國立師範大學附屬高級中學 100 學年度第二學期高二科學班期末考
（範圍：ch 17 、應用生物 1-3, 2-3, 3-4, 3-5） 一、單一選擇題：(1~35 題，每題 2 分，共 70 分，答錯不倒扣) 1. 下列有關於大腸桿菌乳糖操作組的敘述，何者正確？ (A)調節基因產生的抑制蛋白可直接與操作子結合 (B)乳 糖可直接促使構造基因表現 (C)構造基因的產物皆可直接將乳糖分解 (D)操作子會與啟動子結合，使 RNA 聚合 酶無法進行轉錄作用。 2. 甲和乙是大腸桿菌的色胺酸操作組示意圖，甲圖表示構造基因 在活動狀態，乙圖則表示構造基因不在活動狀態。根據甲、乙 兩圖，下列敘述中，何者錯誤？ (A)色胺酸操作組有迴饋控 制的現象 (B)調節基因的產物是一種誘導物 (C)調節基因的 產物，在未與色胺酸結合前不會與操作子結合 (D)色胺酸操 作組可防止細胞合成過量的色胺酸。 3. 下列有關基因突變的敘述，何者錯誤？ (A)人工誘導突變可用來改良作物品種 (B)若是隱性突變基因在族群中 可由異型合子代代保存下去 (C)鐮形血球貧血症是單一胺基酸插入的突變所致 (D)突變發生後一定會遺傳給子 代。 4. 有甲、乙、丙、丁四種蜥蜴，其某功能基因之部分 DNA 序列如下： 蜥蜴 某功能基因之部分 DNA 序列 甲 ATGGGTGTTATTTCTTCCGGATGTAAATATT 乙 ATGGGTGTTATTTCCTCCGGATGTAAATATT 丙 ATGGGTGTCATTTCTTCTGGATCAAAGTATT 丁 ATGGGTGTTATCTCTTCCGGATCAAAGTATT 根據上述資料，蜥蜴乙的DNA 序列中，標有底線的含 C 核苷酸(以 C 標示)，最有可能是下列哪一種情形造成的？ (A)點突變 (B)基因缺失 (C)基因插入 (D)基因互換。 5. 通常鐮形血球性貧血症的同型合子患者在成年之前就死亡。在非洲某瘧疾盛行的地區，外表型為鐮形血球性狀 （鐮形血球基因攜帶者）的成人約佔成人人口的 40%。下列何者錯誤？ (A)該地區正常血球性狀的成人，佔成人 人口的60% (B)該地區成人中，異型合子之基因型頻率為 40％ (C)若成人全都自由婚配，則該地區中正常血球 性狀者和鐮形血球性狀者結婚的機率為24% (D)因瘧原蟲無法在鐮形血球性狀的人之紅血球內生長，而有較高 的存活率，因此，此地區中鐮形血球性狀的人比例較其他地區高。 6. 下列哪一種技術需要利用金粒子及高壓氦氣？ (A)傳統育種 (B)質體轉殖 (C)顯微注射 (D)基因槍。 7. 螢光魚的培育是透過哪一種技術而來？ (A)基因槍 (B)農桿菌 T 質體 (C)顯微注射 (D)傳統育種。 8. 目前世界上最具規模的基因改造種子、農藥公司為何？ (A)孟山都 (B)孟海都 (C)杜邦 (D)興農。 9. 依據以下敘述：(1)將重組基因送入農桿菌的細胞中；(2)感染植物組織；(3)重組 DNA 的形成；(4)以限制酶切割外 源DNA 片段及載體 DNA；(5)以接合酶將外源 DNA 片斷與載體進行接合。依序排出正確的基因轉殖植物的產生過 程： (A)1→2→3→4→5 (B)1→4→5→3→2 (C)4→5→3→1→2 (D)4→5→3→2→1。10. 下列何者不是重組 DNA 技術中常用的載體？ (A) RNA 病毒 (B)噬菌體 (C) DNA 病毒 (D)細菌的質體。
11. 下列使用在人類身上的生物科技藥物，何者是藉由基因轉殖細菌生產的？ (A)胰蛋白酶抑制劑 (B)生長素 (C)凝血 第八因子 (D)B 型肝炎疫苗。 12. 關於血纖維蛋白酶的敘述，下列何者正確？ (A)患者可經由喝基因轉殖山羊的乳汁而獲得 (B)可協助血液凝固，用 於治療血友病 (C)可將血漿蛋白中的血纖維蛋白原轉變為血纖維蛋白 (D)可協助溶解血凝塊，用於治療心臟病和動 脈阻塞。 13. 將生長因子的基因轉殖至鮭魚體內，可使其體積增大約 37 倍，如右圖，a 為原有鮭魚，b 為基因轉殖鮭魚，右圖為兩者在相同時間內的生長情形。 關於右圖的敘述何者正確？ (A)通常需藉農桿菌為媒介，將基因轉殖至 a 鮭魚體內 (B)需「代理孕母」協助孕育 b 鮭魚 (C)目的在提高鮭魚產量，提 高養殖漁業業者的利潤 (D)目的在萃取 b 鮭魚中的生長因子，用來治療侏 儒症患者。 a
14. 根據我國法規，目前市面上販售的基改食品大致可分為兩類：一、食品本身或其加工品的成分中含有新基因或其 蛋白質產物者。二、原料來自基改生物，但是經純化精製後的成品不含有新基因或其蛋白質產物者。下列何項不 屬 於「基改食品」？ (A)豆漿：使用含 10％基改黃豆及 90％非基改黃豆的混合原料製成 (B)玉米粒罐頭：利用基改玉 米製成 (C)牛奶：由注射過基因工程技術所生產之泌乳激素的乳牛所生產 (D)米：嵌有可增加 Q 度之芋頭基因的 稻米所生產。 15. 國內規定若食品是以基改生物為原料，且占最終產品總重量的 5％以上，則應標示「基因改造」或「含基因改造」等 字樣。若以基改生物為原料製成的食品中已不含轉殖的基因與其蛋白質產物，或轉殖基因的核酸與蛋白質產物在 發酵過程中已完全分解，則不需標示。下列何者最需要特別標示是否含基因改造成分？ (A)基改大豆精煉生產的卵 磷脂占最終產品總重量的5％以上 (B)基改大豆製成的大豆油 (C)基改玉米製成的玉米糖漿 (D)基改大豆製成的豆 腐。 16. 有關國內基改食品的安全評估，下列敘述何者正確？ (A)若基改作物與傳統作物的成分一致，則可視為兩者一樣 安全 (B)若食品不含基改成分，需清楚標示「非基因改造」 (C)若基改食品含有潛在的過敏原，即禁止上市 (D) 我國目前已有基改木瓜與稻米通過此安全評估而能販售給消費者食用。 17. 自 1978 年世界首位試管嬰兒路易斯-布朗誕生後，試管嬰兒的技術造福了許多無法正常生育的夫婦。下列關於人 類試管嬰兒技術的敘述，何者正確？ (A)可讓胚胎於試管中長大 (B)人體的卵可以在體外受精 (C)可離體培養 想要的器官或組織 (D)可選擇特定基因轉殖至受精卵之中。 18. 試管嬰兒操作流程中需取得女性的卵子，而採卵的過程須依序施打一些激素，讓女性有多個濾泡成熟而排出多個 卵，請問施打排卵藥物的功能是? (A)降低 FSH 的濃度 (B)讓濾泡破裂，卵排出 (C)降低 GnRH 的濃度 (D)刺激卵 巢濾泡發育，使較多的濾泡成熟。 【閱讀題】綠色革命（Green Revolution）（改寫自師大全人教育百寶箱網頁） 綠色革命源於 Norman Borlaug（1914～2009）等育種家對小麥進行的品種改良，生產出具有抗病力、高產出的 麥種，被譽為「奇蹟小麥」。墨西哥於1943 年引進此種高產量的小麥，三年後，這個原本仍需進口一半以上糧食 的國家，小麥產量已足以自給。1964 年後，墨西哥已有剩下小麥可以向外輸出。Norman Borlaug 因此被譽為綠色 革命之父，並得到1970 年諾貝爾和平獎。 後來，這項糧食增產技術傳至飢荒頻傳的印度，同時擴大肥料、殺蟲劑的使用並配合大規模的灌溉系統，把 印度北部變成了糧倉。1968 年到 1998 年期間，印度的榖類產量倍增，稱為「第一次綠色革命」。雖然綠色革命使 得糧產倍增，但也帶來若干問題。首先，新品種需要灌溉，並使用大量農藥、化肥、除草劑，一方面提高了生產 成本，一方面也對水源及土地造成了嚴重的汙染；其次，在乾燥地區只顧灌溉而忽略排水，因此造成土壤鹽鹼 化而無法耕種。然而最大問題則是擴大貧富差距，許多小自耕農變成無立錐之地的貧民，許多家庭因此更買不起 食物。 第一次綠色革命帶來的許多問題，進而引出 1990 年代的「第二次綠色革命」。第二次綠色革命是指利用基因操 作技術，產生基因改造作物，利用此法所生產出的食品，稱為基因改造食品。 回答 19~21 題。 19. 「奇蹟小麥」的品種改良過程最不需要 經過下列哪一技術？ (A)雜交 (B)自交 (C)反交 (D)基因重組。 20. 下列何者不是第一次綠色革命的特點？ (A)成功解決人類的糧食問題 (B)傳統農業被大規模的商業農業取代 (C) 造成污染、土地沙漠化、抗藥性害蟲數量增加等環境及生態問題 (D)增加農民的生產成本。 21. 1974 年時，全世界挨餓的人口有 4 億，到了 1999 年，全世界的挨餓人口有 20 億。人口挨餓的問題原因主要為何？ (A)糧食不足 (B)糧食分配不均 (C)耕地太少 (D)農作物品種太差。 【題組】基因改造食品的原料作物雖然仍存在許多疑慮，但已經如火如荼的在世界各主要糧食生產國蔓延開來（下圖 一），依據2009 年世界各國種植基改作物的統計結果，種植面積前六名依序為：美國、巴西、阿根廷、印度、加拿大及 中國。前四大栽培物種合計約占全球基改食品原料作物面積的 99％；基因改造的目的則以抗除草劑與抗蟲為主（下圖 二）。美國是基改食品原料作物的最大種植國與基改產品輸出國，其中位於密蘇里州的孟山都（Monsanto）公司就掌 握了全球一半以上基改種子的專利權，每一年向世界各國外銷基因改造種子及搭配種植所需的農藥，目前在各大洲中， 僅歐洲對於基改食品原料作物的態度較為保守。回答22~24 題。
22. 根據圖一，甲應為下列哪一地區？ (A)美洲 (B)亞澳 (C)歐非 (D)南北極。 23. 右圖為 2009 年全球四大基改作物與其野生品種的總種植面積。 其基改作物的種植面積在全球的排序何者正確？ (A)玉米＞大 豆＞棉花＞油菜 (B)大豆＞棉花＞玉米＞油菜 (C)大豆＞玉米 ＞棉花＞油菜 (D)玉米＞大豆＞油菜＞棉花。 24. 目前世界上基改作物最主要的目的為下列何者？ (A)增加營養 成分，例如高油酸含量黃豆 (B)抗除草劑，例如抗年年春玉米 (C)抗病蟲害，例如 Bt 棉花 (D)製造藥物或疫苗，例如 B 肝疫 苗香蕉。 【題組】進口水果上貼的數字… 「水果標籤」除了告訴消費者水果名稱與主要產地之外，還會有幾個數字，可別小看它，這數字可說是獨有的另類身 分證，提供規格（size）、品級（grade）及栽種方式等資訊。這是美國生鮮產品運銷協會，為了方便各產業及零售業做 銷貨管理及獲得正確銷售資訊的設計，這是一套標準化的四位數編碼系統，稱為PLU 碼（Price Look Up code）。
如果標籤上有四個數字且首字為 4，表示這是以傳統方式栽種的水果；如果標籤上有五個數字，數字的開頭為 9，表示是有機栽種的水果；如果有五個數字，且首字為 8，則表示是基因改造水果。因此，下次 您去購物，請記住這些重要的數字，因為商店沒有義務告訴你，水果是否已經被基因改造。 回答25~26 題。 25. 如果你在商店看到右方的水果標籤，表示它是透過下列哪些過程栽種的？ (A)使用化學肥料 及化學農藥 (B)使用有機肥料但不能使用化學農藥 (C)使用化學肥料但不能使用農藥 (D)不使用肥料也不使用農藥。 26. 如果你在商店碰巧看到下列四個水果，何者最有可能是「有機栽種的蘋果」？ (A) 9139 (B) 4139 (C) 94139 (D) 84139。 【題組】下圖為利用基因晶片檢測基因表現的示意圖，請依據此，回答下列 27~29 題： 27. 請問需要將分離的 RNA 經反轉錄作用後產生基因的原因為何？ (A)RNA 較容易保存以及檢測 (B)在不同的細胞中， 轉錄出的RNA 會不相同(C)在細胞中，基因是以 RNA 的形式存在(D)不一定要如此，也可直接抽取細胞中的 DNA 來進行基因晶片。
28. 利用基因晶片檢測細胞的基因表現時，放入晶片內的待測樣本應該為何種物質？ (A)單股 DNA (B)單股 RNA (C)雙股 DNA (D)雙股 RNA。 29. 如果有一個 GAPDH 基因在每個細胞中均會表現，請問在基因晶片上，這個基因會產生什麼顏色的螢光？ (A)紅 （圖一） （圖二） 甲 乙 丙
【閱讀題】DNA 膠體電泳，Gel electrophoresis of DNA 如下圖，先用洋菜製作薄片狀的洋菜膠，一端留有孔洞，浸泡在水溶液中，再將含有不同大小片段的DNA 的混 合液置於洋菜膠的孔洞內，兩端接上電極後通電流。因DNA 分子含有很多磷酸根，所以會帶負電，因此洋菜膠留有孔 洞的一端接負極，另一端接正極，通電後，DNA 就會往與其所攜帶電荷相反的電極移動，而且移動速率由 DNA 的電 荷及片段大小決定。所以原本置於洋菜膠孔洞中不同大小片段的DNA，可在通電一段時間後被分離開來，經過特別處 理，而在X 光軟片中顯示出來。
在DNA 指紋鑑定上，就是把個體的 DNA 分子經酵素作用後，切成長短不一的大小片段，再進行 DNA 膠體電泳，
由各片段的分布情形來判斷個體之間的關係。也可利用PCR 反應，加入特定鹼基序列的引子，而將個體的特定片段放
大，再進行DNA 膠體電泳，同樣可以用來分析個體間的關係。
請根據上文回答30~32 題：
30. DNA 指紋鑑定時，將個體的 DNA 分子切成長短不一的片段，是藉由何種酵 素的作用？(A)螺旋酶 (B) DNA 聚合酶 (C) DNA 接合酶 (D)限制酶。
31. 根據右圖的 DNA 指紋圖譜，針對男性 1 的 DNA 片段甲和乙的配對，何者 正確？ (A)甲較長移動較慢，乙較短移動較快 (B)甲較短移動較快，乙較長 移動較慢 (C)甲較短移動較慢，乙較長移動較快 (D)甲較長移動較快，乙較 短移動較慢。 32. 承上題，誰最有可能是此一兒童的父母？ (A)父親：男性 1，母親：女性 1 (B)父親：男性 1，母親：女性 2 (C)父親：男性 2，母親：女性 1 (D)父親： 男性2，母親：女性 2。 【閱讀題】生物晶片及生物資訊 目前發展出來具前瞻性之生物晶片技術包括微陣列、基因晶片、蛋白質晶片、組織晶片及實驗室晶片，技術上發展 最成熟的是微陣列及基因晶片。生物晶片可用於基礎研究，藉以了解基因功能及相關調控網絡，或依基因特性之不同， 被應用於生物醫學的不同領域，如細胞的分化、胚胎發育、生殖醫學、疾病檢測、疾病癒後評估及改進現有醫療方式等 相關研究主題上。 生物晶片用來承載核酸的材質有尼龍薄膜（塑膠晶片）及玻片（玻璃晶片）兩種。利用「在位組合合成化學」及微 電子晶片之「光蝕刻技術」（微顯影光罩合成法），把基因的寡核苷酸序列直接在晶片上合成，也可利用如噴墨印表機 之印刷方式，把已知且有興趣的基因序列直接點加在晶片上。然後把檢測的標的物，如病人的血液或組織萃取液滴在 晶片上，若組織中的DNA 與晶片的基因序列在鹼基配對上有互補對應情形，彼此間就會進行雜交反應。最後再利用免 疫酵素顯色、放射線同位素或螢光偵測來進行顯色及定量分析，藉以得知該組織中是否具有晶片的基因序列，或可得 知組織中此基因含量多寡。目前基因晶片最常以噴墨打點方式，將DNA 附著於玻璃晶片上，並以螢光偵測來進行數據 分析。 由於晶片上點加之基因數目眾多，不可能以傳統人工方式進行定量及分析，目前已發展出高解析度之平台式掃描 器，用以擷取晶片顯色之影像，再利用商業化軟體將影像強度數值化。由於生物晶片之數據龐雜，「生物資訊學」應運 而生，這些數學及資訊的專業人才加入，使得生物研究團隊如虎添翼，加快數據分析及提升統計技術，生物資訊儼然 成為目前生物學研究不可或缺的輔助工具。 請根據上文回答33~35 題： 33. 人類基因序列被解碼之後，進入「後基因體時代」。下列哪一項的研究領域可以協助科學研究者，有效探索功能基 膠 體 電 泳 移 動 方 向 男 性 1 男 性 2 女 性 1 女 性 2 兒 童 甲 乙
因及基因相關調節網絡？ (A)酵素化學 (B)分子生物學 (C)蛋白質體學 (D)生物資訊學。 34. 下列有關基因晶片在製作、偵測及應用方面的現況，下列敘述何者正確？ (A)以噴墨打點方式將 DNA 附著於玻 璃晶片 (B)使用 γ 射線同位素進行定量分析 (C)直接在尼龍薄膜上合成基因序列 (D)只能應用於生物醫學的領 域。 35. 下列有關生物晶片的敘述，何者錯誤？ (A)可以應用於細胞的分化、胚胎發育、生殖醫學、疾病檢測、疾病癒後評 估等研究領域 (B)可以使用液態及固體的檢測標的物進行雜交反應 (C)數學及資訊的專業人才協助處理龐雜的 實驗數據 (D)利用高解析度之掃描器擷取晶片顯色後的影像。 二、多重選擇題：(36~45 題，每題 3 分，共 30 分，答錯倒扣 1/5 題分) 【題組】下圖為重組DNA 的操作流程，根據下圖，回答 36~40 題： 36. 甲為細菌，則構造乙為？ (A)細菌的染色體 (B)質體 (C)載體 (D)外源基因 (E)目標基因。
37. 乙和戊中都有 GAATTC 的序列，請問：在 DNA 分子中鹼基序列為 GAATTC 的機率為何？ (A)6(1/4) (B) (1/24) (C) 6(1/4)6 (D) 6(1/24)6 (E) (1/4)6。 38. 流程中哪些步驟需要用到酵素參與反應？ (A)a (B)b (C)c (D)d (E)e。 39. 關於上圖的敘述何者正確？ (A)丁和己的兩端都具有庚的的構造，稱為黏性端 (B)構造辛可稱為重組質體，帶有至 少來自兩種生物的基因 (C)壬細胞稱為基因轉殖細菌 (D)步驟 d 稱為基因選殖（clone），目的在將辛送至壬細胞 中 (E)步驟 e 的目的在使癸細胞大量增殖。 40. 經由步驟 e 的處理後，可使培養基上生存下來的皆為癸細胞而非壬細胞，通常是因為： (A)培養基上添加了抗生 素，而「乙」帶有抗抗生素的基因 (B)培養基上添加了抗生素，而「己」帶有抗抗生素的基因 (C)培養基上添加了抗 原，而「乙」帶有產生抗體的基因 (D)培養基上添加了抗原，而「己」帶有產生抗體的基因 (E)這純粹是機率問題， 運氣好自然就可以培養出癸細胞。 甲 丙 乙 a 戊 c b 庚 丁 己 辛 e d 壬 癸
41. 下列哪些是基因轉殖技術的研究領域？ (A)含蘇力菌的毒蛋白基因的水稻 (B)含有胰蛋白酶抑制物基因的植物 (C)能發螢光的菸草 (D)試管嬰兒 (E)複製動物 42. 下列何者為基因改造作物對生態環境的影響？ (A)威脅非目標生物 (B)提高生物多樣性 (C)導致抗性害蟲滋長 (D) 轉殖的基因外流到其他物種 (E)基改作物野化為野草。 43. 下列何者為基因改造食品對人類文化、社會和宗教產生的影響？ (A)可能觸犯素食者的飲食禁忌 (B)可能觸犯某些 宗教的飲食禁忌 (C)人類能否扮演改造生命、創造生命的角色 (D)因生物體的專利權受到控制，並未降低耕作成本 (E)第三世界國家的傳統農業受打擊，國際上富者愈富、貧者愈貧的現象更加惡化。 【題組】下圖一與圖二，分別為羊產生後代的二種方式，根據圖示回答44~45 題： 44. 圖一哪些羊可能是雌性，也有機會是雄性？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)己。 45. 下列何者正確？ (A)傳統育種學所利用的生殖概念和圖二較相近 (B)丙羊的外表性狀似甲，但性別似乙 (C)若 羊有2 個性染色體，雄性為 XY、雌性為 XX，則丁羊的精子可能不含有 Y 染色體 (D)圖一及圖二皆需透過生殖 輔助醫學技術的協助 (E)若進行二次圖一的步驟，第一次取分泌胰島素的細胞，第二次取分泌生長素的細胞， 二次所產下的羊能分泌的物質不同，一隻能分泌胰島素，另一隻能分泌生長素。
