HKDSE · Thinka 原創模擬試題

2022 DSE 生物 模擬試題 | Past Paper 練習

Thinka 2022 文憑試模擬試卷 — 生物

160 210 分鐘2022
此為 Thinka 原創練習卷,按該年文憑試的結構與難度設計,並非香港考評局試卷,亦非其複製本。

卷一 甲部

全部試題均須回答。本部分共有三十六題選擇題,各題佔分相同。
36 題目 · 36
題目 1 · MC
1
某植物組織經呼吸抑制劑處理。下列哪項/些植物體內的過程會因而顯著減少?

(1) 根毛細胞吸收礦物質
(2) 篩管中蔗糖的運送
(3) 木質部中的蒸騰拉力
  1. A.只有 (1) 和 (2)
  2. B.只有 (1) 和 (3)
  3. C.只有 (2) 和 (3)
  4. D.(1)、(2) 和 (3)
題目 2 · MC
1
在進食富含蛋白質的一餐後不久,下列關於肝門靜脈和肝靜脈的比較,哪項是正確的?
  1. A.肝門靜脈的氨基酸濃度低於肝靜脈。
  2. B.肝門靜脈的尿素濃度高於肝靜脈。
  3. C.肝門靜脈的氨基酸濃度高於肝靜脈。
  4. D.肝門靜脈的葡萄糖濃度低於肝靜脈。
題目 3 · MC
1
在人類中,ABO血型的等位基因表現出共顯性和完全顯性。一名A型血的男子與一名B型血的女子育有一名O型血的孩子。他們下一個孩子是AB型血男孩的概率是多少?
  1. A.\(0.50\)
  2. B.\(0.25\)
  3. C.\(0.125\)
  4. D.\(0.0625\)
題目 4 · MC
1
綠藻在一個密閉容器中接受光照。隨後將光源關閉。下列哪項描述了藻類細胞內5-碳化合物(二氧化碳受體)和3-碳化合物濃度的即時變化?
  1. A.5-碳化合物增加;3-碳化合物增加
  2. B.5-碳化合物增加;3-碳化合物減少
  3. C.5-碳化合物減少;3-碳化合物增加
  4. D.5-碳化合物減少;3-碳化合物減少
題目 5 · MC
1
科學家分析了一個雙鏈DNA分子,發現其中有 \(22\%\) 的鹼基為胞嘧啶(C)。該DNA分子中腺嘌呤(A)的百分比是多少?
  1. A.\(22\%\)
  2. B.\(28\%\)
  3. C.\(44\%\)
  4. D.\(56\%\)
題目 6 · MC
1
一名健康自願者飲用了 1 升的高滲鹽水。下列哪項正確描述了身體為恢復水分平衡而做出的生理反應?
  1. A.抗利尿激素(ADH)的分泌增加,集合管對水分的重吸收增加,產生少量濃縮的尿液。
  2. B.抗利尿激素(ADH)的分泌增加,集合管對水分的重吸收減少,產生大量稀釋的尿液。
  3. C.抗利尿激素(ADH)的分泌減少,集合管對水分的重吸收減少,產生大量稀釋的尿液。
  4. D.抗利尿激素(ADH)的分泌減少,集合管對水分的重吸收增加,產生少量濃縮的尿液。
題目 7 · MC
1
在劇烈運動期間,下列哪項血液中的變化是觸發呼吸速率加快的主要化學刺激?
  1. A.氧氣濃度降低
  2. B.二氧化碳濃度升高
  3. C.血液 pH 值升高
  4. D.血溫降低
題目 8 · MC
1
一種陸生蝸牛的兩個種群因一條寬闊河流的形成而被隔離。數千年後,河流乾涸,但這兩個種群已無法再交配產生具生育能力的後代。下列哪項是此物種形成的主要原因?
  1. A.地理隔離阻止了基因流動,使不同的突變和自然選擇積累了遺傳差異。
  2. B.兩個種群中的蝸牛產生了相同的突變以適應乾燥的環境。
  3. C.河流一側的蝸牛進行了快速的無性繁殖以增加種群大小。
  4. D.兩個種群之間持續的基因流動導致了雜交物種的形成。
題目 9 · MC
1
在正常的28天月經週期中,下列哪項事件是由第14天左右黃體生成素(LH)水平的激增直接觸發的?
  1. A.月經
  2. B.排卵
  3. C.子宮內膜增厚
  4. D.黃體退化
題目 10 · MC
1
將含有有機物的未經處理生活污水排放到河流中,往往會導致溶解氧水平迅速下降。下列哪項是這種氧氣耗盡的直接原因?
  1. A.水生植物快速生長阻擋了陽光。
  2. B.分解者(細菌)在分解有機物時進行有氧呼吸。
  3. C.污水中的化學物質與溶解氧之間發生化學反應。
  4. D.由於存在有毒物質,藻類的光合作用速率降低。
題目 11 · 選擇題
1
將一株草本雙子葉植物的莖放入盛有紅色染劑的燒杯中。3小時後,在光學顯微鏡下觀察該莖及葉片中脈的橫切面。下列哪項能正確識別會被染成紅色的區域?
  1. A.莖:維管束的內側區域;葉:維管束的上方區域
  2. B.莖:維管束的外側區域;葉:維管束的下方區域
  3. C.莖:維管束的內側區域;葉:維管束的下方區域
  4. D.莖:維管束的外側區域;葉:維管束的上方區域top side of the vascular bundle of the midrib is xylem, which transport water with dye.
題目 12 · 選擇題
1
將透析管(模擬小腸壁)裝入橄欖油、胰液和膽鹽的混合物,並懸掛在裝有 \(37^\circ\text{C}\) 蒸餾水的燒杯中。2小時後,下列哪種分子可在透析管和燒杯中同時被檢測到?
  1. A.脂肪酸
  2. B.脂肪酶
  3. C.甘油三酯
  4. D.只有膽鹽
題目 13 · 選擇題
1
某島嶼的沙質土壤呈淺綠色,島上生活著一個甲蟲群落。大多數甲蟲呈淺綠色,少數呈褐色。一次火山爆發使半個島嶼被深色的玄武岩火山灰覆蓋。經過數代後,火山灰覆蓋區域的褐色甲蟲比例顯著增加。下列哪項是最合適的演化解釋?
  1. A.深色火山灰引導甲蟲產生定向突變,從而產生更多褐色等位基因。
  2. B.在新選擇壓力下,褐色甲蟲有更高的生存和繁殖機會,導致基因庫中控制褐色的等位基因頻率增加。
  3. C.火山灰覆蓋區域的個別淺綠色甲蟲在其一生中逐漸變為褐色,以適應深色環境。
  4. D.自然選擇作用於甲蟲的表現型,導致褐色等位基因對綠色等位基因變為顯性。
題目 14 · 選擇題
1
一名健康人士在炎熱環境中被剝奪飲水24小時與其正常狀態相比,下列哪組正確描述了該人士的生理變化?
  1. A.血液滲透壓:高 | 抗利尿激素分泌:高 | 集合管對水分的重吸收量:高
  2. B.血液滲透壓:高 | 抗利尿激素分泌:低 | 集合管對水分的重吸收量:低
  3. C.血液滲透壓:低 | 抗利尿激素分泌:高 | 集合管對水分的重吸收量:低
  4. D.血液滲透壓:低 | 抗利尿激素分泌:低 | 集合管對水分的重吸收量:高
題目 15 · 選擇題
1
某一酶促反應在 \(10^\circ\text{C}\) 和 \(70^\circ\text{C}\) 下的反應速率均極低。為了探究低速率是由於分子動能低還是酶變性所致,下列哪項實驗步驟最為合適?
  1. A.將兩個反應混合物皆恢復至 \(37^\circ\text{C}\) 的最適溫度,然後測量其反應速率。
  2. B.在各自的溫度下向兩個混合物中加入更多底物,並觀察是否有任何變化。
  3. C.在各自的溫度下向兩個混合物中加入更多酶,並觀察是否有任何變化。
  4. D.測量反應在兩個溫度下的活化能。
題目 16 · 選擇題
1
一對表現型正常的夫婦育有一名患有體染色體隱性遺傳病的女兒。他們還育有一名表現型正常的兒子。該兒子是該遺傳病等位基因攜帶者的概率是多少?
  1. A.\(\frac{1}{4}\)(或 \(25\%\))
  2. B.\(\frac{1}{2}\)(或 \(50\%\))
  3. C.\(\frac{2}{3}\)(或 \(67\%\))
  4. D.\(\frac{3}{4}\)(或 \(75\%\))
題目 17 · 選擇題
1
一條 DNA 模板鏈具有以下核苷酸序列:3'- T A C G G C T T A A C T -5'。下列哪項能正確顯示從該模板轉錄出的 mRNA 序列,以及翻譯出的多肽鏈中的氨基酸數量?
  1. A.mRNA 序列:5'- A U G C C G A A U U G A -3' | 氨基酸數量:3
  2. B.mRNA 序列:5'- A U G C C G A A U U G A -3' | 氨基酸數量:4
  3. C.mRNA 序列:5'- U A C G G C U U A A C U -3' | 氨基酸數量:3
  4. D.mRNA 序列:5'- A T G C C G A A T T G A -3' | 氨基酸數量:4
題目 18 · 選擇題
1
一名健康人士在第 0 天被注射了抗原 X。在第 28 天,該人士被注射了抗原 X 和抗原 Y 的混合物。下列關於該人士體內抗體水平的敘述,哪項是正確的?
  1. A.第 0 天對抗原 X 的初次免疫反應沒有任何延遲。
  2. B.第 28 天後,對抗原 Y 的抗體產生速度快於抗原 X,因為這是一次混合注射。
  3. C.第 28 天後,針對抗原 X 的抗體濃度上升速度遠快於針對抗原 Y 的抗體,且達到更高的水平。
  4. D.在第 0 天首次注射後形成的記憶細胞可以同時識別抗原 X 和抗原 Y。
題目 19 · 選擇題
1
分離出活性葉綠體,並將其放入含有氧-18同位素標記的水(\(H_2^{18}O\))和正常二氧化碳(\(C^{16}O_2\))的反應介質中。隨後對葉綠體進行光照。在下列哪種產物中會檢測到氧-18同位素?
  1. A.氧氣(\(O_2\))
  2. B.葡萄糖(\(C_6H_{12}O_6\))
  3. C.核酮糖二磷酸(RuBP)
  4. D.甘油酸3-磷酸(GP)
題目 20 · 選擇題
1
排放含有高濃度無機營養鹽的未經處理生活污水後,淡水池塘可能會發生以下事件:(1) 分解者迅速繁殖並消耗氧氣。(2) 水面的藻類過度生長,阻擋陽光。(3) 沉水植物因光照不足而死亡。(4) 魚類及其他水生生物因窒息而死亡。下列哪項顯示了這些事件的正確先後順序?
  1. A.(1) \(\rightarrow\) (2) \(\rightarrow\) (3) \(\rightarrow\) (4)
  2. B.(2) \(\rightarrow\) (3) \(\rightarrow\) (1) \(\rightarrow\) (4)
  3. C.(2) \(\rightarrow\) (1) \(\rightarrow\) (3) \(\rightarrow\) (4)
  4. D.(3) \(\rightarrow\) (2) \(\rightarrow\) (1) \(\rightarrow\) (4)
題目 21 · 選擇題
1
將一種呼吸作用抑制劑加入植物的根部細胞中。在短期內,以下哪項植物生理過程受到的影響最小?
  1. A.根毛細胞吸收礦物質。
  2. B.根毛細胞吸收水分。
  3. C.離子主動轉運進入導管。
  4. D.篩管中有機營養物質的運送。
題目 22 · 選擇題
1
以下哪項正確描述了人體小腸中脂質消化產物的吸收過程?
  1. A.脂肪酸和甘油通過主動轉運被吸收進入微血管。
  2. B.脂肪酸和甘油通過擴散作用進入絨毛的表皮細胞,並在其中重新組合成脂質,然後進入乳糜管。
  3. C.脂質在不被消化的情況下直接被吸收進入淋巴系統。
  4. D.消化後的脂質被吸收進入微血管,並經肝門靜脈直接運送到肝臟。
題目 23 · 選擇題
1
下表顯示了對某食物樣本進行生化測試的結果:
- 碘液測試:黃褐色
- 本氏測試:藍色
- 雙縮脲測試:紫色
- 脂質斑點測試:無半透明斑點

將該食物樣本與酶 X 在 37°C 下共孵育 1 小時。孵育後,再次進行本氏測試,結果顯示出現磚紅色沉澱。以下哪項最可能是酶 X?
  1. A.澱粉酶
  2. B.蛋白酶
  3. C.脂肪酶
  4. D.蔗糖酶
題目 24 · 選擇題
1
以下哪項關於細菌種群產生抗藥性的表述是正確的?
  1. A.抗生素的存在提高了細菌產生抗藥性基因的突變率。
  2. B.抗生素起到了選擇壓力作用,有利於本已具備抗藥性的個體生存。
  3. C.個體細菌通過改變其細胞結構來阻擋抗生素,從而適應有毒環境。
  4. D.存活的細菌將獲得的抗體傳遞給後代以保護它們。
題目 25 · 選擇題
1
一名健康的人在 10 分鐘內飲用了 1 公升純水。在接下來的一小時內,該人體內會發生以下哪項生理變化?
  1. A.腦垂體分泌的抗利尿激素(ADH)減少。
  2. B.集合管對水分的通透性增加。
  3. C.腎小球濾過率顯著下降。
  4. D.尿液的溶質濃度增加。
題目 26 · 選擇題
1
一個人對著一個密封的紙袋連續呼吸數分鐘。以下哪項正確描述了該人體內的生理變化?
  1. A.由於二氧化碳的積聚,血液的 pH 值上升。
  2. B.小腦中的呼吸中樞受到刺激,從而加快呼吸頻率。
  3. C.腦脊液中氫離子(\(\text{H}^+\))的濃度增加。
  4. D.膈肌和肋間肌的收縮頻率和強度均下降。
題目 27 · 選擇題
1
在一個單基因遺傳病家族譜系中,一對患病的夫婦育有一名正常的女兒。以下哪項關於致病等位基因的推論必須是正確的?
  1. A.它是常染色體隱性基因。
  2. B.它是常染色體顯性基因。
  3. C.它是伴X染色體隱性基因。
  4. D.它是伴X染色體顯性基因。
題目 28 · 選擇題
1
一條從正常基因轉錄而來的 mRNA 鏈序列如下所示:
`5'- A U G C C G U U U U A G -3'`
DNA 模板鏈發生突變,導致 mRNA 的第三個密碼子由 `UUU` 變為 `UUA`。
(密碼子表:`UUU` = 苯丙氨酸;`UUA` = 亮氨酸;`UAG` = 終止密碼子)
以下哪項關於此突變的表述是正確的?
  1. A.該突變為移碼突變,會改變其後的所有氨基酸。
  2. B.該突變將導致合成較短的多肽鏈。
  3. C.該突變為靜默突變,編碼疏水性相同的氨基酸。
  4. D.與原多肽相比,產生的多肽鏈將恰好有一個氨基酸的差異。
題目 29 · 選擇題
1
一名被流浪狗咬傷的患者立即接受了狂犬病免疫球蛋白(抗體)注射。兩星期後,該患者接受了一系列狂犬病疫苗注射。以下哪項正確描述了這兩種治療所提供的免疫類型?
  1. A.狂犬病免疫球蛋白:人工被動免疫;狂犬病疫苗:人工主動免疫
  2. B.狂犬病免疫球蛋白:人工主動免疫;狂犬病疫苗:人工被動免疫
  3. C.狂犬病免疫球蛋白:天然被動免疫;狂犬病疫苗:天然主動免疫
  4. D.兩種治療均提供人工主動免疫。
題目 30 · 選擇題
1
在某些海洋生態系統中,生物量金字塔可能會出現倒置現象(即在某一時刻,浮游植物的現存量生物量小於捕食牠們的浮游動物的生物量)。以下哪項最能解釋這一現象?
  1. A.單位質量的浮游植物比浮游動物含有更多的化學能。
  2. B.浮游植物具有極高的繁殖率和更新率,使較小的生物量能夠支持較大生物量的消費者。
  3. C.能量在每個營養級都會流失,這導致較高營養級的生物量減少。
  4. D.當浮游植物數量較少時,浮游動物能夠進行光合作用。
題目 31 · multiple_choice
1
關於人類小腸中營養素的吸收和運輸,下列哪些敘述是正確的?

I. 葡萄糖通過主動運輸被吸收到絨毛的上皮細胞中。
II. 脂肪酸和甘油在上皮細胞內重新合成為脂質,然後進入乳糜管。
III. 被吸收到血管中的氨基酸經肝門靜脈直接被運輸到心臟。
  1. A.只有 I 和 II
  2. B.只有 I 和 III
  3. C.只有 II 和 III
  4. D.I、II 及 III
題目 32 · multiple_choice
1
某同學利用蒸騰計研究在不同風速下帶葉枝條的吸水速率。結果如下:

- 風速為 \(0\text{ m/s}\) 時:吸水速率 = \(1.2\text{ 任意單位/小時}\)
- 風速為 \(2\text{ m/s}\) 時:吸水速率 = \(3.5\text{ 任意單位/小時}\)
- 風速為 \(5\text{ m/s}\) 時:吸水速率 = \(5.2\text{ 任意單位/小時}\)
- 風速為 \(10\text{ m/s}\) 時:吸水速率 = \(3.8\text{ 任意單位/小時}\)

當風速由 \(5\text{ m/s}\) 增加至 \(10\text{ m/s}\) 時,吸水速率下降,以下哪項是最可能的原因?
  1. A.高風速觸發氣孔關閉以防止水分過度流失。
  2. B.在高風速下,葉片周圍的空氣被水蒸氣飽和。
  3. C.光合作用速率增加,消耗了更多水分。
  4. D.木質部導管中水分子的內聚力被強風破壞。
題目 33 · multiple_choice
1
以下 DNA 模板鏈序列編碼一條短多肽:

3'- T A C G C A T T A A T T -5'

以下是密碼子及其編碼的氨基酸列表:
- 5'-AUG-3':甲硫氨酸 (起始)
- 5'-CGU-3':精氨酸
- 5'-AAU-3':天冬酰胺
- 5'-UAU-3':酪氨酸
- 5'-UAA-3':終止

如果該 DNA 模板鏈的第 7 個核苷酸(T,底線所示:3'- T A C G C A [T] T A A T T -5')被 A 取代,其翻譯產物會發生甚麼變化?
  1. A.翻譯會提前終止,產生較短的多肽。
  2. B.多肽中的第三個氨基酸由天冬酰胺變為酪氨酸。
  3. C.多肽中的第三個氨基酸由天冬酰胺變為異亮氨酸。
  4. D.多肽的氨基酸序列不會發生任何改變。
題目 34 · multiple_choice
1
藥物 X 是一種利尿劑,能阻斷髓袢粗升支中鈉離子向外的主動運輸。以下哪些是藥物 X 對腎臟功能預期的影響?

I. 髓質組織液的溶質濃度降低。
II. 從集合管重吸收到髓質組織液的水分減少。
III. 尿液產生量增加。
  1. A.只有 I 和 II
  2. B.只有 I 和 III
  3. C.只有 II 和 III
  4. D.I、II 及 III
題目 35 · multiple_choice
1
下圖表示四個現代物種(P、Q、R 和 S)及其共同祖先(X、Y 和 Z)的系統發育樹:

```
祖先 X
/ \
物種 P 祖先 Y
/ \
物種 Q 祖先 Z
/ \
物種 R 物種 S
```

根據此發育樹,下列哪項敘述是正確的?
  1. A.物種 P 與物種 Q 的親緣關係比與物種 R 更親近。
  2. B.物種 R 和 S 共享的最近共同祖先比物種 Q 和 R 的更近期。
  3. C.物種 P 的演化時間比物種 S 更長。
  4. D.祖先 Z 是所有四個物種的共同祖先。
題目 36 · multiple_choice
1
在第 0 天,個人 X 被注射了含有滅活病原體的疫苗,而個人 Y 被注射了針對同一病原體的單克隆抗體。在第 40 天,兩人均接觸了該活病原體。下列哪些敘述是正確的?

I. 個人 X 獲得了主動免疫,而個人 Y 獲得了被動免疫。
II. 在第 40 天接觸活病原體後,個人 X 產生抗體的速度比個人 Y 更快,且產生量更多。
III. 個人 Y 在第 0 天接受的治療比個人 X 的治療提供更持久的保護。
  1. A.擺有 I 和 II
  2. B.只有 I 和 III
  3. C.只有 II 和 III
  4. D.I、II 及 III

卷一 乙部

全部試題均須回答,答案須寫在預留的空位內。本部分包含結構性傳統簡答題及一題論述題。
12 題目 · 96.00000000000001
題目 1 · Conventional Structured
7.2
一項實驗使用蒸騰計研究光質對草本植物蒸騰速率的影響。(a) 描述如何使用蒸騰計來測量蒸騰速率。(3.2分) (b) 解釋為什麼在許多植物中,藍光通常比紅光導致更高的蒸騰速率。(2分) (c) 列出設置蒸騰計時的一項預防措施,並解釋其生理重要性。(2分)
題目 2 · Conventional Structured
7.2
小腸高度適應於吸收營養物質。(a) 解釋小腸的絨毛和微絨毛如何提高營養吸收的效率。(3.2分) (b) 比較葡萄糖和脂肪酸從小腸腔吸收到血液中的過程和運輸途徑。(4分)
題目 3 · Conventional Structured
7.2
一群綠色甲蟲生活在因山火煙塵而變黑的森林中。隨後引入了一種依靠視覺捕食的新鳥類。(a) 描述自然選擇如何導致多代之後深色甲蟲的比例增加。(4.2分) (b) 解釋島嶼上的地理隔離如何可能最終導致新物種的形成。(3分)
題目 4 · Conventional Structured
7.2
在馬拉松比賽中,跑者因汗液流失大量水分導致脫水。(a) 描述人體如何檢測到血容量/水勢的降低並協調激素反應。(3.2分) (b) 解釋抗利尿激素(ADH)如何作用於腎小管以調節尿量和濃度。(4分)
題目 5 · Conventional Structured
7.2
一名學生短時間內吸入含有高於正常水平(\(3\%\))二氧化碳的空氣。(a) 描述高二氧化碳水平刺激呼吸速率和深度增加的生理途徑。(4.2分) (b) 解釋這種反應如何幫助恢復血液 pH 值和氣體內環境穩定。(3分)
題目 6 · Conventional Structured
7.2
血糖水平的調節對於內環境穩定至關重要。(a) 描述健康個體在進食富含碳水化合物的膳食後,降低血糖水平的負反饋機制。(4.2分) (b) 對於 1 型糖尿病患者,解釋胰島素缺乏如何導致高血糖及尿液中出現葡萄糖。(3分)
題目 7 · Conventional Structured
7.2
進行了一項實驗以研究唾液澱粉酶在不同 pH 值(pH 2、pH 7 和 pH 11)下的活性。(a) 解釋為什麼澱粉水解速率在 pH 7 時最高,但在 pH 2 和 pH 11 時降至零。(3.2分) (b) 為該實驗設計一個對照組,以證明澱粉的水解是由於唾液澱粉酶的催化作用,而不是非生物化學反應。(2分) (c) 列出兩個必須保持不變的變量,以確保該實驗的公平測試。(2分)
題目 8 · Conventional Structured
7.2
一個家族的系譜圖顯示,健康的父母約約翰和瑪麗生下了一個患有罕見遺傳病囊性纖維化的兒子。(a) 推導並說明理由,導致囊性纖維化的等位基因是顯性還是隱性。(4.2分) (b) 如果約翰和瑪麗決定再生一個孩子,計算他們下一個孩子將是該病健康攜帶者的概率。展示你的計算過程。(3分)
題目 9 · Conventional Structured
7.2
種子萌發需要特定的環境條件來激活代謝過程。(a) 描述吸水(吸脹作用)如何觸發萌發大麥種子中儲存食物的動員。(4.2分) (b) 解釋為什麼氧氣和適宜的溫度對萌發過程中胚的生長至關重要。(3分)
題目 10 · Conventional Structured
7.2
鐮刀型細胞貧血症是由於編碼血紅蛋白 \(\beta\)-珠蛋白鏈的基因中發生單個鹼基替換突變引起的。(a) 解釋 DNA 中的單個鹼基替換如何導致蛋白質結構改變並降低攜氧能力。(4.2分) (b) 描述 mRNA 和 tRNA 在核糖體翻譯過程中所扮演的不同角色。(3分)
題目 11 · essay
12
描述腎小球及近曲小管的結構如何適應其在尿液形成中的相應功能。解釋當人體脫水時,激素控制機制如何調節腎臟對水分的重吸收。
題目 12 · essay
12
描述腎小球及近曲小管的結構如何適應其在尿液形成中的相應功能。解釋當人體脫水時,激素控制機制如何調節腎臟對水分的重吸收。

卷二 甲部 to D (Electives)

考生須在四個選修課題中選擇任何兩部分作答(選修甲:人類生理學、選修乙:應用生態學、選修丙:微生物與人類、選修丁:生物技術)。每部分佔20分。
2 題目 · 40
題目 1 · Conventional Structured Elective
20
一名運動員參與了一項研究,探討在不同環境條件下運動時的生理反應。該運動員在氣候室內的跑步機上以 \(10\text{ km/h}\) 的恆定速度跑步,實驗在以下兩種不同的狀況下進行:

狀況 I:\(35^\circ\text{C}\),\(20\%\) 相對濕度(炎熱且乾燥)
狀況 II:\(35^\circ\text{C}\),\(80\%\) 相對濕度(炎熱且潮濕)

(a) 試解釋為什麼即使環境溫度相同,運動員的核心體溫在狀況 II 中比在狀況 I 中上升得更快。(4 分)

(b) 隨著核心體溫上升,身體會啟動生理機制以促進散熱並調節水分平衡。
(i) 描述下丘腦在感應核心體溫上升及啟動排汗方面的角色。(3 分)
(ii) 指出排汗如何影響血漿的滲透壓,並解釋垂體如何對此變化做出反應以保留體內水分。(5 分)

(c) 在狀況 II 下長時間跑步會因大量排汗而導致血漿量顯著減少。
(i) 解釋血漿量的減少如何影響心輸出量和血壓。(4 分)
(ii) 描述涉及神經系統、旨在恢復正常血壓的心血管代償機制。(4 分)
題目 2 · Conventional Structured Elective
20
一家生物科技公司正在研發一種轉基因生菜植物,該植物能表達一種病毒表面抗原,作為對抗胃腸炎病毒的口服疫苗。

(a) 描述如何從病毒中分離編碼該病毒抗原的目標基因,並使用聚合酶鏈式反應 (PCR) 將其擴增。解釋引物和 Taq 聚合酶在此過程中的角色。(5 分)

(b) 擴增後的目標基因將被插入到質粒載體中。
(i) 說明限制性核酸內切酶和 DNA 連接酶如何被用於構建重組質粒。(4 分)
(ii) 該質粒載體包含一個卡那黴素抗性基因作為篩選標記。解釋該標記如何被用於篩選和選擇成功轉化的轉基因植物細胞。(3 分)

(c) 為了驗證目標基因是否已成功整合到植物基因組中,研究人員利用從三種不同的轉基因植物株系(A、B 和 C)中提取的 DNA,並使用針對目標基因的特異性引物進行了 PCR。隨後,利用瓊脂糖凝膠電泳對 PCR 產物進行了分析。
- 株系 A 在凝膠上沒有顯示任何條帶。
- 株系 B 顯示一條大小符合預期(\(1.2\text{ kb}\))的單一條帶。
- 株系 C 顯示兩條條帶:一條在 \(1.2\text{ kb}\) 處,另一條未預期的條帶在 \(0.5\text{ kb}\) 處。

(i) 提出株系 A 在凝膠上沒有顯示任何條帶的一個可能原因。(2 分)
(ii) 解釋株系 C 中出現兩條條帶的原因。(2 分)

(d) 討論在開放農田中廣泛商業化種植這些能生產疫苗的轉基因植物,所帶來的一個潛在生態風險和一個生物倫理關注點。(4 分)