生物技術學概要 申論題歷屆試題與參考架構
地方特考四等，民國 102～111 年共 10 份試卷、47 題，其中 47 題附參考答題架構。考這一科的類科：衛生技術。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
不同實驗室的科學家大約於 1928~1950 年代之間，分別經由一系列相關的研究方法，證實去氧核醣核酸（deoxyribonucleic acid; DNA）是生物的遺傳物質。請詳細說明這些實驗的理論基礎與結果。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考分子生物學史上證明 DNA 為遺傳物質的經典實驗。作答主軸是「按時間順序，說明每個實驗要回答的問題、設計邏輯與結論」，並點出各實驗如何一步步排除蛋白質是遺傳物質的可能。
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- 2
有很多原因會造成細胞過度生長發生癌化的現象，例如：暴露於長時間UV 光的吸收、從食物中攝取並累積過多的毒素、感染到特定的病毒等因素。目前臨床上已經有特定疫苗可以預防一種主要經由性行為傳染的病毒，而進一步降低日後罹患癌症的機率。請詳細敘述這一種病毒顆粒的分子結構、基因體特性以及主要感染部位，並說明這種疫苗的特（屬）性以及其製備的原理。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
主要經性行為傳染、且已有疫苗可降低癌症風險的病毒，指的是人類乳突瘤病毒（HPV），特別是高危險型 16、18 型，與子宮頸癌密切相關。作答須依序交代病毒結構、基因體、感染部位，再說明疫苗性質與製備原理。
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- 3
不管發展各種不同形式的檢測試劑或是抗體藥物，都需要具有高專一性結合能力的抗體分子。請列舉並說明 2021 年銷售金額最大而且已經普遍使用於臨床病人身上的二種主要抗體藥物、它們被用來治療的疾病以及可能有效的原因（作用機制）。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
2021 年全球銷售額居前的抗體藥物，以阿達木單抗（adalimumab，商品名 Humira）與派姆單抗（pembrolizumab，商品名 Keytruda）最具代表性，前者為自體免疫疾病用藥，後者為癌症免疫檢查點抑制劑。作答時分別說明藥物性質、適應症與作用機制。
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- 4
假設身為某家生物科技公司研究發展部門主管的你，公司希望你的團隊可以製備專利即將到期的胰島素產品。請詳細說明你預計利用那一些可能的傳統生物化學方法以及分子生物學方法來順利完成公司交付給你的任務。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
專利到期後製備的胰島素屬於生物相似藥（biosimilar），核心工作是以重組 DNA 技術生產與原廠品在結構、純度與活性上高度相似的胰島素。作答應涵蓋基因取得、載體與宿主、發酵表現、蛋白質純化與分析確效三大階段。
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110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明肽鏈核酸 PCR（peptide nucleic acid PCR, PNA-PCR）技術原理。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
肽鏈核酸（PNA）是以中性的 N-(2-氨乙基)甘胺酸肽鍵骨架取代糖磷酸骨架的合成核酸類似物，可與 DNA 依鹼基配對雜合，但不能被 DNA 聚合酶延長。PNA-PCR 常稱為 PNA clamping PCR，用來抑制野生型序列擴增，以富集微量突變序列。
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- 2
單株抗體已用於臨床治療疾病，例如治療乳癌之 Trastuzumab（Herceptin,赫賽汀）人源化單株抗體，請說明赫賽汀單株抗體之製造和特性。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
Trastuzumab（Herceptin）是針對 HER2 的人源化單株抗體，用於 HER2 過度表現的乳癌（也用於部分胃癌）。作答重點是如何由小鼠抗體人源化並大量製造，以及其分子特性與作用機制。
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- 3
藥物基因體學臨床應用尤其在藥物不良反應之個人化醫療非常重要，其中史蒂文生強森症候群已證明與人類白血球抗原（human leukocyte antigen, HLA）關係密切，請說明 HLA 分型（HLA typing）之血清學分型和核酸分子檢測原理。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
HLA 分型是藥物基因體學預測嚴重藥物過敏的關鍵，例如與 carbamazepine 引起史蒂文生強森症候群相關的 HLA-B*15:02（台灣與東亞族群），以及與 allopurinol 相關的 HLA-B*58:01。作答應分別說明血清學分型與核酸分子檢測的原理與優缺點。
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- 4
衛生福利部 2021 年修正發布「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法」 （簡稱特管法） ，開放 6 項自體細胞治療技術及 7 項實驗室開發檢測（Laboratory Developed Tests, LDTs），請說明此 6 項自體細胞治療技術適用對象和 7 項實驗室開發檢測項目。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法（簡稱特管辦法）是我國規範新興醫療技術進入臨床使用的管理辦法，2018 年首度訂定，並經多次修正，新增自體細胞治療與實驗室開發檢測（LDTs）的管理。作答宜先說明立法目的與管理架構，再分項列出適用對象與檢測項目。
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109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請解釋人類基因體計畫（human genome project）的計畫主旨及內容？（10分）目前為後基因體計畫時期，在人類癌症疾病方面，主要從事那些研究方向，以便進一步了解癌症的致病機制，作為生技製藥、疾病診斷治療的參考？（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題分兩段：前段說明人類基因體計畫（HGP）的目標與成果，後段說明後基因體時代如何以功能性與多體學研究解析癌症機制，並連結到藥物開發、診斷與治療。配分 10：15，後段要寫得較多。
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- 2
衛生福利部於107年9月修正發布「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法」，開放6類細胞治療技術可於國內核准之醫療機構施行。請回答下列與細胞治療有關的問題：
（一）主要目的？（5分）
（二）原理？（5分）
（三）規範？（5分）
（四）那幾類細胞屬於開放應用範圍？（15分）
（30 分）
參考架構・破題
民國 107 年 9 月修正的「特管辦法」把六類自體細胞治療納入醫療機構可申請施行的範圍，讓原本只能以人體試驗進行的細胞治療有合法管道。作答依四小題分段，第（四）小題 15 分是重點，要把六類寫齊並附適應症方向。
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- 3
微生物生物技術，尤其是微生物菌相（microbiota）相關研究及發展，近10年內在全球各個醫學領域蓬勃發展。請回答下列問題：
（一）何謂 microbiota？（15分）
（二）如何分析其組成？（5分）
（三）敘述其在生物技術領域內，有那些主要的研究方向正在進行？（10分）
（30 分）
參考架構・破題
microbiota 指特定環境中共生的微生物群落，本題要依序寫定義、分析方法與研究應用，第（一）小題配 15 分，定義之外要補充組成、分布與生理功能。
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- 4
在生物技術發展，進行臨床研究的同時，也需要注意醫學倫理，並受法規規範。請說明為何醫學倫理的法規規範是必需的？（15分）
（15 分）
參考架構・破題
生物技術的臨床研究以人為對象，研究者與受試者之間存在資訊與權力不對等，且歷史上曾發生嚴重的人體實驗濫用；單靠研究者自律不足，必須以法規把倫理原則制度化。作答從歷史教訓、倫理原則、法規功能三層論述。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請 分 別 說 明 何 謂 凝 集 反 應 （ Agglutination ） 及 凝 集 聚 合 酶 連 鎖 反 應（Agglutination-PCR），並請說明兩者之反應條件為何？另請說明其在臨床之應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
凝集反應是抗原與抗體形成可見凝塊的傳統免疫檢測；凝集聚合酶連鎖反應（Agglutination-PCR）則把抗體的凝集橋接作用轉成 DNA 訊號，再以 PCR 放大，靈敏度大幅提升。作答依定義、反應條件、臨床應用逐項對照。
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- 2
請說明分批發酵法（Batch Fermentation）、饋料批式發酵法（Fed-Batch，並說明三者之Fermentation）及連續發酵法（Continuous Fermentation）差異。（20 分）
（20 分）
- 3
請分別說明基因晶片（Gene-Chip；或稱為 DNA Microarray）及蛋白晶片（Protein-Chip）的原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
生物晶片是把大量探針以高密度排列在固相載體上，一次平行分析數千至數萬個目標。基因晶片靠核酸互補雜交，蛋白晶片靠蛋白質間的專一性結合。作答依原理、應用兩項分別說明，最後做比較。
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- 4
何謂 DNA 疫苗？請說明 DNA 疫苗的優缺點。（20 分）
（20 分）
- 5
請說明何謂奈米酵素（Nanozyme）及在生物醫學上的應用。（20 分）
（20 分）
107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
因為油價上漲和能源安全的需要，生物燃料（Biofuel）越來越受到重視。
（一）請問生物燃料的定義為何？（8 分）
（二）請比較玉米、桐油樹及藻類作為生物燃料的可行性及其對全球暖化的影響。（12 分）
（20 分）
參考架構・破題
生物燃料是以生物質為原料轉換而成的燃料，理論上燃燒釋出的二氧化碳來自原料生長時固定的碳。第（二）小題要從產量、土地、糧食排擠與生命週期碳排放比較三種原料，點出藻類被視為較具潛力的方向。
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- 2
相較於一般的 PCR 檢測方法，請列舉兩例以恆溫核酸放大（isothermal nucleic acid amplification）為基礎的檢測方法及原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
傳統 PCR 需要熱循環儀反覆升降溫使 DNA 變性；恆溫核酸擴增利用具股置換活性的聚合酶或其他酵素在單一溫度完成擴增，設備簡單、速度快，適合現場與快速檢測。作答至少詳述兩種方法的原理，再補比較與應用。
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- 3
請問智慧財產權的授權（License）與移轉（Transfer 或 Assign）有何不同？（10 分）授權又可依授權範圍有那些類別？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
授權是權利人保留權利、只允許他人在一定範圍內實施；移轉（讓與）是權利主體變更，原權利人喪失權利。作答先以表比較兩者，再依獨占程度、地域、期間、用途等分類說明授權類別。
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- 4
何謂液態生物檢體（liquid biopsy）？（8 分）請比較其與活體組織切片（biopsy）相較的優缺點，（10 分）及列舉其在臨床上的應用性。 （7 分）
（25 分）
參考架構・破題
液態生物檢體是以血液等體液中的腫瘤或病灶衍生物質（循環腫瘤細胞、游離DNA、外泌體）作為檢測對象的非侵入性檢驗；作答要先定義、再用表列式比較傳統組織切片，最後依臨床流程（篩檢、診斷、用藥、追蹤）列應用。
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- 5
胚胎幹細胞可分化為人體的各種細胞、組織，乃至器官，因此胚胎幹細胞在組織工程與再生醫學領域的應用受到相當的矚目。請說明為何在倫理等方面 iPSC（induced pluripotent stem cell）的技術比胚胎幹細胞具有優勢？（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
胚胎幹細胞須破壞早期胚胎取得內細胞團，引發生命倫理爭議；iPSC由成體體細胞經轉錄因子重新編程而來，不需毀損胚胎與卵子，且可來自病人自身，在倫理、免疫與來源上具優勢。作答宜先比較兩者來源，再分點論述優勢，最後補充iPSC仍有的限制以示完整。
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106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述何謂游離 DNA（Circulating cell-free DNA; cfDNA）？這些 DNA 的來源為何？可以有那些應用？（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
游離DNA是存在於血漿等體液中、不在細胞內的DNA片段，主要來自細胞死亡時釋放；因能反映來源組織的遺傳與表觀遺傳特徵，成為液態生物檢體的核心標的。依題目分定義、來源、應用三段作答。
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- 2
請描述下列色層分析（Chromatography）方法的原理與應用。（每題 5 分，共 20 分）
（一）分子篩色層分析法（Size-exchange chromatography 或稱 gel filtration chromatography）
（二）離子交換色層分析法（Ion-exchange chromatography）
（三）親和性色層分析法（Affinity chromatography）
（四）疏水性色層分析法（Hydrophobic interaction chromatography）
（20 分）
- 3
汞（Mercury）及甲基汞（Methylmercury）是容易經由食物進入並堆積在體內的毒性重金屬，請試述如何利用生物技術來清除或降低環境中的汞污染？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
汞會經微生物甲基化形成甲基汞並經食物鏈生物放大；生物技術清除汞的核心是利用微生物的汞抗性操縱子（mer operon）將有機汞與離子汞轉化為揮發性元素汞，再配合植物修復、生物吸附與基因工程強化。作答先說汞的危害與形態，再分策略論述，最後評析優缺點。
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- 4
在利用細菌的基因重組技術中，理想重組基因片段的載體（cloning vectors）應具備那些特質？並請解釋原因。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
選殖載體是攜帶外來DNA進入宿主並使其複製、篩選的工具；理想載體的特質都可歸結到「能複製、能插入、能篩選、易操作且安全」。作答逐項列出特質並緊接著說明原因。
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- 5
請說明申請生物技術專利的要件。並請申論申請 DNA 序列（DNA sequences）專利應有的要件。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
生物技術發明須同時具備專利法所定的發明定義與專利要件，並避開法定不予專利的範圍；DNA序列屬自然界存在物質，須經分離純化並揭露具體、實質且可信的用途，才能跨越「發現不是發明」的門檻。作答分兩大段：一般要件、DNA序列的特殊要件，並引用美國重要判決。
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述下列生物技術的原理及應用：（每小題 10 分，共 40 分）
（一）基因選殖（gene cloning）
（二）酵素結合免疫吸附分析法（enzyme-linked immunosorbent assay）
（三）即時聚合酶鏈反應（real-time polymerase chain reaction）
（四）單核苷酸多型性（single-nucleotide polymorphism）
（40 分）
- 2
基因改造生物（genetically modified organism；GMO）是一個熱門且略帶爭議的話題，其中抗蟲玉米 Bt corn 是一個代表性產物，請敘述 Bt corn 的製作原理。 （15 分），常用
（15 分）
參考架構・破題
Bt玉米是將蘇力菌（Bacillus thuringiensis）的Cry毒蛋白基因轉殖進玉米，使植株自行表現殺蟲蛋白以抵抗鱗翅目害蟲（如玉米螟）；作答要包含Bt毒蛋白的作用機制、轉殖流程與篩選，並補充抗性管理。
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- 3
Oseltamivir 是克流感（Tamiflu）的主要成分，結構類似於唾液酸（sialic acid）於治療流行性感冒，請敘述 Oseltamivir 的作用機制。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
Oseltamivir是神經胺酸酶（neuraminidase）抑制劑，其結構模擬唾液酸切割反應的過渡態，競爭性占據神經胺酸酶活性位，使新生病毒無法從宿主細胞釋放與擴散。作答依流感病毒生活史說明神經胺酸酶的角色，再寫藥物機制與臨床要點。
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- 4
SDS-PAGE 常用來分離蛋白質，並決定其分子量，請敘述此實驗製備過程中各個化合物的功用：（每小題 3 分，共 15 分）
（一） SDS
（二） Ammonium persulfate
（三） TEMED
（四） Glycine
（五） Bis-acrylamide
（15 分）
參考架構・破題
SDS-PAGE以聚丙烯醯胺凝膠為分子篩，以SDS使蛋白質變性並帶均一負電，使泳動只依分子量大小；五種化合物分別負責變性帶電、自由基聚合起始、催化、緩衝離子與交聯，每小題3分，逐一說明功能與原理。
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- 5
生質能源的重要性與日俱增，請敘述利用微藻生產生質柴油的可行性及關鍵步驟。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
微藻生長快、含油量高、不與糧食爭地且能固碳，被視為第三代生質燃料的重要原料；但成本與能源投入仍是商業化瓶頸。作答分「可行性（優勢與挑戰）」與「關鍵步驟（從藻種到轉酯化）」兩段，最後提出生技改良方向。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明胚胎幹細胞目前有何種人類道德與倫理觀念衝擊？是否符合可取得生物技術專利發明的法律要件，並說明其理由。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題分兩層：先談胚胎幹細胞（embryonic stem cell, ESC）研究引發的倫理爭議，再以專利要件逐一檢驗其可專利性，並把「積極要件」與「法定不予專利事由（公序良俗）」分開論述，最後給出明確結論。
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- 2
請說明基因體（Genomics）、轉錄體（Transcriptomics）及代謝體（Metabolomics）三者研究標的及其重要性，並各舉一例說明具有何應用性？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
中心法則由 DNA→RNA→蛋白質→代謝物，基因體、轉錄體、代謝體分別研究不同層次的「整體分子集合」，屬體學（omics）與系統生物學的核心。作答以表格式或三段平行結構，每段寫「研究標的、技術、重要性、應用實例」。
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- 3
今年（2015）諾貝爾化學獎頒發給 DNA 修復機制，請說明目前所知的 DNA 修復機制，並舉一例說明其在生物技術上的應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
2015 年諾貝爾化學獎頒給 Tomas Lindahl、Paul Modrich、Aziz Sancar，分別闡明鹼基切除修復、錯配修復、核苷酸切除修復。作答先說明 DNA 損傷來源，再分類敘述各修復機制，最後舉一個生技應用。
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- 4
粒線體為真核細胞生物重要細胞胞器，請說明為何其帶有核酸分子？目前其主要來源理論為何？舉一例說明粒線體是否在生物技術上具有應用價值。（20 分）
（20 分）
- 5
請說明何謂單株抗體（Monoclonal antibodies）？其原理與操作方法為何？並舉一例說明其治療藥物上的應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
單株抗體是由單一 B 細胞株所產生、只辨識單一抗原決定位的均一抗體。1975 年 Köhler 與 Milstein 以融合瘤技術首度製備。作答依「定義→原理→操作步驟→治療應用」展開。
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103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明脈衝式電泳分析（pulsed-field gel electrophoresis, PFGE）之原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
一般瓊脂糖電泳只能分離約 50 kb 以下的 DNA，脈衝式電泳以週期性改變電場方向，使大片段 DNA 依大小重新定向而分離，可分辨至數 Mb。作答寫原理、操作流程與應用。
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- 2
請說明分枝 DNA（branch DNA, b-DNA）訊號放大技術之原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
分枝 DNA 是「訊號放大」而非「目標放大」的核酸檢測技術：不複製目標核酸，而是以層層雜交形成樹枝狀結構，使每個目標分子附上大量標記，再以化學冷光定量。
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- 3
請說明利用 TaqMan 檢測即時聚合酶連鎖反應（real-time PCR）之定量原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
TaqMan 法利用 Taq DNA 聚合酶的 5'→3' 核酸外切酶活性，在每次延伸時切開雙標記探針釋出螢光，螢光強度隨產物累積增加；以達到閾值的循環數 Ct 回推起始模板量。
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- 4
請說明如何利用噬菌體表現技術（phage display）製造人類（human）單株抗體用於治療疾病。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
噬菌體表現技術把抗體片段基因接到噬菌體外殼蛋白基因上，使抗體表現於噬菌體表面，而基因型就包在同一顆噬菌體內，透過反覆篩選即可在體外取得高親和力的全人抗體，避開鼠源抗體的免疫原性。George Smith 與 Gregory Winter 因此獲 2018 年諾貝爾化學獎。
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- 5
何謂增幅阻礙突變系統（amplification refractory mutation system; ARMS）原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
ARMS 又稱等位基因特異性 PCR（allele-specific PCR），利用 Taq 聚合酶缺乏 3'→5' 校對活性、引子 3' 端錯配時無法有效延伸的特性，以是否產生擴增產物判斷點突變或 SNP。
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102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明 2 種常使用於生物醫學領域之研究或應用，以抗原－抗體之結合為基本原理之生物技術、實驗操作、結果判讀方法與應用範圍。並說明利用「單株抗體」與「多株抗體」應用於檢測之優缺點。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
抗原－抗體專一性結合是免疫檢測的基礎。本題要挑兩種技術（建議 ELISA 與西方墨點法，或免疫組織化學染色、流式細胞儀），各寫原理、操作、判讀、應用，最後比較單株與多株抗體的檢測優缺點。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
- 2
最近食用油摻加銅葉綠素涉及違法事件，引起喧然大波之食品安全嚴重問題。衛生福 利部食品藥物管理署建議之檢驗方法為：檢體經萃取及淨化後，以高效液相層析儀（high performance liquid chromatograph, HPLC）篩檢，疑似陽性檢體再以液相層析串 聯質譜儀（liquid chromatograph/tandem mass spectrometer, LC/MS/MS）確認檢測。
（一）何謂銅葉綠素？（8 分）
（二）請說明 HPLC 檢測方法的原理。（6 分）
（三）請說明 LC/MS/MS 檢測方法的原理。（6 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題以 2013 年食用油摻銅葉綠素事件為背景，考三件事：銅葉綠素是什麼及為何違法、HPLC 的分離原理、LC/MS/MS 的確認原理。強調「HPLC 初篩、LC/MS/MS 確認」的分工。
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- 3
何謂藥物基因體學（pharmacogenomics）？試說明藥物基因體學在發展個人化醫療的角色。（20 分）
（20 分）
- 4
西方墨點法（western blotting）、免疫沉澱技術（immunoprecipitation）與酵素連結免疫吸附分析（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）皆可用於分析檢體中的蛋白質。試比較上述 3 種生物技術的原理、實驗流程、實驗目的與應用範圍。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
三者都利用「抗體專一辨識抗原」的原理分析蛋白質，差別在於是否先依分子量分離、是否在溶液中抓取蛋白質複合體，以及是定性還是定量。建議以表格或逐項對照方式作答。
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- 5
流行性感冒病毒每隔一段時間就會引起區域性與全球性感染。某生物科技公司以下列 2 種方法備製疫苗的流行性感冒病毒抗原：⑴以紫外光照射而無法複製之去活性病毒顆粒；⑵可在細胞內複製之活性減毒病毒顆粒。
（一）人體注射使用上述何種病毒顆粒製作之疫苗，可能獲得較佳之保護力？（10 分）
（二）試說明人體分別注射由上述 2 種病毒顆粒為抗原所製備的疫苗之後，所引起之免疫反應的主要差異為何？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
去活化疫苗與活性減毒疫苗的差異，關鍵在病毒能否進入細胞內複製：能複製者抗原經內生性途徑呈現，同時誘發細胞性與體液性免疫，保護力通常較完整持久；去活化者主要誘發體液性免疫。
完整答題架構與關鍵字：到站內看全文
其他等別的「生物技術學概要」
- 生物技術學概要（普通考試）（41 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。