九十七學年度師大附中
生物科學科能力競賽複賽
【實驗操作注意事項】
1. 請確認桌面及試題卷上之競賽編號是否正確。
2. 請清點各題組實驗器材,若有缺少或損壞,請舉手向監
考老師反應;材料用完後不再補充,操作完畢後,請務
必將器材歸位放置整齊。
3. 考試時間為下午 1:30~4:30。
4. 試卷共 15 頁,若有缺頁請舉手告知監考老師。
5. 請直接在試卷上作答,否則不予計分。
6. 若作答空間不足,請在該試題卷的背面繼續作答。
分數__________ 考生編號__________
九十七學年度師大附中
生物科學科能力競賽複賽
本次競賽所需之器材與材料皆已放於桌上,請確實核對清單上所列各項 物品。若有短缺,請立刻舉手向評審老師反應。所有器材與材料用完後, 不再補發。 實驗器材與材料 蝴蝶 1 隻 蜻蜓 1 隻 蝗蟲 1 隻 複式顯微鏡 1 台 白蟻 1 小盆(數隻) 解剖針 2 隻蜜蜂 1 隻 金龜子 1 隻 塑膠繩4m、1m 各 1 條 營釘 2 隻 解剖顯微鏡 1 台 魚 1 隻 魚類生理食鹽水 共同桌 注射針頭內含某藥品0.2mL 1 管 解剖盤 1 個 小型尖頭鑷子 3 支 塑膠滴管 4 支 面紙 1 包 抹布 2 條 培養皿 1 個 載玻片 數個 蓋玻片 數個 刀片 1 把 保麗龍 1 片 修枝剪 1 把 指甲油 1 小瓶 膠帶 1 捲 睡蓮葉子 1 片 落地生根葉子 1 片 柚子葉子 1 片 林格氏液 1 瓶 鐵鎚 1 把 皮尺 1 捲 燒杯100c.c 1 個
注意
1. 本試卷(含封面、試卷)共 15 頁,交卷時請一併交回。 2. 作答時間共 3 小時。 3. 請於本頁右上角「考上編號」處,填入個人編號。題目一:檢索表的製作
1. 說明:
檢索表是生物學家將生物的特徵進行分類後,所製成的鑑定工具。
本題將請你(妳)利用桌上所附的昆蟲標本,製成一個以「目」為分類
標準的檢索表。標本中包含鞘翅目、鱗翅目、直翅目、蜻蛉目和膜翅目
等五個目的昆蟲。可閱讀下面的製作示範來參考製作。
2. 製作示範
(1) 圖 A 是任選的六種葉片,仔細觀察特徵後,每次以 1 種特徵
將葉片分成兩群,直到每一群的葉片都分開成剩下一個為止。
(2) 將此過程記錄下來,可製作成圖 B 的二分叉檢索表。
註:所謂「二分叉」是指檢索表以圖示的方式,每次都由一群分叉成
兩群
2
(3) 圖 B 的二分叉檢索表中,可發現 5 個特徵分叉點,每個分叉
點都有
2 個特徵;我們將這 5 個分叉點改成數字呈現(即
1~5),分叉點包含的 2 個特徵用 a 與 b 表示,就可製作成科學
家最常用的數字編碼檢索表(圖 C)。檢索說明:以圖 C 為例,
數字編碼檢索表最左邊共有
5 個編號(1~5),每個編號都含有
a 與 b 兩個特徵(和二分叉檢索表一樣)。當我們檢索 1a 時,可
得到「2」的結果,表示還沒檢索完畢,要從編號 2 再繼續(一
般都從
2a 開始),直到檢索出葉片的編號為止。
圖 B 二分叉檢索表 ( 圖中的 1a 、1b 、2a… ,可對應圖 C) 圖 C 由二分叉檢索表轉換而來的數字編碼檢索表3.
在下頁空白處寫下此五目昆蟲的檢索表。
(1) 二分叉檢索表(10 分)
(2) 數字編碼檢索表(10 分)
1. 說明:
滿江紅是是一種水生蕨類,孢子囊果長在葉腋,通常利用植物體斷
裂進行無性繁殖。葉二列互生,葉片分上下兩片,植物體呈三角形,
長約一公分,可在水田、水池或水流較遲緩的河川上看見。
2. 問題:(15 分)
請設計實驗並實際估算生態池中滿江紅的族群數量或密度。
題目三:動物體色改變的激素控制
1. 說明:
許多脊椎動物會在很短的時間內改變體色。此機制主要是內分泌系
統所釋放的激素作用於皮膚的色素細胞,而改變體色深淺。現提供你
一含某激素的溶液,請利用所提供的實驗步驟、材料與器材,進行實
驗,並回答以下之問題。
2. 實驗步驟:
(1)以潮溼的面紙覆蓋魚,露出部分魚鱗。(注意:在整個實驗過
程中,用面紙覆蓋魚,並隨時保持濕潤。)
(2)將魚置於解剖盤上,並於解剖顯微鏡下觀察魚鱗上的黑色素
細胞,並利用圖
1 所附之黑色素細胞指數來量化你的數據。
(3)將魚置於解剖盤上,注射藥品於魚鱗上,觀察魚鱗上的色素
細胞。
(4)在注射藥品 10 分鐘後就可觀察到藥品之效果,並在滴加 30
分鐘後最為明顯。請你自行決定在適當時間點重複步驟(2)。
3. 回答問題:
(1)出現此藥品對於魚鱗色素細胞產生影響和變化時,將答案寫
在下面空白處並舉手請監考老師鑑定。(5 分)
(2)根據你的實驗和觀察,此藥品是經由對色素細胞的何種調節,
來改變魚鱗顏色?將答案寫在下面空白處並舉手請監考老師
鑑定。(10 分)
圖 1 以黑色素細胞指數 (1-5) 來量化色素顆粒之分散或聚集程度(3)請提出量化的數據 (以圖、表之方式來表現)以佐證你在問題
(2)所作的結論。(10 分)
題目四:白蟻腸道的原生動物觀察
1. 說明與問題:
與白蟻腸道共生的原生動物可幫助白蟻分解纖維素。請找到白蟻腸
道中
3 種原生動物,舉手請監考老師看過後,畫下來、測量其體長、
體寬,並寫下玻片標本的製作步驟。
2. 玻片標本的製作步驟(5 分)
3. 結果記錄
(1) 原生動物一:可能名稱 (5 分)
(2) 原生動物二:可能名稱 (5 分)
(3)原生動物三:可能名稱 (5 分)
題目五:植物基本組織的觀察
1. 說明與問題:
細胞,請利用桌上器材並至校園中選取適當植物,找出後舉手請監
考老師看過後,畫下此三種類型細胞。
2. 薄壁細胞(5 分)
3. 厚角細胞(5 分)
4. 厚壁細胞(5 分)
題目六:植物表皮細胞氣孔數調查
1. 說明與問題:
請製作睡蓮、落地生根及柚子三種植物的上、下表皮玻片標本,並
分別計算其上、下表皮氣孔數。
2. 在 100X 視野下,計數三種葉子上、下表皮氣孔數。(12 分)
3. 推測這三種植物的生活環境。(9 分)
題目七:限制酵素切割圖譜分析
1. 說明:
第八型脊髓小腦共濟失調症(SCA8)為一種神經退化性疾病,其致病原因可能 與其基因上一段重複擴增的CTG 序列有關,為了解此重複擴增的序列其轉譯出 的蛋白質性質,分別將完全不帶有CTG 擴增的基因序列、帶有 23 個 CTG 擴增 的基因序列、帶有88 個 CTG 擴增的基因序列片段,轉殖入 pGEX 載體,製備成 重組質體(pGEX-0R、pGEX-23R、pGEX-88R),再送入大腸桿菌後誘導此蛋白表 現,以進行該蛋白質的物化性質分析。 【註】下圖一為正確的pGEX-23R 重組質體模擬圖譜,總長約為 5158 bp,圖上標 示各種限制酵素切點,數字表示切在質體的第幾個鹼基上;圖二為各重組質體 及對照組經酵素切割後,以1%洋菜膠體電泳的電泳照片(lane M 表示 marker); 表一為各酵素的作用溫度及在不同作用溶液中的活性。 圖一 圖二 表一 限制酵素名稱 作用溫度 在各種作用溶液中的活性(100%)
buffer 1 buffer 2 buffer 3 buffer 4
pGEX-23R
5158 bp
圖一 圖二 表一
EcoRI 37˚C 50% 100% 100% 100% AccI 65˚C 50% 50% 10% 100% MscI 65˚C 75% 75% 75% 100% PstI 37˚C 75% 75% 100% 50% EcoNI 37˚C 50% 25% 75% 100% MluI 37˚C 25% 75% 100% 50%