111年 - 2022 中華民國生物奧林匹亞競賽_國手選拔複賽( A 卷)#118458

29. 下列有關草莓植物的敘述，何者正確？(2 分)
(A) 具有地下橫走的根莖，利於無性繁殖 (B) 草莓果實膨大多汁處是花序托(inflorescence receptacle)所發育而成 (C) 草莓果實表面的「籽」是來自子房 (D) 新聞報導有「長綠頭髮的草莓」(如下圖)，是指草莓果實上的種子提前萌發，這是因為植物生長素(IAA)促進所造成的 (E) 上述的草莓種子提前萌發是因為天氣變冷

30. 下列有關於植物根部吸收礦物質之敘述何者正確？(2 分) (A) 陰離子比陽離子易於被吸收利用是因為土壤團粒帶負電荷緣故 (B) 土壤中的離子 Mg²⁺ 比 K⁺容易釋出 (C) 植物根部會分泌氫離子以促進 NO₃ ^-的吸收 (D) 鐵離子易於被根毛吸收 (E) 根圈土壤 pH7 時比 pH4 時較有助於磷的吸收

31. 有關細胞分裂素(cytokinin, CK)與生長素(auxin)的相對比率，以及其影響的性狀，下列何者正確？(濃度單位：mg/l)(2 分) (A) CK 1/Auxin 5：根 (B) CK 1/Auxin 0.5：幼莖 (C) CK 1/Auxin 0.03：幼莖 (D) CK 0/Auxin 5：根 (E) CK 0/Auxin 0.05：幼莖

32. 在生物學的概念中，物種間的特徵可以區分為同源性(homology)與同功性 (analogy)，同源性是指不同生物物種的形態結構、生理或發育特徵的相似性來源，是來自共同演化祖先的後裔，同功性是指形態結構功能的相似性來源不是由共同演化起源的，僅是因為功能或使用的相似性。依據上述概念，下列的選項中，何者屬於同源性結構？(2 分) (A) 蕨類植物的小孢子和被子植物的多核花粉 (B) 裸子植物的珠鱗(ovuliferous scale)和被子植物的胚珠 (C) 蕨類植物的大孢子和裸子植物的單孢子胚囊(monosporic embryo sac) (D) 蕨類植物的大孢子囊和被子植物的四孢子胚囊(tetrasporic embryo sac) (E) 裸子植物的大孢子囊穗(megastrobilus)和被子植物的雌蕊

33. Ardem Patapoutian 是 2021 年諾貝爾生物醫學獎獲獎人之一，他因為發現感覺神經末梢的壓力接受器而獲獎，關於下列描述何者正確？ (A) 此壓力接受器稱為 TRPC (transient receptor potential C) (B) 此壓力接受器為一種電壓敏感型陽離子通道 (C) 此壓力接受器與皮膚巴齊尼氏小體(Pacinian Corpuscles)功能有關 (D) 此壓力接受器與皮膚梅克爾氏盤(Merkel's disks)功能有關 (E) 此壓力接受器的活化需要 ATP

34. 下列關於醛固酮(aldosterone)的描述，何者正確？ (A) 過多的醛固酮會引起低血鉀症 (B) 過多的醛固酮會造成細胞外液中鈉離子濃度大量地上升 (C) 醛固酮會抑制抗利尿激素分泌 (D) 醛固酮不會改變細胞外液容積 (E) 由腎上腺髓質所分泌

35. 下列有關葡萄糖在腎臟的吸收過程，何者正確？
甲、葡萄糖在近曲小管 100%被再吸收

乙、葡萄糖在近曲小管頂端膜(apical membrane)離子的細胞內外濃度差異進入細胞，因為鈉離子自高濃度由低濃度移動，所以不需消耗能量，為被動運輸

丙、葡萄糖在近曲小管基底膜(basolateral membrane)處利用鈉離子的細胞內外濃度差異進入血液，因為鈉離子自低濃度由高濃度移動，所以需消耗能量，為主動運輸

丁、葡萄糖在近曲小管基底膜處利用葡萄糖的細胞內外濃度差異進入血液，因為葡萄糖自高濃度由低濃度移動，所以不需消耗能量，為被動運輸 (A) 甲乙 (B) 甲丙 (C) 甲丁 (D) 乙丙 (E) 丙丁

36. 下列關於維生素與生理功能或病理狀態的描述，下列何者正確？ (A) 維生素 B1 (thiamine)與視覺桿狀細胞合成感光接受器視紫(rhodopsin)有關 (B) 葉酸(folic acid)是膠原蛋白(collagen)製造所必須 (C) 維生素 K 是肝臟合成凝血酶原(prothrombin)所必須 (D) 維生素 E 可促進物腸道吸收鈣離子並協助控制骨骼內鈣的沉積 (E) 菸鹼酸(nicotinic acid)缺乏會引起腳氣病(beriberi)

37. 女性月經週期相當複雜，由多個組織，器官及多種激素調控，發生於濾泡期初期時，體內黃體素(progesterone)及雌激素(estrogen)的含量會下降，此現象可刺激濾泡發育，主要是透過下列何種作用？ (A) 可刺激黃體素分泌 (B) 可抑制 LH 釋放 (C) 可抑制 FSH 釋放 (D) 可刺激 FSH 釋放 (E) 可刺激 LH 釋放

38. 腎絲球濾過壓力可由下列四種作用力決定，請問其公式應如何表示？
P_BC：鮑氏囊濾過液之靜水壓

π_BC：鮑氏囊濾過液之膠體滲透壓
P_GC：腎絲球微血管之靜水壓

π_GC：腎絲球之微血管血漿膠體滲透壓 (A) (P_GC + π_BC) - (P_BC+ π_GC) (B) (P_BC+ π_BC) - (P_GC + π_GC) (C) (P_GC+ π_BC) + (P_BC + π_GC) (D) (P_GC - π_BC) + (P_BC - π_GC) (E) (P_BC - π_BC) - (P_GC - π_GC)

39. 有關動物的視覺與感光，以下敘述何者正確？ (A) 石鼈的「眼睛」不是由蛋白質構成而是由二氧化矽構成產生如水晶體的效果 (B) 人類視網膜中的視桿(rods)與視錐(cones)皆能提供彩色視覺與夜視功能 (C) 烏賊與章魚可直接改變水晶體的形狀來聚焦，是相當先進的視覺系統 (D) 在節肢動物中，複眼這個結構一直到六足類登陸後才演化出來，因此複眼與六足類的多樣性有密不可分的關係 (E) 複眼中具許多小眼(ommatidia)是泛甲殼類動物(Pancrustacea)的共同衍徵

40. 有關側線系統(lateral line system)的描述何者正確？ (A) 側線為水生硬骨魚的共同衍徵 (B) 因肺魚為四足類的現生姐妹群，因此肺魚不會有側線系統 (C) 部份蝌蚪還有側線代表側線是兩生類與真骨魚的共同衍徵 (D) 水流壓力刺激頂蓋(cupula)讓毛細胞發生去極化，再以動作電位形式沿著感覺神經元的軸突將神經衝動傳至腦部 (E) 骨鰾類魚類因缺乏側線，所以使用泳鰾來導入神經傳導

41. 上圖顯示的是單鞭毛生物(Unikonta)的演化關係，根據此演化假說，以下何者正確？ (A) 失去鞭毛(flagellum)皆出現在 Microsporidia 與 Zygomycota + Dikarya 所以這個特徵應該是 Holomycota 的共衍徵 (B) 缺乏鞭毛可促進物種多樣性的生成 (C) 雙鞭毛(biflagellate)與單鞭毛(uniflagellate)兩個特徵狀態的演化方向是雙向可逆的 (D) 單鞭毛是 Opisthokonta 的共衍徵 (E) 單鞭毛是動物界(Metazoa)與領鞭毛蟲(Choanoflagellatea)的共衍徵

42. 下列有關單環刺螠的選項何者錯誤？ (A) 體表具有剛毛 (B) 身體兩端具有口和肛門 (C) 口部具有吻 (D) 具有獨立的生殖孔 (E) 具有環帶第 42~45 題為題組

43. 下列何者與單環刺螠親緣關係最遙遠？ (A) 星蟲(sipunculan) (B) 刺參(sea cucumber) (C) 石鱉(chiton) (D) 沙蠶(polychaete) (E) 絛蟲(tapeworm)

44. 下列何者最接近單環刺螠的橫切面？ (A)(B)(C)(D) (E)

45. 承上題，五個選項的圖片裡面，何者是唯一的共通點？(2 分) (A) 具有神經索 (B) 具有環肌與縱肌 (C) 具有背血管 (D) 具有幾丁質體表 (E) 具有真體腔

46. 下列有關胃功能的描述，何者正確？(2 分)
甲、胃的壁細胞(parietal cell)會分泌氫離子，促使胃蛋白酶原(pepsinogen)分解為胃蛋白酶(pepsin)
乙、胃的壁細胞會分泌氫離子和內在因子(intrinsic factor)，內在因子會與 Vit B12 結合，促進胃吸收 Vit B12 丙、當胃中酸性增加會促進胃泌素(gastrin)分泌
丁、刺激副交感神經會促進胃泌素分泌 (A) 甲乙 (B) 甲丁 (C) 乙丙 (D) 乙丁 (E) 丙丁

47. 下列關於運動與肌細胞能量來源的描述，何者正確？(2 分) (A) 百米賽跑時肌細胞能量來源主要是肝醣-乳酸系統(glycogen-lactic acid system) (B) 50 公里馬拉松賽跑時肌細胞能量來源主要是肝醣-乳酸系統(glycogenlactic acid system) (C) 高碳水化合物飲食比高脂肪飲食更能增強馬拉松跑者的肌肉耐力 (D) 高蛋白飲食比高碳水化合物飲食更能增強馬拉松跑者的肌肉耐力 (E) 長程馬拉松跑步的肌肉的最大功率輸出與百米賽跑的肌肉的最大功率輸出一樣

48. 有些心理學家經常引用 1990 年代由 Paul D. MacLean 這位醫師所提出的三重腦假說(Triune brain)來解釋人類(尤其是兒童與青少年)的心智。該假說的目的是描述脊椎動物前腦與行為的演化關聯性。此假說將人類前腦分為三個各自具有有主觀性、智能、空間與時間感的腦區。三重腦包含爬蟲腦複合區 (也就是基底核)、古哺乳動物腦(邊緣系統)(中隔、杏仁核、下視丘、海馬迴)、新哺乳動物腦(新皮質)，這三個部份在演化的過程中逐步加入前腦的結構。這個假說事實上在 2000 年後並不被主流科學界所接受，但仍在心理學，甚至是諮商輔導體系中盛行。請問以下那個陳述可反駁三重腦假說？ (2 分) (A) 基底核在所有哺乳類動物都有，所以爬蟲腦的命名錯誤 (B) 鳥類與哺乳類有同樣發達的心智能力，但鳥類的認知能力是以腦皮層 (pallium)為基礎 (C) 並非所有的古哺乳動物都有下視丘，例如早期合弓類(synapsids) (D) 哺乳類其實是廣義爬蟲類的成員 (E) 新皮質是在近代哺乳類才演化出來

49. 下列關於 DNA 上胞嘧啶甲基化的敘述何者正確？ (A) 活化其所在基因之轉錄 (B) 造成其所在基因之靜默 (C) 造成基因之突變 (D) 致使基因發生重組 (E) 常發生在基因的編碼區

50. 阿丁發現大腸桿菌具有合成維他命 X 的操縱組基因，該操縱組由一可與操作子序列結合之抑制蛋白所調控，而維他命 X 是此抑制蛋白之別構效應物 (allosteric effector)，會與抑制蛋白結合而調節其活性。請問維他命 X 會如何影響抑制蛋白之活性？ (A) 當維他命 X 與抑制蛋白結合時，抑制蛋白才能與操作子序列結合 (B) 當維他命 X 與抑制蛋白結合時，抑制蛋白不能與操作子序列結合 (C) 當維他命 X 與抑制蛋白結合時，抑制蛋白才能與 RNA 聚合酶結合 (D) 當維他命 X 與抑制蛋白結合時，操作子無法與 RNA 聚合酶結合 (E) 當維他命 X 與抑制蛋白結合時，操作子才能與 RNA 聚合酶結合

51. 細菌基因上的 TATA 盒子序列位於–10 區域'，又稱為 Pribnow 盒子，下列關於 TATA 盒子之敘述何者錯誤？ (A) 該序列可以被轉錄及轉譯 (B) 該序列常位於基因之上游 (C) 該序列為 RNA 聚合酶之結合位 (D) 該序列是啟動子保守序列的一部分 (E) 該序列不會出現在 mRNA 上

52. 基因型決定表現型，但有時個體具有特定的基因型，卻沒有表現出對應的表現型，因而有「表現率」(penetrance)不是 100%的現象，或是不同個體具同樣的基因型，但其表現的程度上有差異，呈現不同「表現度」(expressivity) 的現象。下列有關「表現率」或「表現度」的敘述，何者正確？ (A) 不同隻小獵犬的毛色斑塊大小變化，受表現率影響 (B) 三色貓 (tortoiseshell cat) 的顏色變化，受表現率影響 (C) 具 Rb 顯性突變的人，約 75%會得到眼癌，是受表現度影響 (D) 同卵雙胞胎兄弟，一個有兔唇(harelip)，一個沒有，是受表現度影響 (E) 多指症(polydactyly)病人，有人只有單手多指，有人雙手皆多指，是受表現度影響

53. 則在 T₁ 中，p = 1，q = 0 的機率為何？ (A) 0.015625 (B) 0.0625 (C) 0.125 (D) 0.25 (E) 0.5

54. 承上題，若在起始族群 T₀ 中，N = 2，p = q = 0.5，且產生下一世代族群 T₁時，個體數 N 不變，則在 T₁ 中，p = 0，q = 1 的機率為何？ (A) 0.015625 (B) 0.0625 (C) 0.125 (D) 0.25 (E) 0.5

55. 動物細胞萃取後的總 RNA 樣品包含 rRNA、mRNA、tRNA 與小分子 RNA，以及些許的染色體 DNA，mRNA 因具有何種特點可用來區別其他分子，用於後續實驗？ (A) 核糖 (B) 內含子 (C) 5’端帽 (D) 多腺苷酸化 (E) 苜蓿葉狀的核酸二級結構

56. TRIzol，是一種常用的 RNA 萃取試劑，可應用在動物、植物和細菌等不同樣品上，TRIzol 試劑主要成分爲苯酚和硫氰酸胍，能裂解細胞，裂解後的樣品加入氯仿並經過離心，可將樣品分為水層、中間層和有機層，經沉澱及清洗步驟即可收集樣品之 RNA。下列關於 TRIzol 法敘述何者正確？ (A) 實驗過程中加入氯仿後離心，樣品將分成三層，水層、中間層、以及有機層，RNA 位於水層，蛋白質位於中間層 (B) TRIzol 法只用來萃取 RNA，不可用來萃取 DNA 及蛋白質 (C) 實驗過程中加入 75%乙醇的目的是為了沉澱 RNA (D) 沉澱後的 RNA，不可完全乾燥，因為會降低它的溶解度 (E) 實驗過程中加入異丙醇的目的是為了清洗 RNA

57. 下圖為某種真菌 RNA 電泳分析結果。(1) DNA 分子量標準品；(2) RNA 純化後結果，請問針對電泳分析結果的敘述，下列何者正確？
(A) 亮帶(a)為大分子量 RNA (B) 亮帶(b)為非編碼 mRNA (C) 亮帶(c)分子量介於 1Kb 與 1.5 Kb 之間 (D) 亮帶(d)為引子二聚體(Primer-dimer) (E) 亮帶(c)為 18S rRNA

58. 以下有關酵素活性中心的描述何者正確？ (A) 活性中心是指跟酵素活性有關的唯一一個最重要的胺基酸 (B) Glycine 甘胺酸是很常見的酵素活性中心 (C) 酵素活性中心完全是由胺基酸構成 (D) 所謂的共價性抑製劑就是以共價鍵修飾酵素活性中心，導致酵素活性喪失的抑制劑 (E) 酵素被磷酸化修飾也是種共價抑制劑的形式

59. 以下有關酵素與受質之間的關係描述，何者正確？ (A) 酵素不參與反應，所以無法與受質形成共價鍵 (B) 酵素與受質的形狀完全互補，將像鎖與鑰匙的關係 (C) 酵素如果跟受質結合能力太強，催化能力反而較差 (D) 酵素如果有兩個受質，兩者會成為彼此的競爭抑制劑 (E) 如果當受質濃度較高時量測出來的酵素活性反而比受質在低濃度時還低，那是因為產物與受質彼此是競爭型抑制劑

60. 過去台灣毒蛇種類多且被毒蛇咬傷的事件頻傳，因此毒液蛋白是早期本土生化學家重要的研究項目。以下有關毒蛇毒液蛋白的描述何者正確？ (A) 毒液蛋白總共分成神經毒與出血毒兩種 (B) 一種毒蛇只會生產一種毒液蛋白 (C) 蛇毒毒液可以直接飲用，其中的酵素可以幫助消化 (D) 同一種毒蛇生產的毒液蛋白種類會完全一樣 (E) 蛇毒毒液可以開發成藥物治療人類疾病

61. 阿丁的指導教授要他找出調節基因 X 表現的調控區，但基因 X 的蛋白產物量很難量測，阿丁可用下列何種方法達成指導教授交付的任務？(2 分) (A) 利用基因 X 蛋白特異性抗體進行西方墨點法(Western blotting) (B) 報導基因分析法(reporter gene assay) (C) DNAse I 足跡分析(DNAse I footprinting) (D) 免疫共沉澱法(Coimmunoprecipitation assay) (E) 南方墨點法(Southern blotting)

62. 野生大豆具有較強的抗旱特性，育種者想要將此抗旱特性加入栽培種，但維持栽培種其他的優良性狀，於是將此野生大豆與栽培種大豆雜交得到 F1，先確認 F1 也具有野生種親本的抗旱特性後，再將 F1 與原栽培種回交 (backcross)，並篩選抗旱特性。經過 5 次回交後得到子代 BC5，則在 BC5 的基因組中，來自原栽培種基因組所占的理論比率值為多少？(2 分) (A) 63/64 (B) 31/32 (C) 1/2 (D) 1/32 (E) 1/64

63. Glucokinase 與 Hexokinase 都是催化 α-D-glucose + ATP^4- → α-D-glucose-6- phosphate^2- + ADP^3- + H^＋，葡萄糖磷酸化反應的酵素，也是醣解作用代謝途徑的第一個酵素。但兩個酵素對於 α-D-glucose 的 Km 值分別為 10 mM (Glucokinase)與 1 mM (Hexokinase)。以下有關兩個酵素的描述何者正確？(2 分) (A) Glucokinase 對於 α-D-glucose 的親合力較強 (B) 當環境中的 α-D-glucose 濃度為 10 mM 時，glucokinase 達到最大反應速度 (C) 當環境中的 α-D-glucose 濃度為 1 mM 時，Hexokinase 的反應速度為最大反應速度的一半 (D) 一般細胞中的 α-D-glucose 濃度約 4 mM，所以是以 Glucokinase 為主 (E) 在肝臟細胞中需要進行更多的醣解作用，所以會以 Hexokinase 為主

64. 血清抗體檢測可用來檢驗血清中是否含有可與病毒蛋白專一性結合的 IgM 與 IgG 抗體，以此檢驗患者是否遭到病毒感染。下圖為 SARS-CoV2 血清快篩結果，假設五位潛在患者在同一天進行血清快篩檢測，關於此結果描述下列何者正確？(2 分)(A) 患者(a)處在病毒感染後期 (B) 患者(b)處在病毒感染中期 (C) 患者(e)處在病毒感染初期 (D) 患者(e)比患者(b)還要早感染病毒 (E) 患者(b)比患者(c)還要早感染病毒