所屬科目：教甄◆生物專業
1. 在人類女性正常的月經週期中，關於下視丘、腦垂腺前葉、卵巢與子宮內膜之 間激素調控機制的敘述，下列何者 正確 ？ (A)月經週期的濾泡期早期，高濃度 的動情素(Estrogen)會對下視丘產生強烈的正回饋，促使 GnRH 大量分泌 (B)排卵前，成熟濾泡分泌極高濃度的動情素，會引發下視丘與腦垂腺的正回 饋作用，導致黃體成長素(LH)激增 (C)排卵後形成的黃體會大量分泌黃體 素(Progesterone)，刺激子宮內膜增生，同時對下視丘與腦垂腺產生正回饋 (D)若卵子未受精，黃體素濃度會因為黃體的持續存在而升高，最終導致子宮 內膜剝落形成月經。
2. 將一株基因型為 GgHh 的植物與 gghh 的植物進行雜交，得到的子代表現型與 數量如下：雙顯性(G_H_)105 株、單顯性(G_hh)395 株、單顯性(ggH_) 405 株、雙隱性(gghh)95 株。根據此實驗結果及遺傳學原理，下列敘述何者 正確 ？(A)由上述子代數據可知，親代 GgHh 的兩個顯性基因排列為相斥相 (Gh/gH)，且 G 與 H 兩個基因間的互換率為 20% (B)若不進行雜交，而是 將此 GgHh 雙雜合子植物進行自交，則其自交子代中出現雙隱性(gghh)個體 的理論機率為 4% (C)遺傳圖譜上的距離單位為分摩根(cM)，1cM 的物理 意義代表染色體上確切的 1 個 DNA 鹽基對(Base pair)的物理長度 (D)隨著 兩個基因在染色體上的物理距離不斷增加，其測得的互換率也會成正比例無 限增加，最高可以達到 100%。
3. 族群遺傳學中的哈溫定律(Hardy-Weinberg equilibrium)在某些前提下成立。 若某果蠅族群中，控制翅型的基因有長翅(V)與殘翅(v)，且該族群處於哈 溫平衡。已知殘翅個體佔 16%，請問該族群中，在長翅個體中異型合子(Vv) 所佔的比例約為多少？(A)48% (B)57% (C)84% (D) 32%。
4. 關於神經元化學突觸(Chemical synapse)的訊息傳遞機制，下列敘述何者 正確 ？(A)動作電位傳遞至神經軸突末梢時，會直接打開電壓門控鉀離子通道， 促使神經傳導物質釋放 (B)突觸前神經元將神經傳導物質釋放至突觸間隙的 過程，是透過促進性擴散(Facilitated diffusion)完成 (C)動作電位到達突觸 前末梢時，會促使電壓門控鈣離子通道開啟，鈣離子流入細胞內引發突觸囊泡 與細胞膜融合 (D)所有的神經傳導物質與突觸後受體結合後，必定會導致突 觸後神經元產生去極化(Depolarization)。
5. 近年國際重要公共衛生新聞指出，高病原性禽流感病毒(H5N1)不僅造成全 球野生鳥類與家禽大量死亡，更出現「跨物種傳播(Spillover)」至哺乳動物 (如美國乳牛、海獅及少數人類)的案例。關於病毒跨物種傳播與演化的生物 學概念，下列敘述何者 正確 ？ (A)禽流感病毒屬於 DNA 病毒，由於其 DNA 聚合酶缺乏校對功能，極易發生突變而改變宿主專一性 (B)病毒表面的血球凝 集素(Hemagglutinin, HA)發生基因突變，使其能有效結合哺乳動物細胞表面 的受體，是跨物種感染的關鍵 (C)病毒為了能在新的哺乳動物宿主體內生存， 會主動啟動「定向演化(Directed evolution)」，精準產生適應新環境的突變 基因 (D)一旦 H5N1 成功感染了哺乳動物，該病毒就會立刻喪失感染鳥類的能 力，轉變為只在哺乳動物間傳播的專一性病毒。
6. 在受質層次磷酸化(Substrate-level phosphorylation)中，磷酸基團的轉移具有 高度的能量耦合特異性。關於此機制的生化特性，下列敘述何者 正確 ？(A)提 供磷酸基團的代謝中間產物，其水解所釋放的標準自由能變化必須為正值，才 能將磷酸基轉移給 ADP (B)在糖解作用中，甘油醛-3-磷酸去氫酶(GAPDH) 直 接 催 化 了 受 質 層 次 磷 酸 化 ， 產 生 一 分 子 ATP (C) 磷 酸 甘 油 酸 激 酶 (Phosphoglycerate kinase)與丙酮酸激酶(Pyruvate kinase)是細胞質中執行 受質層次磷酸化的關鍵酵素，分別利用 1,3-二磷酸甘油酸(1,3-BPG)與磷酸 烯醇丙酮酸(PEP)作為高能磷酸提供者 (D)當人體處於有氧狀態且粒線體 功能正常時，受質層次磷酸化會被完全抑制，細胞完全仰賴氧化磷酸化來供應 ATP。
1. 2023 年諾貝爾生理醫學獎頒發給奠定有效 mRNA 疫苗發展基礎的核苷酸鹼基 修飾技術。關於 mRNA 疫苗的免疫學機制與分子生物學原理，下列敘述哪些是 正確 的？ (A)未經修飾的體外轉錄 mRNA 直接注入人體組織時，容易被樹 突細胞等先天免疫細胞上的類鐸受體(Toll-like receptors)辨識為外來病原， 引發強烈且不必要的發炎反應 (B)關鍵突破研究，在於發現將 mRNA 序列中 的尿嘧啶(Uridine)替換為假尿嘧啶(Pseudouridine)，能成功使其「躲避」 先天免疫系統的辨識 (C)經過核苷酸鹼基修飾的 mRNA，不僅大幅降低了細 胞毒性與發炎反應，還能顯著提升其在宿主細胞內被核醣體轉譯為抗原蛋白 質的效率 (D)此技術開發的 mRN 疫苗，其主要作用機制是將修飾後的 mRNA 嵌入宿主細胞的染色體 DNA 中，使人體獲得產生該抗原的永久記憶 (E)臨 床 應 用 上 ， 這 些 修 飾 後 的 mRNA 通 常 必 須 利 用 脂 質 奈 米 顆 粒 ( Lipid nanoparticles, LNPs)進行包覆，以保護 RNA 免受體內核糖核酸酶(RNase) 降解，並協助其透過內吞作用穿透細胞膜。
2. 關於大腸桿菌乳糖操作組(lac operon)的基因調控機制，下列敘述哪些是 正確 的？ (A)乳糖操作組屬於誘導型操作組(inducible operon)，在缺乏乳糖的 環境中，其結構基因預設處於關閉狀態 (B)當環境中葡萄糖濃度降低時，細 胞內的 cAMP 濃度會隨之下降，進而活化 CAP (CRP) 蛋白 (C)異乳糖 (Allolactose)可作為誘導物(inducer)，能與抑制蛋白(repressor)結合並改 變其構型，使其脫離操作子 (D)抑制蛋白(repressor)是由 lacZ 基因所編碼 產生，負責阻擋 RNA 聚合酶 (E) 若環境中同時存在葡萄糖與乳糖，大腸桿 菌會啟動乳糖操作組，優先利用乳糖作為能量來源。
3. 下列關於分子生物的中心法則的敘述，哪些是 正確 的？ (A)克里克提出的中心法則明確指出，遺傳訊息絕對不可能從「蛋白質」回傳給「蛋白質」，或從「蛋白質」逆向傳遞給「核酸」 (B)某些反轉錄病毒（如 HIV）能利用反轉錄酶（Reverse transcriptase）將 RNA 反轉錄為 DNA，這項發現並不違背分子生物中心法則 (C)普恩蛋白（Prion）引發的海綿狀腦病變中，變異型 PrPSc 蛋白是透過將自身的「胺基酸序列資訊」傳遞給正常型 PrPC 蛋白來完成複製(D)微小 RNA（miRNA）與長鏈非編碼 RNA（lncRNA）的發現，證實了 RNA可以是遺傳訊息傳遞的中間產物，但還無法證實本身即可作為基因表現的功能性終產物 (E)某些 RNA 病毒具有 RNA 依賴性 RNA 聚合酶（RdRp），能以 RNA 為模板直接複製出 RNA，這屬於中心法則中所定義的「特殊訊息傳遞（Special transfer）」
(1) 三種基因在染色體上的相對關係為何？(請以圖表示)
(2) 連鎖的兩基因重組率為何？
(3) 以此為例題，在教學時該如何指導學生解題？
2. 血液離開心臟進入不同階段的血管後，會出現血壓、流速、血管口徑的變 化，請簡單介紹變化過程，並盡可能連結概念間關係。
3. 請舉例說明，人體生理調節的類型。
4. 科學上許多事情的理解並非都靠持續小小的觀察，有些是根據理論(或稱典 範)。不同理論(典範)所描述的世界是不同的世界，而不是相同世界的不同 觀點。請評論比較，孟氏遺傳、遺傳的染色體學說、分子遺傳，三者的核心理論與看見的世界有何差異。
5. 請解釋生態系中，食物鏈長度級數受限的可能原因有哪些?
(1) 根據上述數據，Inhibitor Y 屬於哪一種酵素抑制劑？(競爭型抑制劑 或 非競爭型抑制劑？)
(2) 請利用「酵素與受質結合」的觀點，論述你判斷的理由為何？ (4 分)
(3) 請將實驗結果繪製成曲線關係圖，並請清楚標示各項變因名稱。以替代傳統鱟血(LAL) 。請從「生態保育(野外族群與多樣性)」與「醫 療生技產業風險管理(產量與品質控制) 」兩個維度，詳細論述此生技轉型 所帶來的正向影響。
(1) 請以高中生物教師的角色，於答案卷上設計一幅適合高中生理解與學習的「光反應非循環電子傳遞鏈」構造與機轉示意圖。
備註①繪圖規範 ：圖中必須明確標示出以下內容：
a.雙層類囊體膜及其內外空間名稱
b.光系統 II（PSII）與光系統 I（PSI）
c.電子的根本來源與最終去向
d.電子傳遞方向（以箭頭表示）
e.質子（H+）的累積方向與 ATP 合成酶
備註②標示文字說明 ：請配合圖示，以條列式簡要說明圖中如何呈現「物質變化」與「能量轉換」。
(2) 學生在學習「光反應」至「碳反應」的連結過程中，常出現認知衝突或迷思概念。請列舉出 3 項高中生最常見的光合作用迷思概念，並針對每項迷思提出具體的教學引導或破除策略。
(1) 請闡述「附著雄」與「衛星雄」之間的互動關係與其各自在受精過程中的優劣勢。
(2) 同一卵窩中子代具有「多父源」的現象，對鱟的族群在生物演化與環境適應上有何益處？
(1) 請依據下表二：部分密碼子與胺基酸對照表，請寫出題幹中此段抗菌胜肽Tachyplesin I 前 6 個密碼子所轉譯出的原始胺基酸序列（請一律以胺基酸單字母簡寫表示，並標註 N 端與 C 端才給分）。
(2) 若在基因轉殖過程中，該段 DNA 編碼股序列的第 7 個鹼基（由 5'端數起）因化學誘變不慎缺失（Deletion）了一個鹼基，請寫出突變發生後，該段 mRNA 所轉譯出的前 4 個胺基酸序列(請一律以胺基酸單字母簡寫表示，並標註 N 端與 C 端才給分）。
3. 生技科學家致力於利用基因工程大量生產 Tachyplesin I 或重組檢測蛋白以替代傳統鱟血（LAL）。請從「生態保育（野外族群與多樣性）」與「醫療生技產業風險管理（產量與品質控制）」兩個維度，詳細論述此生技轉型所帶來的正向影響。
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