第壹部分(占 60 分)
一、單選題(占 40 分)
說明:第 題至第 題,每題均計分,每題有 n 個選項,其中只有一個是正確或最適當的選 項。請畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題答對者,得 4 分;答錯、未作答或畫 記多於一個選項者,該題以零分計算。
細胞內的生化反應通常需要酶的催化才能順利進行,下列有關酶的敘述,何者正確?
主要組成元素為碳、氫、氧、氮、磷 酶的反應活性與溫度成正比
一種酶通常可以催化多種反應 酶皆需要輔酶協助才能催化反應 酶可以降低活化能而催化反應進行
答案:
解析: 酶通常為蛋白質,主要組成元素為碳、氫、氧、氮、硫。
在一定的溫度範圍內,酶的反應活性與溫度成正比。
一種酶通常只能催化一種反應,此為酶的專一性。
有些酶需要輔酶協助才能催化反應。
圖 1 為細胞膜的模式圖,下列敘述何者正確?
基本構造為兩層蛋白質,脂質鑲嵌其中
○主要分布在細胞膜的內側,可作為辨別自己細胞或外 來細胞之依據
○為磷脂,可穩固細胞膜的結構
○分子包含親水端及疏水端,排成上、下兩層 ○可作為 O2 通過膜的運輸媒介
答案:
解析: 基本構造為兩層磷脂,蛋白質鑲嵌其中。
○主要分布在細胞膜的外側。
○為膽固醇,可穩固細胞膜的結構。
O2 通過膜是靠簡單擴散,不需運輸媒介。
將酵母菌和各種不同類別的細胞進行比較,下列相關敘述何者正確?
酵母菌和藍綠菌都屬於自營生物 酵母菌和桿狀細菌都屬於原核生物 酵母菌和人類白血球細胞都有細胞核 酵母菌和人類紅血球都無細胞核 酵母菌和草履蟲都無細胞壁
圖 1
答案:
解析:酵母菌與其他細胞的比較如表所示:
特徵
細胞種類 營養型式 原核或真核 細胞核 細胞壁
酵母菌 異營 真核 有 有
藍綠菌 自營 原核 無完整細胞核 有
桿狀細菌 異營 原核 無完整細胞核 有
人類白血球 在異營生物體內 真核 有 無
人類紅血球 在異營生物體內 真核 無 無
草履蟲 異營 真核 有 無
老師要求同學觀察蛙的上皮細胞時,大同拿取準備好的材料,分別以 直接觀察及滴加藥品兩種方式進行顯微鏡觀察。他發現滴加藥品的細 胞乙部位非常清楚,如圖 2 所示,則下列何者最有可能是大同所滴加 的藥品?
生理食鹽水 碘液
10% 蔗糖液 90% 酒精 蒸餾水
答案:
解析:由題圖及題幹,可推論出所滴加藥品為碘液或亞甲藍液。
生理食鹽水只能保持細胞原本形狀,無法將細胞核染色。
圖 3 是某種開花植物甲,經 A、B、C 三種不同光週期 處理後的開花情形,下列相關敘述何者正確?
植物甲屬於短夜植物
對植物甲的開花而言,光週期中的黑暗期較光照期重 要
若在 C 組的黑暗期中間給予短暫的閃光中斷,植物甲仍會開花 若在 A 組的光照期中間給予短暫的黑暗處理,植物甲不會開花 植物甲的臨界夜長為 8 小時
答案:
解析: 以 A、B 判斷,黑暗期增長,有利於開花,故植物甲屬於長夜植物。
若在 C 組的黑暗期中間給予短暫的閃光中斷,植物甲不會開花。
光照期中間給予短暫的黑暗處理,不影響黑暗期長度,故植物甲仍會開花。
條件不足,無從判斷。
圖 2
圖 3
在一個小時的光照條件下,測定三種重量及高度均相同的植物之蒸散量,然後切除這些植 物的地上部分,測定一個小時內這些植物存留的莖所流出的液體,實驗結果如表 1。此實驗 結果可說明下列何者?
表 1
蒸散量(mL) 流出液體量(mL)
植物 A 6.2 0.2 植物 B 4.8 0.2 植物 C 10.5 0.07
蒸散量與流出液體量呈反比關係 根壓作用對水的運輸影響最大 植物地上部分對水的運輸影響最大 光照是影響蒸散量的主要因素 植物 C 葉片的面積最大
答案:
解析: 蒸散量與流出液體量僅呈負相關,並無反比關係。
依題表判斷,地上部分的蒸散量愈大,則流出液體愈少。故地上部分對水的運輸影響最大。
本實驗並非為「光照影響蒸散量」而設計。
蒸散量最大不代表葉片的面積最大。
下列有關開花植物的生殖器官對環境刺激的反應敘述,何者正確?
種子萌發指的是胚根突出種皮之外形成初生根,而初生根因地心引力的刺激關係向下生 長,此與植物生長素的分布不均沒有關係
高山植物的花萼能隨著太陽的移動改變膨壓而追蹤太陽,藉此增加花朵的溫度,以吸引 昆蟲取暖並完成授粉。依此說明,此現象為一種向光性
池塘中的香水睡蓮在清晨開花,在白天盛開以吸引昆蟲協助授粉,到了午後花冠旋縮,
這是受到光線刺激產生植物體局部組織膨壓變化的結果
對植物體適當地照光會促進植物產生開花素致使植物開花,因此植物開花與否與開花素 有關,但與植物生長素無關
一般果實在未成熟時為綠色、堅硬、苦澀,等到成熟後變色、變甜、變軟,吸引動物為 其傳播後代,此成熟過程與植物生長素有關,為植物的一種向性
答案:
解析: 此為植物根的向地性,與植物生長素分布不均有關。
因膨壓的改變造成植物的追日運動是一種傾性,而非向性。
此為植物的睡眠運動,其局部運動原理以膨壓解釋。
開花與果實成熟均為植物的生長過程,故均與植物生長素有關,但並非為向性。
下列為人類的生理反應過程之路徑,何者正確?
呼氣:肺泡→支氣管→氣管→咽→聲帶→鼻腔
肺循環:主動脈→肺動脈→肺微血管→肺靜脈→右心房 消化過程:分解澱粉→分解脂質→分解蛋白質→絨毛吸收
尿液排出:腎元→集尿管→腎盂→膀胱→輸尿管→尿道 膝跳反射:受器→感覺神經元→運動神經元→動器
答案:
解析: 聲帶位於喉部,為氣管的最前端,故應為肺泡→支氣管→氣管→聲帶→咽→鼻腔。
人類心臟為二心房二心室,體循環與肺循環兩者均自心臟出發後回到心臟,故應修正為右心室→肺 動脈→肺微血管→肺靜脈→左心房。
口腔有唾液澱粉酶分解澱粉、胃有胃蛋白酶分解蛋白質,脂質在小腸前段消化,小腸絨毛在小腸後 段,故應修正為分解澱粉→分解蛋白質→分解脂質→絨毛吸收。
腎臟以輸尿管與膀胱連接,膀胱以尿道對體外開口,故應修正為腎元→集尿管→腎盂→輸尿管→膀 胱→尿道。
膝跳反射為單突觸反射行為,神經訊息傳遞不經過聯絡神經元,故此過程正確。
葡萄糖在血漿中稱為血糖,正常人的血糖值約為 80~120 mg∕dL,且會隨著進食及身體狀 況而變化。糖化血色素(HbA1c)為葡萄糖與血紅素結合的型式,此型式不易變化,因此測量 糖化血色素的濃度可以反應體內最近 2~3 個月的血糖情形。圖 4 為甲、乙兩人三個月內血糖 值的變化量與糖化血色素的濃度,表 2 為糖化血色素濃度與平均血糖值的對照表,試回答下列 各題:
圖 4 表 2
HbA1c(%) 5 6 7 8 9 10 11 12
平均血糖值(mg∕dL) 97 126 154 183 212 240 269 298 根據題文與所學知識,下列有關血糖的敘述,何者正確?
血糖可與血紅素結合,血紅素屬於一種血漿蛋白 進食後,葡萄糖的運輸主要藉由淋巴循環
血糖上升會導致升糖素分泌量增加
若血糖值太高而導致疾病,尿中的葡萄糖值也會升高 血糖值過高是因為胰島素分泌過多所造成
答案:
解析: 血紅素位於紅血球內,不屬於血漿蛋白。
進食後,葡萄糖的運輸主要藉由血液循環。
血糖上升會導致胰島素分泌量增加。
血糖值過高的原因有很多,其中之一是因為胰島素分泌過少所造成。
根據圖表,下列結論何者?
血糖正常者的糖化血色素濃度應低於 6%
甲為正常人;乙為糖尿病患者
乙的血糖值變化較甲劇烈,但兩人的糖化血色素濃度相同 平均血糖值愈高,糖化血色素的濃度就愈高
平均血糖值不同,糖化血色素的濃度可能相同
答案:
解析: 由甲與乙的血糖值皆高於 120 mg∕dL,可看出甲與乙皆為糖尿病患者。
二、多選題(占 20 分)
說明:第 題至第 題,每題均計分。每題有 n 個選項,其中至少有一個是正確的選項,請 將正確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定,所有選項均答 對者,得 4 分;答錯 k 個選項者,得該題(n-2k)∕n 的分數;但得分低於零分或所 有選項均未作答者,該題以零分計算。
有關酒精發酵、有氧呼吸及乳酸發酵的比較,下列敘述哪些正確?(應選三項)
三者都會在細胞質進行糖解作用 三者的反應物皆為葡萄糖
原核細胞無法進行有氧呼吸,真核細胞無法進行發酵作用
有氧呼吸的每個步驟都會消耗氧氣,發酵作用完全無須氧氣參與 有氧呼吸所產生的 ATP 數量高於發酵作用
答案:
解析: 真核細胞也可進行發酵作用。
有氧呼吸的糖解作用無須消耗氧氣。
人們喜歡在各種季節欣賞美麗的花,但是世界上最大的花卻有強烈的腐臭味,它就是大名 鼎鼎的「大王花」(Rafflesia arnoldii),又稱「腐屍花」,花冠為帶有斑點的豔紅色,主 要分布於蘇門答臘與婆羅洲的熱帶雨林中,一般直徑約 1~1.5 公尺,重量可達 8 公斤。事 實上,這種花不具葉片,而是以菌絲般的構造寄生於藤類植物上。大王花為單性花,花苞 發育需兩個月以上的時間,但開花期僅不到一週,開花後會散發腐敗的味道,以吸引蠅類 等昆蟲協助傳播花粉;花期結束後,即崩塌成一堆黑色的黏性物質。大王花的果實具木質 化棕色的表面,為一個直徑約 15 公分的球體,內部充滿乳白色、富脂肪的果肉及上千個紅 棕色的種子,當動物前來享用時,種子就會藉由皮毛、爪子或糞便傳播。由上述文中,可 得知大王花應有下列哪些特徵?(應選三項)
屬於風媒花 無法行光合作用
具有雌性花與雄性花兩種 具有多個胚珠
果肉具有毒液,避免動物攝食
答案:
解析: 具有腐臭味,可吸引昆蟲前來授粉,屬於蟲媒花。
文中「不具葉片,而是以菌絲般的構造寄生於藤類植物上」,可知為寄生植物,不行光合作用。
文中「大王花為單性花」,可知分雌性花與雄性花。
文中「果實為一個直徑約 15 公分的球體…上千個紅棕色的種子」,可知具有上千個胚珠。
授粉結果後的果實可被動物食用,應不具毒性。
下列敘述為植物內部構造「由外而內」或「由下而上」的排列情形,何者正確?(應 選兩 項)
玉米莖的橫切面:表皮→皮層→韌皮部→木質部→髓
洋蔥根尖的縱切面:根帽→根尖分生組織→延長區→成熟區 水分滲透進入根部的路徑:表皮→皮層→周鞘→內皮→木質部
向日葵葉的橫切面:表皮→海綿組織→韌皮部→木質部→柵狀組織→表皮 榕樹樹皮的橫切面:表皮→木栓形成層→木栓層→皮層→韌皮部
答案:
解析: 玉米為單子葉植物,其莖橫切面無皮層與髓之分,視為基本組織,故應修正為表皮→基本組織→韌 皮部→木質部→基本組織。
雖然問的是根部吸收水的途徑,實際為根部橫切面構造,內皮為皮層最內側構造,周鞘為中柱維管 束最外側構造,故應修正為表皮→皮層→內皮→周鞘→木質部。
木栓層為保護組織應位於外層,由木栓形成層分生組織分裂而來,故應修正為表皮→木栓層→木栓 形成層→皮層→韌皮部。
圖 5 為某人一次的心搏週期,下列相關敘述何者正確?(應選三項)
圖 5
0.1~0.4 秒的階段可觀察到房室瓣關閉
一次心搏週期的過程中,每一心室將收縮一次、舒張兩次 此人的心臟一分鐘跳動 65 次
心房先收縮,心室再接著收縮
0.0~0.1 秒,血液會從心房進入心室
答案:
解析: 0.1~0.4 秒的階段,心室收縮,房室瓣關閉,防止血液逆流回心房。
一次心搏週期的過程中,心室將收縮一次、舒張一次。
此人的心臟一分鐘跳動 60
8 .
0 =75 次。
0.0~0.1 秒,心房收縮,此時房室瓣開啟,血液從心房進入心室。
圖 6 為不同時間測量某人血液中抗體濃度的情形。注 射抗原甲之後的抗體濃度如曲線 1;注射抗原甲與乙 之後體內量測到兩種抗體,其抗體濃度分別為曲線 2 及曲線 3,則下列敘述哪些正確?(應選兩項)
曲線 1 與曲線 3 所測得的應為同一種抗體 曲線 2 與曲線 3 表現的反應皆屬於次級免疫
曲線 1 表現的反應為初級免疫;曲線 2 表現的反應 為次級免疫
曲線 1 所測得的抗體可與甲專一性結合;曲線 3 所測得的抗體可與乙專一性結合 曲線 1 所測得的抗體由漿細胞分泌;曲線 2 所測得的抗體由 T 細胞分泌
答案:
解析: 曲線 1 與曲線 2 為與甲抗原結合的抗體;曲線 3 為與乙抗原結合的抗體。
曲線 2 屬於次級免疫;曲線 3 的反應屬於初級免疫。
曲線 1 與 2 的抗體皆由漿細胞分泌。
第貳部分(占 40 分)
說明:第 題至第 題,每題 4 分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者,該題以 零分計算;多選題每題有 n 個選項,答錯 k 個選項者,得該題(n-2k)∕n 的分數;
但得分低於零分或所有選項均未作答者,該題以零分計算。
下列何者只會出現在人類精子形成的過程,而不會發生於皮膚細胞的增生?
紡錘體的形成 形成二分體
形成四分體 姐妹染色分體分離
染色體纏繞變短
答案:
解析:僅減數分裂會發生聯會現象,聯會才有四分體,故選 。
圖 7 為染色體的示意圖,甲與乙為組成的一部分。若不考慮突變,有關此染色體 的敘述,下列何者正確?
甲與乙帶有不同的遺傳訊息
複製形成甲時,其中一股為模板,一股為新合成股 正常狀況下,此染色體於精卵結合時才會出現 甲與乙的相對位置上帶有成對的遺傳因子 此染色體出現時,細胞仍能觀察到核仁與核膜
答案:
解析: 甲與乙為複製而來的姐妹染色分體,故帶有相同的遺傳訊息。
DNA 複製為半保留方式,故一股為模板,一股為新合成股。
此染色體於細胞分裂時出現,不會於精卵結合時出現。
圖 6
圖 7
甲與乙互為姐妹染色分體,非同源染色體,故不屬於成對的遺傳因子。
此染色體出現時,核仁與核膜已消失,故無法觀察到核仁與核膜。
圖 8 為一真核細胞進行某種生理反應的示意圖,
甲~丙分別代表不同的核苷酸鏈,丁代表進行此 反應的酵素,戊與己分別代表某種含氮鹼基,則 下列有關此反應的敘述,哪些正確?(應選兩項
)
此圖說明 DNA 複製過程 此過程在細胞核中進行 戊為腺嘌呤;己為胸腺嘧啶 丁為 DNA 聚合酶
基因轉殖時可取用甲丙的結合部分作為目標基因
答案:
解析:甲、乙為雙股 DNA,丙具有 U,故可推得丙為 RNA。
正在合成 RNA(丙),故此反應為轉錄。
此細胞為真核細胞,故轉錄在細胞核中進行。
戊與 U 互補,故戊為腺嘌呤,而己與 A 互補,故己為胸腺嘧啶。
丁應為 RNA 聚合酶。
基因轉殖時只能取用 DNA(甲、乙)作為目標基因,丙為 RNA,故無法作為目標基因。
圖 9 為某一生殖母細胞進行減數分裂過程中,DNA 的含量變化示意圖,其中甲~丁分別代 表減數分裂的不同階段。圖 10 代表此細胞內的兩對等位基因,若不考慮互換,則有關此細 胞減數分裂的過程,下列敘述哪些正確?(應選兩項)
圖 9 圖 10
甲階段中,DNA 會先纏繞成染色體後再進行複製
正常狀況下,乙階段時,Y 與 y 已分別分離至不同的細胞中 正常狀況下,丙階段時,Y 與 R 或 r 已經完成自由組合 丁階段時細胞染色體套數為 n,且數目為原本的一半
此生殖母細胞最終能產生四種不同的配子,且比例為 YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
答案:
解析:甲為複製,乙、丙間為減數分裂第一階段,丙、丁間為減數分裂第二階段。
甲階段中,DNA 會先複製再纏繞為染色體。
乙階段時,減數分裂第一階段尚未完成,故能找到成對的 Y 與 y。
圖 8
丙階段時,減數分裂第一階段已完成,故 Y 與 R 或 r 已經完成自由組合。
減數分裂完成後染色體套數為 n,且染色體數目為原本的一半。
此一細胞最終只能產生兩種不同的配子。
「腸病毒為一群病毒的總稱,包含小兒麻痺病毒、克沙奇病毒 A 型及 B 型、伊科病毒及腸 病毒等 60 餘型,近年來又陸續發現多種型別,依據基因序列分析結果將之重新歸類,分為 人類腸病毒 A、B、C、D 型,其中腸病毒 71 型被歸類於人類腸病毒 A 型。臺灣全年都有 腸病毒感染個案,以 4~9 月為主要流行期。」(資料來源:衛福部疾管署)。下列有關上 述病原體的敘述,何者正確?
此病原體和細菌、藍綠菌同一界 人類腸病毒均具有蛋白質
在 A 型人類腸病毒內,同時具有 RNA 及 DNA
依據外型差異,可將人類腸病毒分為 A、B、C、D 型
在現行的分類系統中,此病原體不屬於五界,但屬六界其中一界
答案:
解析: 病毒未歸屬於原核界。
腸病毒由核酸及蛋白質組成,僅具 RNA。
依基因序列差異,可將人類腸病毒分為 A、B、C、D 型。
病毒不屬於五界或六界成員。
某植物類群可分為表 3 中 A、B、C 三群植物,及其可能與演化相關的形態特徵(+代表其 具有此項特徵;-代表其不具此項特徵)。請依親緣關係的建構原則推論,此三群植物在 演化史上出現的順序何者最為可能?
表 3
分類群
特徵 A 群植物 B 群植物 C 群植物
角質層 + + +
胚 胎 + + +
氣 孔 - + +
輸導組織 - - +
A 最先,B 其次,C 最後 C 最先,B 其次,A 最後 B 最先,C 其次,A 最後 B 最先,A 其次,C 最後 A 最先,C 其次,B 最後
答案:
解析:角質層、胚胎、氣孔及輸導組織皆為適應陸地的特徵。具備愈多則愈能適應陸地生活。依表列適應特 徵多寡判斷,應是 A 群最早,C 群最晚。
現代的演化理論以達爾文的演化理論為基礎,加上遺傳學的研究,提出更完善的解釋,下 列有關現代演化理論的敘述,何者正確?(應選三項)
天擇作用於個體,個體即是演化的單位
族群內不同個體的某些表徵具有差異且可遺傳
天擇可以創造出新的遺傳表徵 天擇使族群中某些個體被淘汰
族群的性狀可能因天擇而發生改變,甚至演變出新種
答案:
解析: 天擇作用於個體,但個體不是演化的單位,族群才是。
天擇不會創造出新的遺傳表徵,天擇是選擇適應環境的遺傳表徵。
圖 11 為典型的族群成長曲線,A~D 表示不同時期,甲為 該環境對於此生物族群的最大限度,下列何者正確?
族群大小愈接近甲點時,族群增長速度愈快 族群成長速度最快為 C 時期
族群個體數最多為 D 時期 環境中阻力最大為 B 時期 族群成長速度最慢為 A 時期
答案:
解析: 族群大小愈接近甲點時,族群增長速度應愈慢。
族群成長速度最快為 B 時期。
環境中阻力最大為 D 時期。
族群成長速度最慢為 D 時期。
圖 12 為科學家調查 2000~2005 年間臺南市水雉數目的統計圖,調查範圍包括復育區、非 復育區與全區(全臺南市),試依據此圖與所學的生物學知識回答下列各題:
圖 12
此研究結果所繪成的曲線,是屬於生態學中的何種曲線?
族群生存曲線 族群成長曲線 族群年齡結構曲線
族群密度 群集結構
答案:
解析:題圖為 5 年內水雉族群的族群成長曲線。
關於圖 12,下列敘述哪些正確?(應選兩項)
在這 5 年中,復育區的水雉數目都比非復育區少 在這 5 年中,水雉的數目愈來愈多
圖 11
根據圖示,可推測未來水雉的數目應該會再增加 復育區內水雉族群於 2002~2003 年間成長率最高 復育區內水雉族群密度於 2003 年最高
答案:
解析: 2002 年之後,水雉的數目穩定。
無法由題圖推論未來。
復育區的水雉族群 2000~2001 年成長率為 10
10 58-
=4.8,2002~2003 年成長率為 39
39 90-
= 1.3,故 2000~2001 年成長率最高。