行政院國家科學委員會專題研究計畫 期中進度報告
高中生物科學資優生培育計畫-高雄區(1/2)
計畫類別: 個別型計畫 計畫編號: NSC93-2514-S-110-002- 執行期間: 93 年 08 月 01 日至 94 年 07 月 31 日 執行單位: 國立中山大學生物科學系(所) 計畫主持人: 趙大衛 共同主持人: 黃台珠,張學文 報告類型: 精簡報告 處理方式: 本計畫可公開查詢中 華 民 國 94 年 5 月 23 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫期中成果報告
高中生物科學資優生培育計畫-高雄區(1/2)
計畫編號:NSC 93-2514-S-110-002
執行期限: 93 年 8 月 1 日至 94 年 7 月 31 日
主持人:趙大衛
執行機構及單位名稱:國立中山大學生物科學系
一、 緣由與目的
高中生物科學資優生培育計畫是為了儲備未來基礎科學人才及培育優秀的
生物科學基礎研究者;國立中山大學生物科學系今年首次受邀負責此計畫。
本趼究主要目的針對南區在生物科學學習上有潛力、成就優異且有高度興趣
的高中學生予以適當之輔導及培育,培養其對科學研究的正確認識。藉著有
趣的課程內容,及實作學習的經驗,鼓勵並導引資優學生從事基礎生物研
究,造就未來優秀的基礎科學人才。
二、執行方式
(一) 學生甄選
甄選對象:嘉義縣(市)、台南縣(市)、高雄縣(市)、屏東縣(市)、澎湖縣、及台東縣
(市)之公私立高中一年級學生
甄選方式:(1)寄發個別報名的通知書到各學校,由對生物有高度興趣的高一學生
採取個別通信方式報名。
(2)筆試:由國立中山大學生物科學系教授命題及閱卷,考試科目分為
生物一及生物二二科,其中生物一(請見附件一)考試時間為一小
時,考試範圍為與生物相關的數學及物理、化學問題,佔總成績的
1/2;而生物二(請見附件二)考試時間為一小時,考試範圍則是一般
生物基本知識及更進一步的生物新知,佔總成績的 1/2。就其總成
績錄取最優異者前 40 名,經家長同意後參加本班輔導。
輔導方式:
集體輔導為主,個別輔導為助,彼此交互運用,並視學生實際需求酌予安
排課後輔導。例行輔導利用週六進行,其方式包括分組實驗、室外生態研究
等,期能建立學生之基本概念,並加強實驗技巧,注重實驗安全,結合學術
理論與實驗技術。
本學年高一班有九次實驗,一次戶外教學;高二班有六次實驗,一次戶
外教學;每次實驗皆分組,期使每一個人都有充分的時間和空間,及與教授、
助教討論,藉此學習從事生物研究之方法。
課程內容除多樣化外並兼顧高中課程與學生能力。上午以老師講解該單
元主要重點及在科學上的原理及應用並結合生活上常遇見的事物,使學生有
正確的概念或以觀看錄影帶教學方式提高學生的學習興趣;下午以實驗課程
為主,針對各實驗之目的、操作方式等加以講解,並使學生自演練。為使學
生能有足夠的操作空及可以一人單獨使用一組儀器,而且老師及助教皆能兼
顧每位學生的需要,而學生也能充分與老師溝通。每次實驗皆由一位教授帶
多位助教分組指導學生,訓練學生正確的實驗態度及純熟的實驗技巧,並使
每位學生皆有直接操作實驗儀器的機會。課後輔導由本校助教或研究生擔
任,學生如有課業上的問題,可與助教們約訂時間,進行個別的、一對一的
輔導。
高一、二班的輔導教材內容,首先介紹研究領域及其應用範疇,由各單
元輔導教授就該單元範圍自訂內容,編寫講義經影印後上課使用,並配合相
關實驗,並於實驗後要求學生繳交實驗報告,務求學生有確實的瞭解及正確
的知識。
我們於每堂課後針對所安排的課程及師資是否能適應或有任何建議發給
問卷,吏學生有參與感並能真正掌握學生的慼受並做為以後師資的聘任及課
程改進的參考依據。此外,更於每三個單元後做單元競試,考查學生的吸收
程度以供輔導教授參考;學期末並以出席率、考試成績及實驗報告做為篩選
學生的根本。
二、 重要結果與討論
今年總報名人數為:250 人,缺考人數 4 名,實際到考人數為 246 名;錄取
人數佔報名人數的 16.4%,缺考人數佔報名人數的 1.6%;錄取名單如附件三;其
中雄中佔 55%,其次為雄女佔 15%,而去年高一升上高二的學生也以雄中佔 36%
最多,其次是雄女 16%,至於到高二下學期錄取學生則以雄中與雄女佔 23%為最
多(如附件三)。
重點課程及出席率如表一,一般來說高一、高二班大多能維持在 80%以上。
每堂課後問卷統計結果高一學生認為「哺乳動物器官系統之組織學研究」於
課前涉獵比較不足(68.6%),而高二學生認為「生物防禦系統」於課前涉獵比較不
足(37.5%)(見表二)。而教材內容方面學生亦認為這二單元較為艱深,其中「哺乳
動物器官系統之組織學研究」佔 22.9%,而「生物防禦系統」佔 33.3%(見表三)。
教師教法方面普遍偏活潑及普通尤其是「原生動物」
、
「染色體與 DNA」
、
「寄生蟲
簡介」學生認為活潑的佔 90%以上,唯「哺乳動物器官系統之組織學研究」的不
適應性稍高,佔 20%,但認為普通的亦有 77.1%(見表四)。而教師的表現方面與教
師教法類似,
「染色體與 DNA」
、
「寄生蟲簡介」學生認為表現佳的佔 90%以上,
「哺
乳動物器官系統之組織學研究」認為難理解的佔 31.4%,普通的佔 54.3%(見表五)。
教材內容方面一般認為適當,在擬課程時我們偏向設計較多的課程以期使學生得
到較多的東西,期望學生的問卷問顯示認為內容是太多人數佔 25%-30%,認為適
當的佔 70%-75%,
「昆蟲」認為太多的佔 35.3%、
「生物大分子」認為太佔 42.9%(見
表六)。而學生對學科的興趣程度以「原生動物」、「染色體與 DNA」最高,分別
佔 97.4%及 81.8%(見表七)。課後受益程度一般皆為良多,除「哺乳動物器官系統
之組織學研究」認為良多的學生佔 51.4%,而不多及難評估佔 20%及 28.6%外,
其餘認為良多的皆佔 80%以上(見表八)。
表一、重點課程及出席率
課程內容 出席率(%) 原生動物 95 鳥類簡介 88 昆蟲 83 單元競試 88 哺乳動物器官系統之組織學研究 88 染色體與 DNA 83 基因的表現 80單元競試 83 生態演化 83 生物大分子簡介 73 生物防禦系統 96 病毒學簡介 96 行為生態學 92 單元競試 92 寄生蟲學簡介 84 爬行動物 88 認識植物 88 單元競試 64 表二 以前對這門學問的瞭解(%) 已具備 普通 稍差 原生動物 7.7 69.2 23.1 鳥類簡介 27.2 60.6 12.1 行為生態學 12.5 83.3 4.2 昆蟲 26.5 58.8 14.7 哺乳動物器官系統之組織學研究 8.6 22.9 68.6 染色體與 DNA 12.1 78.8 9.1 認識植物 28.6 66.7 4.8 爬行動物 18.2 81.8 0 生態演化 25 62.5 12.5 生物大分子簡介 17.9 42.9 39.9 生物防禦系統 8.3 54.2 37.5 病毒學簡介 33.3 66.7 0 寄生蟲學簡介 10.5 89.5 0 基因的表現 12.5 56.3 31.3 表三 教材內容(%) 艱深 有挑戰性 適中 過淺 無法判斷
原生動物 0 71.8 28.2 0 0 鳥類簡介 0 12.1 84.8 3.0 0 行為生態學 0 16.7 83.3 0 0 昆蟲 11.8 64.7 23.5 0 0 哺乳動物器官系統之組織學研究 22.9 54.3 20.0 0 2.9 染色體與 DNA 0 42.4 57.6 0 0 認識植物 4.8 23.8 71.4 0 0 爬行動物 0 9.1 86.4 4.5 0 生態演化 0 18.8 81.3 0 0 生物大分子簡介 7.1 60.7 32.1 0 0 生物防禦系統 33.3 41.7 25.0 0 0 病毒學簡介 0 41.7 58.3 0 0 寄生蟲學簡介 0 36.8 63.2 0 0 基因的表現 15.6 46.9 34.4 3.1 0 表四 教師教法(%) 活潑 普通 不適應 原生動物 94.9 5.1 0 鳥類簡介 66.7 33.3 0 行為生態學 25.0 75.0 0 昆蟲 61.8 35.3 2.9 哺乳動物器官系統之組織學研究 2.9 77.1 20.0 染色體與 DNA 97.0 3.0 0 認識植物 38.1 61.9 0 爬行動物 68.2 31.8 0 生態演化 68.8 31.3 0 生物大分子簡介 71.4 25.0 3.6 生物防禦系統 33.3 62.5 4.2 病毒學簡介 50.0 50.0 0 寄生蟲學簡介 100 0 0 基因的表現 56.3 40.6 3.1 表五 教師的表達能力(%) 甚佳 普通 難理解 原生動物 74.4 25.6 0 鳥類簡介 78.8 21.2 0 行為生態學 20.8 79.2 0
昆蟲 67.6 32.4 0 哺乳動物器官系統之組織學研究 14.3 54.3 31.4 染色體與 DNA 93.9 6.1 0 認識植物 38.1 61.9 0 爬行動物 72.7 27.3 0 生態演化 71.9 28.1 0 生物大分子簡介 71.4 28.6 0 生物防禦系統 37.5 54.2 8.3 病毒學簡介 79.2 20.8 0 寄生蟲學簡介 100 0 0 基因的表現 46.9 50.0 3.1 表六 教材內容(%) 太多 適當 太少 原生動物 17.9 82.0 0 鳥類簡介 0 97.0 3.0 行為生態學 0 100 0 昆蟲 35.3 64.7 0 哺乳動物器官系統之組織學研究 17.1 71.4 11.4 染色體與 DNA 3.0 90.9 6.1 認識植物 0 100 0 爬行動物 0 100 0 生態演化 3.1 87.5 9.4 生物大分子簡介 42.9 57.1 0 生物防禦系統 16.7 83.3 0 病毒學簡介 0 100 0 寄生蟲學簡介 0 94.7 5.3 基因的表現 15.6 75.0 9.4 表七 對這門學科興趣度 高 普通 不感興趣 原生動物 97.4 2.6 0 鳥類簡介 72.7 27.3 0 行為生態學 16.7 79.2 4.2 昆蟲 55.9 44.1 0 哺乳動物器官系統之組織學研究 28.6 68.6 2.9 染色體與 DNA 81.8 18.2 0
認識植物 38.1 61.9 0 爬行動物 54.5 40.9 4.5 生態演化 31.3 62.5 3.1 生物大分子簡介 71.4 25.0 3.6 生物防禦系統 50.0 45.8 4.2 病毒學簡介 79.2 20.8 0 寄生蟲學簡介 68.4 31.6 0 基因的表現 68.8 28.1 3.1 表八 課後受益程度(%) 良多 不多 難評估 原生動物 97.4 0 2.6 鳥類簡介 84.8 3.0 12.1 行為生態學 83.3 4.2 12.5 昆蟲 85.3 0 14.7 哺乳動物器官系統之組織學研究 51.4 20 28.6 染色體與 DNA 93.9 6.1 0 認識植物 90.5 4.8 4.8 爬行動物 100 0 0 生態演化 87.5 6.3 6.3 生物大分子簡介 85.7 7.1 7.1 生物防禦系統 83.3 12.5 4.2 病毒學簡介 95.8 0 4.2 寄生蟲學簡介 94.7 0 5.3 基因的表現 81.3 9.4 9.4
附件一
九十三年台灣南區高中生物資優生培育計畫選拔試題
生物一
生物一總分 100 分,共計二大題,第一類為選擇題 35 題,每題 4 選項,
每題配分 2 分;第二類為問答題,共三小題,每題配分 10 分,答錯皆
不倒扣。
* ********************************** 注意事項: *
* 1. 本考試分為生物一及生物二;第一節考生物一, *
* 第二節考生物二,測驗時間各 60 分鐘。 *
* 2. 本試卷共 5 頁,請先檢查。 *
*3. 繳卷時須繳交答案卷,試卷可帶走。 *
* *********************************一、選擇題:選擇「最」恰當的一個答案填在答案紙的指定位置,每題 2 分,共 70 分 1. 表現生物學功能的大分子是
(A) 去氧核糖核酸(DNA) (B) 核糖核酸(RNA) (C) 蛋白質 (D) 多糖聚合鏈 2. 細胞凋亡(apoptosis)的主要原始特徵是 (A) 細胞的骨架首先開始部分水解 (B) 細胞膜首先開始部分水解 (C) 高爾基複合體(Golgi complex)首先開始部分水解 (D) 粒線體(mitochondria)首先開始部分水解 3. 酶催化反應的基本特徵是 (A) 酶有效地與受質結合成為複合體 (B) 酶有效地降低反應的速率 (C) 酶有效地降低反應中所需要的自由能 (D) 酶有效地打斷反應物中的原子能 4. 生物體中的主要 DNA 結構是
(A) A 型 DNA (B) B 型 DNA (C) Z 型 DNA (D) A.B.Z 型 DNA 5. 在植物的光合作用中,連結光系統 I 及光系統Ⅱ的主要分子是
(A) 細胞色素 a (cytochrome c) (B) 細胞色素 a/b 複合體(cytochrome a/b complex) (C) 氧化還原脂質(redox lipid) (D) 質體藍素(plastocyanin)
6. 生物分子的官能基(functional group)之一是 (A) –CH3 (B) –OH (C) –CH2- (D)–CH=CH- 7. 在高等植物的光合作用系統中,P680 及 P700 常用來表示兩個不同的光系統,這是因為: (A) 它們分別含有 680 及 700 KDa 的蛋白質 (B) 它們分別具有 680 及 700 個官能基 (C) 它們分別有 680nm 及 700nm 的吸收波長 (D) 它們分別有 680 及 700 個胺基酸 8. 攜帶能量的分子常用於生物代謝的反應中,他們之一是
(A) 尿素(urea) (B) 澱粉(starch) (C) 纖維素(cellulose) (D)鳥糞嘌呤核苷三磷酸(GTP) 9. 生物演化(evolution)的分子證據之一是 (A) 在不同生物的胚胎發育過程中,激發早期胚胎發育的分子是相同的。 (B) 在不同生物的胚胎發育過程中,激發早期胚胎發育的基因具有相同的數目。 (C) 在不同生物的胚胎發育過程中,激發早期胚胎發育的基因在染色體的位置上是相同的。 (D) 在不同生物的胚胎發育過程中,激發早期胚胎發育的作用位點是相同的。 10. 限制糖解(Glycolysis)速率的主要酶之一是
(A) 醛縮酶(aldolase) (B) 三磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH) (C) 磷酸丙糖同分異構酶(TIM) (D) 六碳糖激酶(HK) 11. 血清蛋白質主要由哪一種器官或組織合成的? (A) 肺臟 (B) 腺體 (C) 肝臟 (D) 腎臟 12. 在溶液系統中,分子之間的相溶性是 (A) 極性分子溶於極性溶液 (B) 極性分子溶於非極性溶液 (C) 極性分子不能溶於極性溶液 (D) 非極性分子不能溶於非極性溶液 13. 在激烈的體育運動過程中,運動員體內會產生大量的自由基(free radicals)。這些自由基可以
促進 (A) 細胞的新陳代謝,因而導致年輕化的返老還童現象。 (B) 細胞的新陳代謝,因而導致加速細胞的衰老過程。 (C) 細胞的新陳代謝,因而導致血液細胞的長期存在。 (D) 細胞的新陳代謝,因而導致大腦思維能力的增強。 14. 蛋白質的晶體形狀 (A) 與蛋白質的晶體結構一致 (B) 與蛋白質的功能一致 (C) 與蛋白質的晶體結構外形無關 (D) 與蛋白質的胺基酸序列無關 15. X-光繞射蛋白質晶體時 (A) 所有的繞射點均能通過儀器收集 (B) 不是所有的繞射點均能通過儀器收集 (C) 所有的繞射點均不能通過儀器收集 (D) 所有的繞射點均來自一個原子 16. 在蛋白質結構中,原子之間的 (A) 共價鍵的距離最遠 (B) 共價鍵的距離最近 (C) 氫鍵的距離最近 (D) 配位鍵的距離與原子的距離無關 17. 蛋白質電子載體是 (A) 含有電荷的蛋白質 (B) 具有氧化還原的蛋白質 (C) 具有蛋白酶作用的蛋白質 (D) 可降低化學反應能階的蛋白質 18. 蛋白質的突變體是 (A) 可以直接在蛋白質中改變胺基酸的序列而獲得(B) 只能在基因中改變遺傳密碼而獲得 (C) 普通是在生長發育中獲得 (D) 可以透過割除生物體的某部分而獲得 19. 相同遺傳物質的細胞在動物、植物及昆蟲的胚胎發育過程中 (A) 只能產生相同的細胞類型 (B) 只能形成不同的細胞類型 (C) 不可能產生不同的細胞類型 (D) 可以產生不同的細胞類型 20. 核糖核酸(RNA) (A) 可由 DNA 的轉錄而形成,因而不是遺傳物質 (B) 存在於細胞質中,因而不是遺傳物質 (C) 存在於細胞核中,因而不是遺傳物質 (D) 可以作為遺傳物質而存在 21. 下列何者是導致人類唐氏症(Down syndrome) 的原因? (A) 第七號染色體有三個 (B) 第十二號染色體有三個 (C) 第十八號染色體有三個 (D) 第二十一號染色體有三個 22. 基因的表現是指 (A) 基因開始活動,因而 DNA 複製自身 (B) 基因開始活動,因而細胞核開始變形 (C) 基因開始活動,因而細胞開始合成蛋白質分子 (D) 基因開始活動,因而細胞類型開始轉變 23. 轉殖基因生物(transgenic organisms )是指 (A) 將生物從一個物種轉變為另一個物種 (B) 攜帶有外源基因的生物 (C) 具有獨特基因構成的生物 (D) 具有與其提供者(donor)完全相同的生物 24. DNA 的修復(DNA repair)是指細胞核中
(A) 重新獲得丟失的 DNA,從而使核獲得新鮮的 DNA (B) 釋放部份的 DNA 分子,從而使其含量趨於正常
(C) 修補錯誤序列的 DNA,從而使 DNA 序列趨於正常
(D) 發生 DNA 的複製,從而使 DNA 的量從一倍體變二倍體的量化過程
25. 在基因表現中,有一種特殊的 DNA 結構對基因的表現起著調節控制的作用,這是 (A) A 型 DNA (B) B 型 DNA (C) Y 型 DNA (D) Z 型 DNA
26. 在原核生物的大腸桿菌中,主要的 DNA 複製酶是
(A) DNA 聚合酶Ⅰ (B) DNA 聚合酶Ⅱ (C) DNA 聚合酶Ⅲ (D) DNA 聚合酶Ⅳ 27. DNA 聚合酶Ⅰ的生化活性證明了:
(A) DNA 是染色體的主要組成成分這一個事實 (B) DNA 是一種生物大分子的這一個事實 (C) DNA 主要存在於細胞核中的這一個事實 (D) DNA 是可以複製其自身的這一個事實 28. 原核生物與真核生物的共同點在於
(A) 他們都是以 DNA 作為遺傳物質的 (B) 他們都是以 RNA 作為遺傳物質的 (C) 他們都是以核酸作為遺傳物質的 (D) 他們都是以 mRNA 作為遺傳物質的 29. 在 DNA 複製過程中,單股 DNA 結合蛋白(ssDNA binding protein)的主要作用是
(A) 維持 DNA 的單股狀態 (B) 維持 DNA 的雙股狀態
(C) 維持 DNA 的高分子狀態 (D) 維持 DNA 的煉合(annealing)狀態 30. 標準遺傳密碼共有 (A) 三種遺傳密碼 (B) 四種遺傳密碼 (C) 四十六種遺傳密碼 (D) 六十四種遺傳密碼 31. 植物種子發芽前需要吸收水份,這是因為 (A) 需要大量水解種子的儲存物質 (B) 需要大量合成種子發芽所需要的物質 (C) 需要大量分解種子細胞內的遺傳物質 (D) 需要大量合成種子的胚乳細胞 32. 生物體中有一種修復受損傷的 DNA 機制,這種修復所需要的主要酶類是
(A) DNA 聚合酶Ⅰ (B) DNA 聚合酶Ⅱ (C) DNA 聚合酶Ⅲ (D) DNA 聚合酶Ⅳ 33. 互補 DNA(complementary DNA)指的是
(A) 基因組 DNA 的互補序列 (B) 粒線體 DNA 的互補序列 (C) 葉綠體 DNA 的互補序列 (D) mRNA 的互補序列
34. 在基因操作(gene manipulation)中需要將 DNA 水解成小的片段,其中最重要的限制酶 (restriction enzyme)是
(A) TypeⅠ限制酶 (B) TypeⅡ限制酶 (C) TypeⅢ限制酶 (D) TypeⅣ限制酶 35. 非標準遺傳密碼主要在哪些生物中發現? (A) 大腸桿菌 (B) 人體肝部的溶酶體 (C) 高等植物的核仁 (D)原生界生物的細胞 二、問答題(共 30 分) 1. 顯微鏡是通往微小生物世界驚異之路,一些特殊的顯微鏡甚至可以使我們得以一窺分子的構 造。雖然有少數的特例,如雞蛋的蛋黃,青蛙蛋或是一些魚的卵是肉眼可以看見,但是若不 借助顯微鏡絕大多數的生物細胞是無法以肉眼觀察的。舉例來說,紅血球細胞寬大約是八微 米(一微米等於一百萬分之一公尺),神經細胞寬則大約是 10 微米。請問為何大多數的細胞
是如此的小呢?(10%)
2. 大約在 200 年以前,比利時(即古 Flemish)的醫師及鍊金士 Jan Baptista van Helmont 以柳 樹進行了一個有名的實驗:他想了解植物生長變大所需要的材料來源,在他的實驗中,他種 了一顆 5 磅種的柳樹樹苗在裝滿 200 磅泥土的桶子裡,每天給予正常的澆水,五年之後他再 秤量這棵植物以及桶子中泥土的重量,發現此時樹重 169 磅,而土壤重 199 磅,據此他認為 樹木所增加的重量是來自於他澆到桶子裡的水,這個結論與希臘哲學家 Thales (紀元前 624 -546 年)水乃萬物之源的理論相呼應。你提出你對 Jan Baptista van Helmont 結論的看法, 並說明你的理由。(10%)
3. 近年來關於幹細胞(stem cell)的研究論文佔據了科學期刊的版面,在台灣,臍帶血銀行的 廣告則在各媒體上強力曝光,幹細胞與臍帶血前景似乎一片看好,姑且不論未來是否真能如 他們所描繪的那麼美好,請就你所知寫出「幹細胞」為何如此吸引眾人眼光。(10%)
附件二
九十三年台灣南區高中生物資優生培育計畫選拔試題
生物二
生物二總分 100 分,共計二大題,第一大題為選擇題共 30 小題,每題 5
選項,每小題配分 2 分;第二大題為問答題,含 3 小題,共配分 40 分。
答錯皆不倒扣。
* ********************************** 注意事項: *
* 1. 本考試分為生物一及生物二;第一節考生物一, *
* 第二節考生物二,測驗時間各 60 分鐘。 *
* 2. 本試卷共 5 頁,請先檢查。 *
*3. 繳卷時須繳交答案卷,試卷可帶走。 *
* *********************************一、選擇題:選擇「最」恰當的一個答案填在答案紙的指定位置,每題 2 分,共 60 分 1. 下列有關人類消化系統的敘述,何者正確? (A)胃腺的分泌受到神經及激素控制 (B)蛋白質在胃中被分解成胺基酸 (C)膽汁可分解脂質為脂肪酸和甘油 (D)大腸壁黏膜有許多皺褶及絨毛 (E)大腸比小腸長,能吸收鈉及水分 2. 人類嗅覺的受器是屬於下列的哪一種受器?
(A)本受器 (proprioceptor) (B)機械受器 (mechanoreceotor) (C)化受器 (chemoreceptor) (D)溫受器 (thermoreceptor) (E)內受器 (interoreceptor) 3. 下列何者是紅血球流經肺部微血管時發生的反應?(其中 Hb 代表血紅素) (A) CO2 + H2 O → H2CO3 (B) H2CO3 → CO + H2O2 (C) H2CO3 → H+ + HCO3- (D) Hb + 4O2 →Hb(O2)4 (E) Hb(O2)4 → Hb + 4 O2 4. 下列何者是松樹在松鼠棲息地上最重要的角色? (A)松樹為松鼠提供樹皮作巢及遮蔭 (B)松樹根部為松鼠提供地下的洞穴 (C)松樹能提供漿果作為松鼠的食物 (D)松樹為松鼠提供巢穴與求偶處所 (E)松樹使松鼠能夠逃避天敵的追捕 5. 一生態系中的能量生產增加,推測此生態系所發生的事? (A)此生態系中消費者族群成長 (B)動物增加的比植物多 (C)使用掉的能量會比儲藏的多 (D)某族群增加此生態系會失衡而崩潰 (E)此生態系與其他生態系覆蓋的面積有消長變動 6. 下列有關染色體的敘述,何者正確? (A)染色體接紡錘絲的部位為中節 (B)中節都位於染色體的中央 (C)染色體被染色的型式稱為核型 (D)同源染色體的大小形狀完全一樣 (E)所有動物細胞中的染色體數目均為偶數 7. 下列何者為在人類內耳中最主要的聽覺受器? (A)鼓膜 (B)聽管 (C)聽小骨 (D)柯蒂氏器 (E)半規管的壺狀體 8. 在反芻動物瘤胃中的共生微生物,主要能提供下列何種酵素?
(A)胃蛋白酶 (pepsin) (B)凝乳酶(rennin) (C)瘤胃酶(ruminase) (D)纖維素酶(cellulase) (E)瘤胃凝乳酶(chymoruminase) 9. 肌腱是屬於下列何種類型的組織? (A)肌肉組織 (B)軟骨組織 (C)疏鬆結締組織 (D)緻密規則結締組織 (E)緻密不規則結締組織 10. 下列有關 DNA 構造的敘述,何者正確? (A)二個鹼基對旋轉 36˚ (B)雙螺旋半徑為 2 nm (C)十個鹼基對長 3.4 nm (D)二個嘧啶配對會太窄 (E)AT 之間的氫鍵比 GC 多 11. 頭節 ( scolex ) 是什麼器官?
(A)吸蟲的生殖器官 (B)鞭蟲的攝食器官 (C)線蟲的神經器官 (D)輪蟲的運動器官 (E)絛蟲的附著器官 12. 具有遺傳性之物質存在於細胞的何處? (A)僅在細胞核內 (B)僅在細胞質內 (C)細胞核及細胞質均有 (D)細胞核為主,細胞膜亦有 (E)隨發育時期不同而存在於不同胞器 13. 病原體致病過程包括:1 病原增殖、2 產生毒素、3 吸附到組織、4 造成病變,下列何者為 病原體感染致病的步驟? (A) 1→2→3→4 (B) 1→3→2→4 (C) 2→3→1→4 (D) 3→1→2→4 (E) 4→3→2→1 14. 下列何者可以正確描述原生界的生物? (A)全為單細胞的生物 (B)多為多細胞原核生物 (C)包括單細胞原核生物 (D)是真核的多細胞生物 (E)是真核生物,多為單細胞 15. 蜱會傳染下列何種疾病? (A)兔熱病 (B)風濕病 (C)萊姆病 (D)斑疹傷寒 (E)過敏性疾病 16. 下列何種構造在原核細胞與真核細胞均具有,但其分子組成卻不同? (A)莢膜 (B)細胞膜 (C)細胞壁 (D)葉綠體 (E)粒線體 17. 引起非洲睡眠病的病原體屬於下列何種原蟲類? (A)纖毛蟲 (B)鞭毛蟲 (C)肉足蟲 (D)孢子蟲 (E)睡眠蟲 18. 以鵝頸瓶作實驗確認生命來自生命的是誰? (A)摩根 (B)雷迪 (C)巴斯德 (D)巴夫來 (E)格里夫茲 19. 人體血紅素與下列那一種氣體的結合力最大? (A) CO (B) O2 (C) CO2 (D) N2 (E) O3 20. 下列何動物具有消化循環腔? (A)海綿 (B)水螅 (C)昆蟲 (D)鳥類 (E)哺乳類 21. 下列項目中,何者含有環狀的 DNA 分子? (A)類病毒 (B)大腸桿菌 (C)鳥類紅血球 (D)禽流感病毒 (E)真菌細胞核 22. 下列動物及其所具有的構造組合,何者正確? (A)海膽/針骨 (B)蝸牛/套膜 (C)渦蟲/吸盤 (D)蚯蚓/管足 (E)蜘蛛/氣管 23. 下列有關雌性果蠅性染色體之型式的描述,何者正確? (A)為 XX (B)為 XY (C)為 XO (D)為 ZW (E)為 ZZ 24. 下列有關細胞的敘述,何者正確? (A)主管內分泌的細胞中所含的溶體較多 (B)不同組織中的細胞其內部構造相同 (C)蛋白質合成旺盛的細胞高基氏體較多 (D)程式死亡的細胞中核酸分子被分解 (E)細胞膜上的醣類成分通常只分布在細胞膜內側 25. 在以下寄生蟲與其中間宿主的組合 [1 肺吸蟲//魚、2 血吸蟲//螺、3 肝吸蟲//蟹、4.無鉤絛蟲// 牛]中,何者錯誤? (A) 1+2 (B) 2+3 (C) 3+4 (D) 1+3 (E) 2+4 26. 下列何者不是成人肝臟的功能?
(A)分泌膽汁 (B)儲藏肝糖 (C)製造尿素 (D)製造補體 (E)製造血球 27. 下列何者與真菌無關? (A)苔蘚 (B)地衣 (C)抗生素 (D)酵母菌 (E)愛爾蘭大飢荒 28. 下列那一種鏈結不是構成蛋白質分子結構中的鏈結? (A)胜肽鍵 (B)共價鍵 (C)雙硫鍵 (D)氫鍵 (E)脂鍵 29. 下列有關平滑肌的敘述,何者錯誤? (A)無橫紋 (B)是不隨意肌 (C)細胞兩端尖呈紡綞形 (D)肌纖維以間盤相接 (E)分佈於內臟器官 30. 下列有關植物組織與功能的敘述,何者錯誤? (A)木質部輸送水分 (B)韌皮部輸送養分 (C)假導管輸送有機物質 (D)頂端分生組織使根延長 (E)厚壁組織由厚壁細胞組成 二、問答題 (共 40 分) 1. 在 1940 年代的早期,生物學家們利用離心技術將細胞打碎後的不同成分予以分離;在不同 轉速下,細胞內各種構造與成分分別會被離心到離心管底部,然後加以鑑定及研究。假設妳 /你是某實驗室的研究人員,欲展開類似的實驗,首先取得一小塊新鮮的豬肝,用組織均質 器(一種可將組織與細胞研磨破碎的儀器)充分研磨破碎後,加入一些生理食鹽水,開始離 心。 a. 低速離心(1,000 xg)10 分鐘,取出離心管底部的沉澱物,溶於生理食鹽水中,加入可溶 解胞膜的化學物質。不久之後發現溶液變成了黏稠狀,以玻棒沾一下會有黏絲。請問此黏 絲狀的物質是什麼?此離心管的沉澱物中含有哪種胞器?請說明理由。(4 分) b. 取前述 (a) 離心管的上清液,置入另一離心管中繼續以中速離心(15,000 xg)5 分鐘,發 現此時離心管內的沉澱物質中含有可以合成 ATP 的酵素,以及一些可以分解蛋白質的酵 素。請問此沉澱的物質中含有哪些胞器?請說明理由。(4 分) c. 取前述 (b) 離心管的上清液,置入另一離心管中繼續以高速離心(100,000 xg)60 分鐘, 取出現離心管內沉澱物質,加入轉譯作用所需的適當原料,發現可以合成蛋白質。請問此 沉澱物中含有哪種胞器?理由為何?(4 分) d. 仔細觀察步驟 (c) 所合成的蛋白質,發現這些蛋白質已被醣化為醣蛋白了。由此訊息,請 判斷步驟 (c) 的沉澱物中還含有哪種胞器成分?請說明理由。(4 分) 2. 四種動物,人、烏龜、貓、跳蚤,從 10 樓墜落到地面。其中人和烏龜摔得慘不忍睹,當場 就掛了。貓似乎只受到驚嚇,並無明顯外傷,一溜煙就跑走了。而跳蚤則完全看不出有任何 影響,跳一跳,繼續去尋找可以吸血的宿主。請就這四種生物的體型大小、體重、構造、運 動特性、與比重….等生物及物理特性,分別解釋他們從高處落下所產生的不同結果。(10 分) 3. 小明做了一個實驗,他將五種污染物(分別以 A、B、C、D、E 表示)分別吸取 10 毫升滴 入到各裝有五條孔雀魚的魚缸中,以下是實驗所得的結果:
缸內魚數 污染物 A B C D E 滴入前魚缸內的魚數 5 5 5 5 5 滴入 10 分鐘後存活魚數 5 5 0 3 5 滴入 1 小時後存活魚數 3 5 0 1 5 滴入 10 小時後存活魚數 0 4 0 0 5 滴入 10 天後存活魚數 0 3 0 0 5 小明將結果寫成科展論文:「污染物對魚類生存的影響」,他的主要結論為:「五種污染物對魚類 毒害的強度依序是 C>D>A>B>E,而且 E 是無毒的。」請評論此實驗的設計與結論有哪些 缺點,並提出修正建議(盡量發揮,但答案紙用完不補充)。(14 分)