所屬科目:自然科學科
1. 一位登山者因暴風雪受困山中三天,期間幾乎無食物可食。醫療團隊發現他在飢餓狀態下的血糖仍能維持在正常範圍。醫師推測這是因為某種激素促進肝臟分解肝醣與進行糖質新生。此激素最可能為下列哪一種? (A) 胰島素(insulin) (B) 甲狀腺素(thyroxine) (C) 皮質醇(cortisol) (D) 升糖素(glucagon) (E) 生長激素(growth hormone)
2. 一位高血壓患者服用利尿劑後,雖然血壓獲得控制,但實驗室檢查顯示其血鉀濃度下降。醫師懷疑該藥物影響腎元中某一段的離子運輸功能,導致水分排出增加並伴隨鉀離子流失。此藥物最可能影響哪一段腎元功能區? (A) 鮑氏囊過濾功能 (B) 近曲小管的葡萄糖再吸收 (C) 亨耳氏套之上行支段對 Na⁺重吸收 (D) 集尿管對水的再吸收 (E) 遠曲小管之鉀離子主動分泌
3. 一位類風濕性關節炎病人長期服用外源性皮質醇治療。停藥後,他出現低血壓、極度疲倦等腎上腺功能不足的症狀。內分泌檢查顯示 ACTH 與內源性皮質醇皆顯著下降。此現象最可能反映下列哪一種內分泌調控機制? (A) 正回饋促進 ACTH 分泌 (B) 負回饋抑制下視丘和腦垂腺 (C) 腎上腺皮質細胞因壓力活化 (D) 腎上腺髓質因腎上腺素釋放 (E) 胰島素正向調控 ACTH
4. 一位研究員希望建立一隻轉殖小鼠,使其能表現人類特定蛋白質。她選擇將人類基因構築體注射至小鼠早期胚胎中,確保所有後代細胞都帶有此基因。此基因最可能被注射進下列哪一部位? (A) 胚胎幹細胞的細胞膜 (B) 胚胎的原腸胚腔(archenteron) (C) 受精卵的細胞核 (D) 胚胎囊胚期的囊胚腔(blastocoel) (E) 卵細胞的胞質內
5. 一組研究團隊希望藉由基因編輯技術,敲除人類細胞中與癌症相關的特定基因。他們選用 CRISPR-Cas9 系統,將 Cas9 與一種可精準辨識目標 DNA 序列的小分子共同導入細胞。 該小分子能導引 Cas9 蛋白至特定位點進行雙股 DNA 切割。此小分子最可能是下列何者? (A) RNA 聚合酶 (B) 引子 RNA(primer RNA) (C) 核糖體 RNA(rRNA) (D) 信使 RNA(mRNA) (E) 導引 RNA(guide RNA)
6. 一位細胞生物學家利用螢光標記技術追蹤細胞分裂過程中的結構變化。他觀察到,某些螢光絲狀結構在有絲分裂中期至後期會連接至染色體,並拉動其朝向細胞的兩極。這些絲狀結構最可能為下列哪一種細胞成分? (A) ATP 合酶,一種位於粒線體中產生能量的酵素,用於細胞質分裂時提供 ATP (B) 組蛋白,負責 DNA 纏繞與染色體結構穩定的蛋白質 (C) 微管,構成紡錘體並協助染色體分離的細胞骨架成分 (D) 高基氏體衍生囊泡,參與細胞質分裂後細胞膜與細胞壁重建 (E) 纖維素合酶,催化細胞板形成時纖維素合成的酵素
7. 一位研究腫瘤形成的科學家在病患的腫瘤細胞中發現,一個原致癌基因(proto-oncogene) 的表現量比正常細胞高出數十倍。該基因本身的 DNA 序列未突變,但其 mRNA 與蛋白 質皆顯著上升。下列哪一種分子機制最可能導致此現象,使該原致癌基因轉變為致癌基因 (oncogene)? (A) DNA 去甲基化使啟動子活性上升 (B) 基因重複或放大導致過度表現 (C) 內含子切除錯誤產生新蛋白質功能 (D) DNA 甲基化導致轉錄抑制失效 (E) 染色體端粒延長使細胞進入永生狀態
8. 一位研究人員希望比較癌細胞與正常細胞中數千個基因的表現差異,以找出可能參與癌症進程的候選基因。他決定使用一種可以同時分析多個基因轉錄產物的方法。請問該研究人員最可能使用下列哪一種技術? (A) DNA 微陣列(DNA microarray) (B) DNA 指紋圖譜分析(DNA fingerprinting) (C) 聚合酶連鎖反應 ( PCR) (D) 電泳分析蛋白質表現 (E) 南方墨點法(Southern blot)
9. 一位細胞生物學家希望觀察活細胞內特定蛋白質在不同時間點於細胞器之間的移動路徑。他已將目標蛋白質標記為 GFP(綠色螢光蛋白),並希望清晰地定位其在細胞內的位置變化。下列哪一種顯微成像技術最適合用於此實驗? (A) 流式細胞術(Flow cytometry) (B) 穿透式電子顯微鏡(TEM) (C) 掃描式電子顯微鏡(SEM) (D) X 光繞射分析 (E) 共軛焦顯微鏡(Confocal microscopy)
10. 某藥廠開發一種新型藥物,設計為專一性活化細胞膜上的受體,進而促使目標細胞內 cAMP 濃度快速上升。在實驗中,他們發現該訊號傳導過程可迅速啟動蛋白激酶 A(PKA) 的磷酸化活性。依據此機制判斷,此藥物最可能是透過哪一類受體作用? (A) 酪胺酸激酶受體途徑 (B) G 蛋白偶聯受體途徑 (C) 離子通道受體途徑 (D) 固醇類激素受體途徑 (E) 核內受體途徑
11. 某癌症研究實驗中,研究人員使用紫外線誘導 DNA 損傷,發現在某些癌細胞中,損傷的 DNA 仍然通過細胞週期而未被修復,導致大量突變累積。他們發現這些細胞的 p53 功能失常。此異常現象最可能與下列哪一細胞週期檢查點失調有關? (A) G1 checkpoint (B) G2 checkpoint (C) M checkpoint (D) S checkpoint (E) Metaphase checkpoint
12. 某研究團隊發現在遮陰條件下,阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)的幼苗出現明顯的下胚軸延長現象。研究顯示,紅光照射會抑制這一延長,而遠紅光會促進。此現象最可能與下列哪一種植物激素與受器有關? (A) 細胞分裂素與木質部運輸蛋白 (B) 油菜素固醇(brassinosteroids) (C) 生長素(auxin)與光敏素(phytochrome) (D) 乙烯 (E)離層酸( ABA )與氣孔開閉調控蛋白
13. 某植物生長在乾燥環境中,實驗顯示其在中午氣溫高時關閉氣孔,但清晨與黃昏開啟。當研究人員對該植物進行基因突變處理,使其無法合成或感應離層酸(ABA)後,該植物中午出現明顯萎凋現象。下列何者最合理解釋此突變植株於中午萎凋的原因? (A) 水分無法進入根部導致缺水 (B) 無法感應光週期變化,產生花期錯誤 (C) ABA 抑制生長素合成導致根系短小 (D) 離層酸失效導致氣孔無法關閉,水分散失過快 (E) 光合作用效率下降導致糖分不足
14. 一位植物學家在研究某地區的野生植物時,發現一群個體擁有與原有種不同的染色體數量,且無法與親代物種成功交配。這些植物在短時間內即發展出獨立的生殖隔離,並開始適應新的棲息環境。此現象最可能是由下列哪一種過程導致的? (A) 基因漂變(genetic drift) (B) 多倍體化(polyploidy) (C) 雜交(hybridization) (D) 基因流動(gene flow) (E) 天擇(natural selection)
15. 一位學生觀察到某基因的 mRNA 在細胞中大量累積,然而該基因對應的蛋白質卻幾乎無法檢測到。他懷疑該現象可能與轉譯調控有關。下列哪一項最有可能解釋這種現象? (A) DNA 甲基化導致啟動子沉默 (B) mRNA 上帽(5' cap)結構異常,導致提前降解 (C) tRNA 濃度不足導致 mRNA 無法轉譯 (D) 核仁缺陷使 mRNA 無法轉錄 (E) microRNA 與 mRNA 互補結合,抑制轉譯
16. 某研究團隊發現,一種新藥可抑制癌細胞中 Ras 蛋白的活性,進而抑制其過度分裂的能力。他們想進一步確認該藥是否影響下游 MAPK 訊息傳遞路徑。下列哪一種實驗最適合用來驗證 MAPK 訊號是否被抑制? (A) 使用磷酸化特異性抗體進行西方墨(Western blot)分析 (B) 觀察細胞凋亡的發生率 (C) 測定 mRNA 轉錄活性 (D) 檢測細胞膜上的受體表現量 (E) 利用 qPCR 分析 Ras 基因突變
17. 一位科學家設計一個質體載體,用以表現人類胰島素基因。他在質體中設計了一個帶有啟動子、起始密碼子與選殖位置的片段,並將胰島素基因插入其中。轉殖大腸桿菌後,細胞生長正常,但無法偵測到胰島素表現。最可能的原因是什麼? (A) 質體中未含有抗生素抗性基因 (B) 質體無法進入細菌染色體 (C) 胰島素基因出現突變 (D) 使用的啟動子不適合大腸桿菌 (E) 胰島素蛋白在細胞中迅速降解
18. 某患者對疫苗反應遲緩,檢測顯示 B 細胞可產生抗體,但無法建立記憶反應。T 細胞檢測顯示輔助型 T 細胞(Th)功能異常。最可能出現下列哪種免疫缺陷? (A) 無法進行體液免疫 (B) 巨噬細胞吞噬能力下降 (C) 缺乏殺手 T 細胞之細胞毒性 (D) 缺乏抗體的親和力成熟 (E) 樹突細胞無法呈現抗原
19. 你正在研究一個疑似受 miRNA 調控的人類基因 GENE-X,該 miRNA 預測會結合 GENEX 的 3′非轉譯區(3′UTR)。為驗證此 miRNA 是否真的調控此基因,你計畫進行雙冷光報導基因實驗(dual-luciferase assay)。你構築了一個質體,將 GENE-X 的 3′UTR 接到冷光素酶基因的 3′端。你接著將此質體與該 miRNA 一同轉染進 293T 細胞。以下哪一組實驗設計能最佳確認該 miRNA 是否透過 3′UTR 調控 GENE-X 表現? (A) 在不含任何 miRNA 的條件下觀察冷光素酶表現是否上升 (B) 測量該 miRNA 的 mRNA 序列與 GENE-X mRNA 是否一致 (C) 將 GENE-X 的啟動子與 GFP 結合,觀察是否受 miRNA 調控 (D) 使用 siRNA 直接降解 GENE-X 的 mRNA,觀察冷光素酶變化 (E) 加入對照組:轉染突變過的 3′UTR(缺乏 miRNA 結合位)與 miRNA,並比較冷光素酶表現
20. 一組研究團隊假設,某新穎化合物**“Apoptonin”能誘發癌細胞經由粒線體路徑(intrinsic pathway)進行細胞凋亡。他們設計實驗以探討該化合物是否透過粒線體釋放 cytochrome c 來活化 caspase。為確認 Apoptonin 透過粒線體凋亡路徑起作用,下列哪一項為最適合 的實驗與預期觀察? (A) 添加粒線體膜通透性抑制劑,若凋亡受阻即支持假說 (B) 抑制外在路徑的死亡受體(如 Fas)並觀察細胞是否仍凋亡 (C) 測量細胞膜外暴露的磷脂酰絲氨酸(Annexin V)是否增加 (D) 加入胰島素刺激以觀察細胞存活是否恢復 (E) 使用抗氧化劑清除 ROS 並檢查 caspase-8 是否被活化
21. 有甲、乙、丙、丁四種有機化合物,其性質如下: 分子極性由大到小排列是甲>乙>丙>丁; 乙含有羰基 (carbonyl) 官能基; 乙與丙含有不飽和鍵; 甲跟水會互溶,甲乙丙丁可能是? (A) (甲)乙醇 (乙)甲酸乙酯 (丙)甲苯 (丁)正己烷 (B) (甲)甲酸乙酯 (乙)乙醇 (丙)甲苯 (丁)正己烷 (C) (甲)甲苯 (乙)甲酸乙酯 (丙)乙醇 (丁)正己烷 (D) (甲)乙醇 (乙)正己烷 (丙)甲苯 (丁)甲酸乙酯 (E) (甲)甲酸乙酯 (乙)乙醇 (丙)正己烷 (丁)甲苯
22. 根據有效位數 (significant figures) 的概念計算 A-B = ? (66.59-3.113 = A; 45.1+1.23 = B)(A) 17.2(B) 17.15(C) 17.14(D) 17.147(E) 17.10
23. 布洛芬是一種非類固醇消炎止痛藥(NSAID),常用來止痛、解熱、消炎。布洛芬的組成百分比碳原子佔 76.59%,氫原子佔 8.80%,氧原子佔 15.51%,布洛芬的分子式為? (A) C13H18O (B) C13H18O2 (C) C11H18O2 (D) C13H17O2 (E) C11H17O2
24. 有一重量為 6 克的鎂金屬在空氣中燃燒後產生氧化鎂以及氮化鎂,這些產物與水反應產生 1.7 克的氨氣,假設上述反應的產率都是 100%,鎂的分子量為 24,試計算氧化鎂的重量為?克 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 9 (E) 10
25. 根據分子軌域理論,何種分子具有較多的不成對電子?(A) H2(B) C2(C) O2(D) F2(E) N2
26. H3 + 是多原子離子,此離子的幾何結構是? (A) 直線形 (B) 彎曲形 (C) 雙三角錐形 (D) 正四面體 (E) 等邊三角形
27. 以下五種物質 (ClF2 + , ClF2 − , IF4 + , I3 − , OF2), 哪些物質沒有偶極矩(dipole moment)? (A) ClF2 +與 ClF2 − (B) ClF2 + , ClF2 − 與 IF4 + (C) ClF2 − 與 IF4 + (D) ClF2 −與 I3 − (E)ClF2 + ,ClF2 − , IF4 + , I3 −與 OF2
28. (E)-6-chloro-3,5-dimethylhept-3-ene 與 HBr 進行加成反應的主要產物含有幾個不對稱中心?(A) 0(B) 1(C) 2(D) 3(E) 4
29. 化合物 PCl5, NH3, BF3, HgCl2, 鍵角由大到小排列順序為?(A) PCl5> NH3> HgCl2> BF3(B) NH3> PCl5> BF3> HgCl2(C) BF3> NH3> PCl5> HgCl2(D) HgCl2> BF3> NH3> PCl5(E) BF3> NH3> HgCl2> PCl5
30. 銠 (Rh) 的原子序為 45, 銠的基態電子組態 4s 軌域有幾個電子?(A) 6(B) 7(C) 8(D) 9(E) 10
31. H2, HF, HCl, HBr, HI 中,何種物質具有最強的化學鍵?(A) H2(B) HF(C) HCl(D) HBr(E) HI
32. H2O, HF, NH3 以及 SiH4, 沸點由高到低排列順序為?(A) NH3> H2O> HF> SiH4(B) SiH4> H2O> HF> NH3(C) HF> H2O> NH3> SiH4(D) H2O> NH3 > HF> SiH4(E) H2O> HF> NH3> SiH4
33. 有一 50 毫升的氫氧化鈉水溶液放置經過一段時間後水揮發殘留 0.8g 的白色固體,試計算此氫氧化鈉原本的體積莫爾濃度為? (鈉的原子量為 17) (A) 0.008 M (B) 0.4 M (C) 2 M (D) 3 M (E) 16 M
34. 有一容量為 150 升的容器內含有氫氣,在 27℃ 下氣體壓力為 8.31 atm,請計算氫氣重量為多少? (A) 0.5 克 (B) 0.8 克 (C) 1 克 (D) 5.5 克 (E) 101 克
35. 有一濃度為 0.1M 的氨水溶液,體積是 100 毫升,需要加入多少克的氯化銨 (NH4Cl, 分子量 = 53.5 g/mole) 可使溶液 pH = 8? ((Kb(NH3) = 1.8 ✖ 10−5 ) (A) 0.18 (B) 0.36 (C) 0.535 (D) 7.56 (E) 9.63
36. 有五種氧化物分別是 Al2O3, SiO2, NO, MgO,以及 P4O10, 何種物質酸性最高?(A) P4O10(B) MgO(C) NO(D) SiO2(E) Al2O3
37. 以下哪一個胺基酸上的側鍊是中性且非極性?(A) Glutamine(B) Histidine(C) Serine(D) Leucine(E) Lysine
38. 鎝-99m 的半衰期是 6 小時,若含有 80 毫克鎝-99m 的顯影劑於上午八點注射於病患體內, 隔天下午兩點還有多少毫克的鎝-99m 殘留? (A) 2.5 (B) 5 (C) 10 (D) 20 (E) 40
39. PbI₂ (碘化鉛) 室溫的溶解度為 2 ×10−3 M, 此化合物的 Ksp 為?(A)8.4 ✖ 10−6(B) 3.2 ✖ 10−8(C) 2.5×10-9(D) 1.6 × 10−10(E) 2.1 × 10−10
40. 下列何者不屬於游離輻射?(A) X光(B) γ射線(C) β粒子(D) α粒子(E) 可見光
41. 有一圓盤轉動的弧度(θ)對時間(t)的關係為,若質量 50 公斤的方型木塊放在此轉動的圓盤上,木塊中心距離轉動軸 2.0 公尺。已知木塊與圓盤間的最大靜摩擦係數為 0.3,則此物體在圓盤上能夠穩穩不動的時間範圍最可能是下列哪個區間? (重力加速度 g=10 m/s2 , ) (A) 0 < t ≤ 1 (B) 1 < t ≤ 2 (C) 2 < t ≤ 3 (D) 3 < t ≤4 (E) 4 < t ≤5
42. 如果外力作用在物體上的淨功(net work)為零,則下列敘述何者正確 ?(A) 這個物體的速度為零(B) 這個物體的速度減少(C) 這個物體的速度不變(D) 這個物體的速率不變(E) 這個物體的速率減少
43. 關於動能和動量,下列何者的敘述是正確的? (A) 如果兩個物體的動量相同,那麼它們的動能也會相同。 (B) 在一個孤立系統裡,線性動量、角動量和動能都會守恆不變。 (C) 牛頓第二定律:當有外力作用於一物體(視為點粒子),該物體的線性動量變化是外力的合力於作用期間的總和。 (D) 二物體碰撞後黏在一起移動(不考慮摩擦力),則碰鐘後動能和初始二物體個別動能相 加是一樣的,即總動能在碰撞前後維持不變。 (E) 剛體轉動在平衡狀態下,外力合力必須為零,但是力矩(Torque)不一定為零。
44. 關於熱力學相關的描述,下列何者為真?(A) 物體之間雖然處於熱平衡,但不一定具有相等的溫度。(B) 一個孤立系統的能量可以透過功(work)或熱(heat)的形式傳入或傳出系統。(C) 熱能和功之間可以互相轉換而不損耗。(D) 絕對零度是不可能以有限程序達到的。(E) 在一個孤立系統中,較低的熵(entropy)表示微觀態的有序性較低。
45. 地球上接收到某星球發送的單頻電磁波,經過一個 0.01 mm 寬度的單狹縫後,在後面接收螢幕上出現繞射的強度變化條紋。中間附近有最強能量,其寬度為 0.5 mm,若接收螢幕與單狹縫相距 1.2 m,則此電磁波的頻率為何(選擇最接近的答案)?假設電磁波傳播速 度為 3.00×105 km/s。 (A) 1.45×1011 GHz (B) 7.20×1010 MHz (C) 1.40×1011 Hz (D) 2.85×108 GHz (E) 1.50×1011 MHz
46. 關於原子(atom)和基本粒子(fundamental particle),下列敘述何者為目前物理學所認知?(A) 微中子(neutrino)、電子和光子(photon)是基本粒子。(B) 在 2s 軌域的電子一定比 1s 軌域電子更遠離原子核。(C) 夸克(quark)、介子(meson)和電子(electron)是基本粒子。(D) 中子(neutron)不帶電,所以中子自旋不會有磁矩(magnetic moment)。(E) 粒子之間的力可視為有某種場粒子(field particle)的交換,這些場粒子沒有質量。
47. 都卜勒效應(Doppler effect): 某 A 高鐵車速為 40 m/s,發現前方有 B 高鐵車輛以 25 m/s 的 速率同方向行駛,A 車發出頻率為 f=1 kHz 的鳴笛聲,此時 B 車乘客聽到的聲音頻率 fd 約為多少? (聲速 v 為 340 m/s,都卜勒公式 fd = f (v+vo)/(v-vs), vo 和 vs 分別為 B 車乘客和 A 車的速率) (A) 1.05 Hz (B) 1050 Hz (C) 1216 Hz (D) 960 Hz (E) 830 Hz
48. 右圖的兩個物體質量分別為 m1 = 3.0 kg 與 m2 = 2.0 kg,物體以繩子連接繞過滑輪 R。m2 和桌面的摩擦係數為 0.4,忽略滑輪的質量和摩擦力,也忽略繩子質量,靜止釋放後,兩物體共有的線性加速度約為多少?(重力加速度取 9.8 m/s2 )。(A) 5.9 m/s2 (B) 4.3 m/s2 (C) 1.7 m/s2 (D) 7.2 m/s2 (E) 3.9 m/s2
49. 一帶電粒子在電場和磁場環境中移動,帶電粒子帶電量為2,運動方程式為 = 4.0î−2.0?̂,若電場 = 1.5 î+ 2.5 磁場 =,試計算其所受之電力與磁力總和: (數字單位都是MKS制)(A) (B)(C) (D) (E)
50. 充飽電之後的電容器其放電時的電流隨時間(t)變化如右圖所示,已知電容器的電量(q)隨時間的變化為 q = Qo e -t/RC,Qo為初始電量,C 為電容,R 為內電阻 15 kΩ (千歐姆),3 秒後電流降 至一開始的 0.135 倍(約降為原來的 e-2 ),則此電容大小為多少毫法拉(mF) ? (A) 0.067 (B) 0.368 (C) 0.3 (D) 0.2 (E) 0.1