可以被接受。
(B) Enveloped viruses have a phospholipid membrane outside their capsid, whereas nonenveloped viruses do not have a phospholipid membrane. (有套膜的病毒在其衣殼外有磷脂膜,而無套膜的病毒則沒有磷脂膜。)
分析:有套膜病毒 (enveloped viruses) 的套膜來源於宿主細胞膜(質膜、核膜或內膜系統),確實是磷脂雙分子層結構,外面包裹著病毒衣殼 (capsid)。無套膜病毒 (nonenveloped viruses) 則只有衣殼和遺傳物質,沒有額外的膜結構。
選項 (B) 是正確的。
(C) The host range of a virus is determined by the proteins on its surface and that of the host. (病毒的宿主範圍由其表面的蛋白質和宿主的蛋白質決定。)
第 28 題2 分
Which of the following would help a virus avoid triggering an effective adaptive immune response?
(A) having frequent mutations in genes for surface proteins
(B) building the viral shell from host proteins
(C) producing proteins very similar to those of other viruses
(D) infecting and killing helper T cells
(E) none of the above
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對病毒如何逃避免疫系統的認識,特別是適應性免疫反應。適應性免疫系統能夠識別病毒表面的抗原,並產生特異性的免疫應答。
(A) having frequent mutations in genes for surface proteins (在表面蛋白基因中頻繁突變):病毒表面的蛋白質(如衣殼蛋白或套膜蛋白)是免疫系統識別的主要抗原。頻繁的突變會改變這些蛋白質的結構,使得先前產生的抗體或 T 細胞無法有效識別,從而幫助病毒逃避免疫系統的追蹤。例如流感病毒的抗原漂移和漂變。這是病毒逃避免疫的重要機制。
(B) building the viral shell from host proteins (用宿主蛋白質構建病毒外殼):病毒的外殼(衣殼或套膜)通常是由病毒自身編碼的蛋白質構成,或者套膜來源於宿主細胞膜。如果病毒外殼完全由宿主蛋白質構成,並且這些蛋白質在宿主細胞中是「自我」的,那麼免疫系統可能難以將其識別為外來抗原。然而,病毒的遺傳物質和內部結構仍然是異物,免疫系統仍可能識別。更常見的情況是,病毒利用宿主細胞膜形成套膜,並在套膜上嵌入病毒特異性蛋白質。
第 29 題2 分
Which of the following statements about "Hormones and the Endocrine System" is/are TRUE?
(A) Growth factors are local regulators that bind to cell-surface receptors and stimulate growth and development of target cells.
(B) Steroid and peptide hormones typically have in common the building blocks from which they are synthesized.
(C) A cluster of tumor cells produce and secrete growth factors to induce surrounding cells to grow and divide. This type of cell-to-cell signaling is called "autocrine".
(D) If a portion of the pancreas is surgically removed from a rat and the rat subsequently loses its appetite, one explanation is that the removed portion contains cells that secrete a chemical signal that somehow stimulates appetite. This type of chemical signaling is called "paracrine".
(E) When adenylyl cyclase is activated cAMP is created.
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查細胞間訊息傳遞的方式、荷爾蒙的化學性質,以及第二訊息傳遞系統。
主要概念如下:
-
Growth factors(生長因子)
多屬局部調節物,通常由細胞分泌後作用於鄰近或特定目標細胞,並透過細胞表面受體啟動訊息傳遞,促進細胞生長、分裂與分化。 -
荷爾蒙的種類與來源
- 類固醇荷爾蒙:由膽固醇衍生,脂溶性,可穿過細胞膜。
- 胜肽/蛋白質荷爾蒙:由胺基酸組成,水溶性,通常必須與細胞表面受體結合。
-
細胞訊息傳遞方式
- Autocrine(自分泌):分泌細胞所釋放的訊息分子作用於自己。
- Paracrine(旁分泌):訊息分子作用於鄰近細胞。
- Endocrine(內分泌):荷爾蒙進入血液,作用於遠距離的目標細胞。
- Synaptic signaling(突觸傳遞):神經細胞經由突觸將訊息傳給特定細胞。
-
cAMP 第二訊息系統
當細胞表面受體活化 G 蛋白,進一步活化 adenylyl cyclase(腺苷酸環化酶)時,該酶會催化 ATP 形成 cAMP:
cAMP 會活化 protein kinase A(蛋白質激酶 A),引發細胞內的後續反應。
解題方法
逐項判斷各敘述是否符合:
- 生長因子的作用特性;
- 類固醇與胜肽荷爾蒙的合成來源;
- 訊息傳遞的作用距離與對象;
- adenylyl cyclase 的酵素功能。
只要敘述中的關鍵定義正確,即判定為真;若訊息作用對象或化學來源與定義不符,即判定為錯。
選項分析
(A) 正確
Growth factors 是局部調節物,常由細胞分泌後作用於鄰近的目標細胞。它們通常與細胞表面受體結合,啟動細胞內訊息傳遞路徑,促進目標細胞的生長、分裂、分化或發育。
因此本敘述正確。
(B) 錯誤
第 30 題2 分
Which of the following statements about "Neurons" is/are TRUE?
(A) Most of the neurons in the human brain are sensory neurons.
(B) The motor (somatic nervous) system can alter the activities of its targets, the skeletal muscle fibers, because its signals reach the muscles via the blood.
(C) The point of connection between two communicating neurons is called the synapse.
(D) In a simple synapse, neurotransmitter chemicals are released by axon hillocks.
(E) The operation of the sodium-potassium "pump" moves sodium ions out of the cell and potassium ions into the cell.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對神經元 (neurons) 和神經系統的理解。
(A) Most of the neurons in the human brain are sensory neurons. (人腦中的大多數神經元是感覺神經元。)
分析:感覺神經元 (sensory neurons) 主要負責將來自周圍環境或體內的感覺信息傳遞到中樞神經系統。運動神經元 (motor neurons) 負責將中樞神經系統的指令傳遞到效應器(肌肉或腺體)。聯絡神經元 (interneurons) 在中樞神經系統內部傳遞信號,數量最多。在人腦中,絕大多數神經元是聯絡神經元,而不是感覺神經元。
選項 (A) 是錯誤的。
(B) The motor (somatic nervous) system can alter the activities of its targets, the skeletal muscle fibers, because its signals reach the muscles via the blood. (運動(體神經系統)可以改變其目標(骨骼肌纖維)的活動,因為它的信號通過血液到達肌肉。)
分析:體神經系統 (somatic nervous system) 是運動神經系統的一部分,它控制骨骼肌的運動。運動神經元通過神經纖維直接與骨骼肌纖維形成神經肌肉接頭 (neuromuscular junction),通過釋放神經遞質(乙醯膽鹼)來觸發肌肉收縮。信號是通過神經衝動和神經遞質直接傳遞,而不是通過血液。內分泌系統的激素通過血液運輸。
選項 (B) 是錯誤的。
第 31 題2 分
Which of following bonds do NOT belong to covalent bonds:
(A) disulfide bond.
(B) hydrogen bond.
(C) phosphodiester bond.
(D) peptide bond
(E) Ionic bond
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對化學鍵的分類和特徵的理解。共價鍵 (covalent bond) 是通過原子之間共享電子對形成的化學鍵。
(A) disulfide bond (二硫鍵):二硫鍵 (-S-S-) 是通過兩個半胱氨酸殘基的巰基 (-SH) 氧化形成,屬於共價鍵。它在蛋白質結構中起穩定作用。
(B) hydrogen bond (氫鍵):氫鍵是氫原子與電負性較強的原子(如氧、氮)之間形成的較弱的靜電吸引力。它不是通過電子共享形成的,因此不是共價鍵。氫鍵在生物分子(如 DNA、蛋白質)的結構穩定中起重要作用。
第 32 題2 分
Which of the following molecules are nonpolar molecular?
(A) H₂O
(B) NaCl
(C) CH4
(D) N2
(E) CO2
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對分子極性 (molecular polarity) 的判斷。極性分子是指由於原子之間電負性差異和分子幾何結構導致電荷分佈不均勻,形成永久偶極矩的分子。非極性分子則沒有這種永久偶極矩。
(A) H₂O (水):氧原子比氫原子電負性大得多,O-H 鍵是極性鍵。由於水的分子呈 V 字形(彎曲結構),兩個極性鍵的偶極矩不能相互抵消,所以水分子是極性分子。
(B) NaCl (氯化鈉):NaCl 是離子化合物,由鈉離子 (Na+) 和氯離子 (Cl-) 組成,通過離子鍵結合。它在固態時是離子晶體,在溶解於水中時會解離成離子,不是典型的分子,其結合方式是離子鍵,不是共價鍵形成的中性分子。
(C) CH₄ (甲烷):碳原子與四個氫原子形成共價鍵。
第 33 題2 分
Which of the following amino acid residues have hydrophobic side chain:
(A) R
(B) I
(C) D
(D) V
(E) Y
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對胺基酸側鏈 (side chain) 極性(親水性/疏水性)的分類。胺基酸根據側鏈的化學性質,可以分為極性(帶電或不帶電)和非極性(疏水性)幾類。
(A) R (Arginine, 精氨酸):精氨酸的側鏈帶有正電荷,是親水性的。
(B) I (Isoleucine, 異亮氨酸):異亮氨酸的側鏈是烷基,是非極性的,屬於疏水性胺基酸。
(C) D (Aspartic acid, 天冬氨酸):天冬氨酸的側鏈帶有負電荷,是親水性的。
(D) V (Valine, 纈氨酸):纈氨酸的側鏈是烷基,是非極性的,屬於疏水性胺基酸。
第 34 題2 分
Which of the following descriptions for nucleic acid are TRUE:
(A) Heterochromatin is composed of DNA, whereas euchromatin is made of DNA and RNA.
(B) DNA sequence '5'-ATCCGTAGTATC-3" has 5 purines and 6 pyrimidines
(C) Pyrophosphates are the by-products during both DNA and RNA polymerization
(D) '5'-GCTATAGGAAAGAAAA-3" has higher Tm than '5'-TTTTCTTTCCTATAGC-3"
(E) Prior to additional enzymatic processing, tri-phosphate group is found at 5' end of newly transcribed RNA
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對核酸 (nucleic acid) 的結構、性質和合成的理解。
(A) Heterochromatin is composed of DNA, whereas euchromatin is made of DNA and RNA. (異染色質 (heterochromatin) 由 DNA 組成,而常染色質 (euchromatin) 由 DNA 和 RNA 組成。)
分析:異染色質和常染色質都是 DNA 的結構形式,主要區別在於其緊密度和轉錄活性。異染色質高度濃縮,轉錄不活躍;常染色質相對鬆散,轉錄活躍。兩者都主要由 DNA 和組蛋白組成。RNA 是轉錄的產物,而不是染色質的組成部分。
選項 (A) 錯誤。
(B) DNA sequence '5'-ATCCGTAGTATC-3" has 5 purines and 6 pyrimidines (DNA 序列 '5'-ATCCGTAGTATC-3" 包含 5 個嘌呤和 6 個嘧啶。)
分析:嘌呤 (purines) 包括腺嘌呤 (A) 和鳥糞嘌呤 (G)。嘧啶 (pyrimidines) 包括胞嘧嘧啶 (C) 和胸腺嘧啶 (T)。
序列:A T C C G T A G T A T C
嘌呤:A, G, A, G, A, A (共 6 個)
嘧啶:T, C, C, T, T, T, C (共 7 個)
選項 (B) 說 5 個嘌呤和 6 個嘧啶,這是錯誤的。
(C) Pyrophosphates are the by-products during both DNA and RNA polymerization (焦磷酸鹽是 DNA 和 RNA 聚合過程中的副產物。)
分析:DNA 和 RNA 的聚合過程都是通過核苷酸三磷酸 (nucleoside triphosphates, NTPs 或 dNTPs) 的加入來進行的。每當一個核苷酸被添加到生長鏈上時,其高能磷酸鍵會斷裂,釋放出一個焦磷酸鹽 (pyrophosphate, PPi),並形成一個磷酸二酯鍵。
選項 (C) 是正確的。
第 35 題2 分
Which of the following descriptions for RNA are TRUE:
(A) Most RNAs in cells are messenger RNA (mRNA).
(B) tRNA are transcribed by RNA polymerase III
(C) precursor microRNA and mRNA both are transcribed by RNA polymerase II
(D) In eukaryotic cells, RNAs are transcribed in cytoplasm
(E) 5' capped and 3' poly A tail are the signature for most of mRNAs
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對 RNA (Ribonucleic acid) 的種類、結構和合成的理解。
(A) Most RNAs in cells are messenger RNA (mRNA). (細胞中大多數 RNA 是信使 RNA (mRNA)。)
分析:細胞中 RNA 的種類包括 mRNA、tRNA、rRNA、miRNA、siRNA、lncRNA 等。其中,rRNA(核糖體 RNA)在細胞中的數量最多,佔總 RNA 的 80% 以上,因為核糖體是蛋白質合成的場所,需要大量的 rRNA。mRNA 在細胞中的比例相對較低,但其功能是攜帶遺傳信息進行蛋白質合成。
選項 (A) 錯誤。
(B) tRNA are transcribed by RNA polymerase III (tRNA 是由 RNA 聚合酶 III 轉錄的。)
分析:真核生物中有三種類型的 RNA 聚合酶:
RNA Pol I:轉錄大部分 rRNA。
RNA Pol II:轉錄 mRNA 和一些小核 RNA (snRNA)、miRNA、lncRNA。
RNA Pol III:轉錄 tRNA、5S rRNA 和一些其他小 RNA。
因此,tRNA 是由 RNA Pol III 轉錄的。
選項 (B) 是正確的。
(C) precursor microRNA and mRNA both are transcribed by RNA polymerase II (前體 microRNA 和 mRNA 都由 RNA 聚合酶 II 轉錄。)
第 36 題2 分
Which of the following descriptions for graph below are TRUE:
(a) The curves above are Michaelis-Menten saturation curve for enzymes
(b) Km reflects the speed that an enzyme catalyzes the reaction
(C) Protein A and protein A-ml has similar substrate binding ability
(D) For any given enzyme with their kinetics curve fit into curve above, the catalytic speed increases with their substrate amount increases
(E) Regardless the concentration of substrate, the catalytic speed for an enzyme kept in constant if the substrate concentration is close to Km
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查 Michaelis–Menten 酵素動力學:
其中:
- :反應速率,即催化速度
- :底物濃度足夠高時的最大反應速率
- :底物濃度
- :反應速率達到 時的底物濃度,常用來反映酵素與底物的相對親和力; 越小,通常表示親和力越高
圖中 Protein A 的 約為 2,Protein A-m1 的 約為 0.5;兩條曲線的 位置相近。
解題方法
判斷圖形時分別觀察兩項:
- 曲線是否呈現隨 增加而逐漸飽和的 Michaelis–Menten 曲線。
- 比較曲線的 與 :
- 曲線平台高度代表
- 達到各自 所需的底物濃度代表
Protein A-m1 的最大反應速率較低,但 與 Protein A 相近,因此兩者的底物結合能力相近,而催化能力不同。
選項分析
(A) 正確。
圖中的兩條曲線皆隨底物濃度增加而上升,最後趨近平台,符合 Michaelis–Menten 飽和曲線的特徵。
第 37 題2 分
Which of the following statements are TRUE?
(A) A transcription factor is a protein that recognizes part of the promoter sequence close to the start site of transcription.
(B) As in eukaryotic nucleus, multiple genes can be transcribed from one common transcriptional promoter
(C) The template that the mRNA transcribed from is the complementary strand of the coding strand.
(D) Polycistronic mRNA only observed in eukaryotic nucleus
(E) Different serine is phosphorylated at C terminal domain of RNA polymerase II correlates with different transcriptional statuses
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對轉錄 (transcription) 調控和過程的理解。
(A) A transcription factor is a protein that recognizes part of the promoter sequence close to the start site of transcription. (轉錄因子是一種蛋白質,它識別靠近轉錄起始位點的啟動子序列的一部分。)
分析:轉錄因子 (transcription factors) 是能夠結合到 DNA 的特定序列(如啟動子、增強子)上,並調節基因轉錄的蛋白質。基礎轉錄因子通常結合在啟動子上,而調節性轉錄因子可以結合在啟動子或增強子上。它們識別的 DNA 序列通常靠近轉錄起始位點或在其他調控區域。
選項 (A) 是正確的。
(B) As in eukaryotic nucleus, multiple genes can be transcribed from one common transcriptional promoter (在真核細胞核中,多個基因可以從一個共同的轉錄啟動子轉錄。)
分析:在真核生物中,通常一個啟動子控制一個基因的轉錄。多個基因由一個啟動子控制並轉錄成一個單一的 mRNA 分子(即操縱子結構),這種情況在原核生物中很常見,但在真核生物中極為罕見。真核生物的基因通常是單順反子 (monocistronic) 的。
選項 (B) 是錯誤的。
(C) The template that the mRNA transcribed from is the complementary strand of the coding strand. (mRNA 轉錄的模板是編碼鏈的互補鏈。)
分析:DNA 有兩條鏈:編碼鏈 (coding strand) 和模板鏈 (template strand)。編碼鏈的序列與 mRNA 的序列相似(除了 T 被 U 取代)。
第 38 題2 分
Which of the following statements are TRUE?
(A) The advantage of wobble in the codon-anticodon recognition is to incorporate more than one kind of amino acid from the same coding sequence.
(B) There are 64 different tRNAs are present in human cell
(C) Though the sequences for different tRNAs are very different, they all share similar structure
(D) The amino acid is charged on tRNA at their 3' end
(E) The third position of the anticodon sequence on tRNA is the wobble base.
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對密碼子-反密碼子識別 (codon-anticodon recognition) 和轉運 RNA (tRNA) 的結構與功能的理解。
(A) The advantage of wobble in the codon-anticodon recognition is to incorporate more than one kind of amino acid from the same coding sequence. (密碼子-反密碼子識別中的擺動 (wobble) 優勢在於可以從相同的編碼序列中納入多於一種胺基酸。)
分析:擺動 (wobble) 指的是在密碼子-反密碼子配對中,反密碼子第三位鹼基(與密碼子第三位鹼基配對)與多個密碼子能夠配對的現象。這使得一種 tRNA 可以識別多個密碼子,從而減少了對 tRNA 的總需求量。然而,一個編碼序列(即一個 mRNA 分子)最終編碼的胺基酸序列是固定的,擺動作用是為了讓有限數量的 tRNA 能夠識別所有必需的密碼子,而不是讓同一個編碼序列納入多種胺基酸。擺動允許一種 tRNA 識別多個 同義密碼子,從而編碼 同一種 胺基酸。
選項 (A) 說「納入多於一種胺基酸」,這是錯誤的。
(B) There are 64 different tRNAs are present in human cell (人體細胞中存在 64 種不同的 tRNA。)
分析:人體細胞中約有 40-50 種不同的 tRNA 分子,它們能夠識別 61 個編碼胺基酸的密碼子(起始密碼子 AUG 除外)。這是因為擺動現象的存在,使得較少的 tRNA 分子能夠識別多個密碼子。64 種密碼子,但 tRNA 種類少於此。
選項 (B) 是錯誤的。
第 39 題2 分
Which of the following statements are TRUE?
(A) Polypeptide are composed of covalently linked amino acids
(B) Majority of Ribosome is made by proteins
(C) E site is the first positions on ribosome for tRNA entry
(D) 5' capped structure on mRNA is recognized by eukaryotic translation initiation factors to initiate the translation
(E) polyA binding protein associates with eIF proteins to initiate translation
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考驗學生對蛋白質合成(翻譯)過程的理解。
(A) Polypeptide are composed of covalently linked amino acids (多肽鏈由共價連接的胺基酸組成。)
分析:多肽鏈是由胺基酸通過肽鍵(一種共價鍵)連接而成的。這是蛋白質的基本結構。
選項 (A) 是正確的。
(B) Majority of Ribosome is made by proteins (核糖體主要由蛋白質組成。)
分析:核糖體 (ribosome) 是蛋白質合成的場所,由核糖體 RNA (rRNA) 和蛋白質組成。rRNA 在核糖體中佔有重要的結構和催化作用,其質量約佔核糖體的 2/3,蛋白質約佔 1/3。因此,說「Majority of Ribosome is made by proteins」是錯誤的,rRNA 的比例更高。
選項 (B) 錯誤。
(C) E site is the first positions on ribosome for tRNA entry (E 位點是 tRNA 進入核糖體的首個位置。)
分析:核糖體上有三個 tRNA 結合位點:A 位點 (aminoacyl site),P 位點 (peptidyl site) 和 E 位點 (exit site)。新結合的胺基醯-tRNA 首先進入 A 位點。在肽鍵形成後,tRNA 從 P 位點移動到 E 位點,然後釋放出去。因此,A 位點是 tRNA 進入核糖體的位置,而不是 E 位點。
第 40 題2 分
Which of the following statements regarding biomembrane is/are CORRECT?
(A) It consists of a lipid bilayer with embedded proteins.
(B) Mitochodria have double membrane namely inner and outer membrane.
(C) ER, p-body, Golgi apparatus and nucleus are all membrane-bound organelles.
(D) The distribution of phospholipid in the inner and outer leaflet of the plasma membrane is symmetric.
(E) When cells undergo apoptosis phosphatidyl choline will exposed to outer leaflet of plasma membrane and thus serves as a marker for dying cells.
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查生物膜的基本結構、胞器的膜包覆情形,以及細胞凋亡時磷脂的不對稱分布。
生物膜主要由磷脂雙層構成,並嵌有各種膜蛋白,符合「流動鑲嵌模型」。膜內外兩側的磷脂組成通常並不對稱;細胞凋亡時,正常位於細胞膜內層的 phosphatidylserine(PS)會翻轉至外層,成為吞噬細胞辨識死亡細胞的重要訊號。
解題方法
逐項依序檢查三個判斷重點:
- 是否符合生物膜的基本結構。
- 所列胞器是否皆具有膜。
- 是否正確描述細胞膜磷脂的不對稱分布與凋亡標誌。
其中,涉及細胞凋亡的選項須特別辨認磷脂種類,不能只記「某種磷脂會暴露於外層」。
選項分析
(A) 正確。
生物膜由磷脂雙層構成,並嵌有膜蛋白。磷脂的親水性頭部朝向膜的兩側水相,疏水性脂肪酸尾部彼此相對,形成疏水核心;膜蛋白則負責物質運輸、訊息傳遞、細胞黏附與酵素作用等功能。
因此,這項敘述符合流動鑲嵌模型。
(B) 正確。
粒線體具有雙層膜,包括:
- 外膜:包圍粒線體,與細胞質相鄰。
- 內膜:向內摺疊形成嵴(cristae),提供電子傳遞鏈與 ATP 合成酶作用的場所。
內膜與外膜之間為膜間腔,內膜包圍的區域為基質。因此,粒線體確實具有內膜與外膜兩層膜。
題目中的 “Mitochodria” 為 “mitochondria” 的拼字錯誤,但不影響選項判斷。
(C) 錯誤。
內質網(ER)、高基氏體與細胞核皆屬於膜包覆胞器:
- 內質網具有膜性網狀結構。
- 高基氏體由扁平膜囊堆疊而成。
- 細胞核外圍具有核膜,且核膜為雙層膜。