生物技術學 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 102～112 年共 11 份試卷、53 題，其中 52 題附參考答題架構。考這一科的類科：生物技術、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。
112 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
人類的胚胎、臍帶血、骨髓與周邊血液等多種組織器官都含有幹細胞（stem cells），可使用於研發細胞治療。請回答下列問題：
（一）說明幹細胞的定義與特性。（5分）
（二）說明胚胎幹細胞、成體幹細胞與誘導式多功能性幹細胞（induced（10分）pluripotent stem cell, iPS細胞）的特性。
（三）說明幹細胞之分離技術。 （5分）
（四）說明細胞治療的定義。（5分）
（25 分）
參考架構・破題
本題測驗幹細胞生物學核心概念與再生醫學之臨床銜接，作答重點在於精準界定幹細胞的自我更新與分化潛能，系統性比較三類幹細胞之來源與特性，並完整梳理細胞純化技術與細胞治療之定義。
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- 2
請回答下列有關以RNA抑制基因表現方式的問題：
（一）何謂RNA interference（RNAi）？（10分）
（二）試說明使用siRNA、shRNA與microRNA（miR）抑制基因表現方式在原理、技術方法的差異與抑制基因表現的優缺點。（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題探討轉錄後基因沉默的核心分子機制，作答關鍵在於清楚解析RNA干擾的胞內生合成與作用途徑，並針對siRNA、shRNA與miRNA在分子結構、傳遞工具、作用持久度與靶向特異性進行系統化橫向比較。
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- 3
免疫缺陷純品系小鼠是常用於研發抗癌藥物療效的實驗動物模式。請回答下列有關實驗動物模式的問題：
（一）何謂human orthotopic xenograft models？（5分）
（二）何謂SPF實驗動物？（5分）
（三）試列舉2種在生物醫學研究領域常用之免疫缺陷純品系小鼠，並說明其特性。（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題測驗臨床前癌症藥物評估與轉譯醫學動物模式之基礎知識，作答應清楚區分異位移植與原位移植之病理微環境差異，正確闡述無特定病原體之品管定義，並詳細剖析免疫缺陷小鼠品系的基因突變機制與免疫細胞缺損表型。
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- 4
某生技公司研發基因編輯技術，使用CRISPR/Cas9基因編輯技術剪除人類CCR5（C-C chemokine receptor type 5）基因，進而產生號稱缺乏CCR5而不會被愛滋病毒感染的新生兒。請回答下列問題：
（一）說明缺乏CCR5則可能免於HIV感染的原因。（5分）
（二）說明CRISPR/Cas9基因編輯技術的原理。（5分）
（三）試述針對該項研究的倫理問題、衝擊與爭議。（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題結合格律病毒學受體機制、分子生物學革命性編輯工具與生命倫理學界線，作答應從HIV-1病毒進入宿主細胞的分子步驟切入，解析CRISPR/Cas9由導引RNA靶向與核酸切割之作用流程，並全方位剖析胚胎生殖系基因編輯帶來的倫理失衡與生物安全風險。
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111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述二代核酸定序（next generation sequencing）及三代核酸定序（third generation sequencing）技術，其各別的主要優點及缺點為何？（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題測驗高通量基因體學定序技術的演進與技術規格比較，考生作答應以定序原理為基石，從通量、讀長、單分子直接讀取、PCR擴增偏差及錯誤率等維度，深刻剖析二代定序（短讀長高通量）與三代定序（長讀長單分子即時）的優勢與侷限。
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- 2
利用單細胞 RNA 轉錄體分析（single cell RNA sequencing）技術可以瞭解各個單一細胞的分類及功能。
（一）請敘述單細胞 RNA 轉錄體分析技術的基本原理。（15 分）
（二）請舉例說明其優點為何？（5 分）
（三）此技術與組織轉錄體分析（transcriptome）技術有何主要不同之處？（10 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題聚焦單細胞解析度轉錄體學技術，作答核心在於拆解微流體油包水技術與分子條碼標記步驟，舉出腫瘤異質性或免疫微環境之代表性應用，並深刻對比傳統群體組織定序的平均值遮蔽與單細胞解析能力的本質差異。
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- 3
代謝體（metabolomics）技術為目前主要的研究生物個體、器官及細胞功能的技術之一。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）何謂代謝體技術？
（二）目前有那些主要的代謝體分析技術平台？
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗系統生物學最下游之代謝體學核心內涵與分析儀器化學平台，考生應從基因體、轉錄體、蛋白質體向下串聯至代謝體的表型終端角色，並系統性比較液相層析質譜、氣相層析質譜與核磁共振光譜之檢測原理與優缺點。
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- 4
依照中華民國專利法，在生物技術相關領域中，請問：
（一）專利分為那三種？（10 分）
（二）法律主要授予發明人那些專利的權利？（5 分）
（三）就「發明」專利而言，需具備那三項專利之基本要件，才可能被核准？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗生技智慧財產權與專利法制規範，作答應嚴格依據專利法法理，正確列出三種法定專利型態及其標的，論述專利權賦予之排他性專有權利本質，並精準闡釋發明專利三大實體要件之法律定義。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
流感是一種急性呼吸道傳染病，具有爆發流行及嚴重併發症的特性，對於民眾的健康威脅甚鉅。請說明流感病毒檢驗操作程序和原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗臨床呼吸道病毒檢驗流程與分子/血清診斷技術，作答應從檢體採集前處理展開，循序說明快速抗原檢驗、反轉錄聚合酶鏈式反應（RT-PCR）與病毒培養及血球凝集試驗之操作程序與生物化學原理。
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- 2
全球十大暢銷藥物 Adalimumab（Humira, 復邁）為一種單株抗體生物製劑，用於臨床治療類風濕關節炎、僵直性脊椎炎、克隆氏病等自體免疫疾病。此單株抗體乃利用噬菌體表現技術（phage display technology）製造生產，請說明此單株抗體之製造原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗全人源單株抗體之體外分子篩選平台技術，作答核心在於完整闡述噬菌體表面展示技術之基因型與表現型物理連結原理，並系統性說明重組抗體基因庫建構、生物淘選循環及全抗體體外重組量產的完整流程。
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- 3
目前美國 FDA 核發臨床用人類乳突病毒（HPV）分型試劑，乃利用核酸捕獲（Hybrid capture/Nucleic acid capture assay）檢測 HPV 去氧核醣核酸，請說明核酸捕獲的技術原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗臨床病毒診斷中非PCR擴增之「訊號放大型」分子檢驗技術，作答重點在於清晰說明液相RNA探針與標的DNA雜交形成RNA:DNA雜合分子，以及利用專一性單株抗體捕獲並透過化學發光酵素進行訊號放大之完整分子機制。
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- 4
流式細胞儀（Flow cytometry）已廣泛應用在生醫領域之檢測，請說明流式細胞儀核酸分子檢測多重病原菌的 原理和一般多重聚合酶鏈式反應（Multiplex polymerase chain reaction）之比較。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗臨床微生物高通量分子診斷中液相微珠陣列技術與傳統管柱式核酸擴增技術之比對，作答應詳細解析流式細胞儀懸浮微珠陣列雙雷射分選原理，並從擴增干擾、多重檢測通量、反應時間及操作彈性進行全方位比較。
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- 5
請說明人類化小鼠模型（humanized mouse models）之製造原理和應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題測驗轉譯醫學動物模式與免疫重建技術，作答重點在於界定人類化小鼠之科學內涵，有條理地說明藉由基因工程改造及人類細胞/組織異種嵌合移植之製造原理，並論述其在腫瘤免疫治療、傳染病致病機理及臨床藥物安全性評估的關鍵應用。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
短干擾RNA（short interfering RNA, siRNA）、短髮夾RNA（short hairpin RNA, shRNA）與抗體（antibody）是常用於專一性抑制特定蛋白質的表現或活性之生物技術方法。試從分子結構、抑制原理與實驗步驟流程之角度，說明比較上述3種分子。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
本題應以作用層級統整三者：siRNA與shRNA均透過RNA干擾降低目標mRNA及蛋白質表現，抗體則直接結合既有蛋白質、阻斷其活性或改變定位；比較時須同時交代分子形態、細胞內機制及操作流程。
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- 2
完成人類基因體計畫（Human Genome Project）後，生物醫學相關研究與科技蓬勃發展，越來越多的高通量（high throughput）生物技術與儀器問世，更全面且深入地進行基因研究定序；並透過生物資訊工程分析比對，應用於疾病檢測、預防醫學以及個人化醫療領域。試說明RNA-seq、Ribo- seq和全基因體定序（whole genome sequencing, WGS）之技術原理與應用上的優缺點。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
三種技術觀察的層次不同：RNA-seq描述轉錄體，Ribo-seq擷取正在被核糖體轉譯的片段，WGS則檢視整個基因體。作答宜以樣本處理、定序訊號、生物資訊分析及可回答的問題逐項比較。
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- 3
自 2019 年 底 由 新 型 冠 狀 病 毒 SARS-CoV-2 （ severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2）感染所引起之新冠肺炎COVID-19（Coronavirus Disease 2019）迅速傳播蔓延。快速及準確取得疑似感染者之毒測檢體、進而檢測診斷並將確診患者適當隔離治療，是預防與控制COVID-19疫情擴散蔓延的重要關鍵。試回答與檢測SARS-CoV-2感染有關之下列問題：
（一）檢測SARS-CoV-2感染應採取受檢者之何種檢體？（5分）
（二）常用方法之原理、檢測技術流程以及檢測優缺點。 （15分）
（20 分）
- 4
某生技公司以酵母菌為宿主細胞，利用重組基因工程技術製造並純化由1.5 kb cDNA所製造的人類蛋白質A，並以西方墨點法（Western blotting）利用可專一性辨識蛋白質A的抗體B檢測純化之蛋白質A。試回答下列問題：
（一）請估算蛋白質A的分子量。（5分）
（二）檢測純化蛋白質A之西方墨點法結果顯示，除了預估分子量位置處的條帶C（band C）之外，在條帶C之上方約+2 kDa與下方約−7 kDa處各有一條額外之條帶出現，試分別說明造成上述額外條帶結果的可能原因。（10分）
（15 分）
參考架構・破題
先以cDNA長度換算胺基酸數與理論分子量，再把額外條帶分成「真實蛋白質異質性」與「抗體或實驗造成的假訊號」分析；題目只給cDNA長度，因此估算須明列假設。
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- 5
某生物技術公司計畫以蛋白質A為標的分子，製造專一性抗體（anti-A antibody）開發具特異性之抗移植排斥藥物。為生產具有優良功效的抗體，該公司先從細胞中選殖（clone）蛋白質A的基因，利用重組基因工程技術生產、大量製造並純化蛋白質A，作為製造蛋白質A單株抗體（monoclonal antibody）的抗原。試回答下列問題：
（一）說明選殖蛋白質A所需之完整模板基因序列（template DNA）的重要步驟。 （5分）
（二）該公司預計將所選殖的模板基因剪接到下圖所示載體（vector） ，大量表現並純化蛋白質A。請問應將所選殖的模板基因剪接插入載體的那一區段？並說明在設計操作此基因重組剪接過程中，欲成功表現大量蛋白質A所必須考慮的重要因素。（5分）
（三）該公司在常見的蛋白質純化方法中，應選擇那一種蛋白質純化技術原理，方能最簡便且有效分離純化到高純度的蛋白質A？並試述該技術之原理、關鍵材料與步驟流程。（10分）
（四）該公司另外將構築完成已攜帶蛋白質A完整基因序列的上述載體殖入大腸桿菌，嘗試利用大腸桿菌表現蛋白質A。假設蛋白質A可在大腸桿菌表現，也可經蛋白質純化過程獲得足量的蛋白質A，但卻發現純化的蛋白質A喪失其應有的功能。試述利用大腸桿菌所製造純化之蛋白質A喪失其功能的可能原因。（5分）P T7 / Lac O / RBS BseR I RsrII MluI TEV pEX-C-His Vector Stop 4.6 kb T7 Terminator
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
免疫細胞治療技術在癌症精準醫療的臨床應用漸趨重要。
（一）107 年衛生福利部發布「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法」修正條文，開放 6 項細胞治療技術，其中包括自體免疫細胞治療技術。請列舉目前所開放的自體免疫細胞治療技術為何？（12 分）
（二）請說明嵌合抗原受體 T 細胞（chimeric antigen receptor T-cell, CAR-T）療法的原理及製作流程。（8 分）
（20 分）
- 2
食品等與人體生理安全相關之產品，需確保產品為無菌或含菌量低於相關法規標準值。Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass-spectrometry（MALDI-TOF MS）為一新興的微生物鑑定分析法。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）請說明該技術的原理及如何應用在菌種的鑑定上。
（二）另請比較其與傳統生化試驗法在菌種鑑定的優缺點。
（20 分）
參考架構・破題
MALDI-TOF MS是以微生物蛋白質質譜指紋和資料庫比對進行鑑定；高分答案須從離子生成、飛行時間換算質荷比、菌落前處理到分數判讀完整說明，再與傳統生化表型法比較。
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- 3
次世代定序（next generation sequencing）已普遍應用在醫藥衛生領域的基因檢測。第三代定序（third-generation sequencing）則為新興的高通量基因體定序技術。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）請論述任一種第三代定序平台的原理。
（二）請論述第三代定序技術的優勢及其如何在人類全基因體定序上補次世代定序之不足？
（20 分）
參考架構・破題
可選單分子即時定序作代表，先說明零模波導內單一DNA聚合酶即時合成與螢光辨識，再以長讀長、重複序列、結構變異、單倍型與新生組裝說明其補足短讀長定序之處。
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- 4
核苷酸點突變檢測在醫藥衛生領域的應用相當重要。請說明以下核苷酸點突變檢測技術的操作原理：（每小題 10 分，共 20 分）
（一）增幅阻礙突變系統（amplification refractory mutation system, ARMS）。
（二）增幅限制酶切位點（amplified created restriction site, ACRS）。
（20 分）
參考架構・破題
ARMS利用引子末端錯配控制「能否被聚合酶延伸」，ACRS則用額外錯配把目標等位基因轉換成「有無限制酶切位」；兩法都須以已知基因型與內部增幅對照排除偽陰性。
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- 5
衛生福利部食品藥物管理署設有基因改造食品相關的管理辦法。
（一）「基因改造生物」（Genetically Modified Organism，簡稱 GMO）及「基因改造食品」的定義為何？（6 分）
（二）有一批進口的大豆需經過檢驗以決定是否需標示為基因改造食品。請說明目前需標示為基因改造食品的基準及如何進行相關的檢驗以確保正確的標示，以滿足消費者知的權利。 （14 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題須先以「現代生物技術造成可遺傳的新組合」界定基因改造生物，再說明食品是由其製造、加工或含有其成分；標示判斷不能只靠單次PCR，須串連文件追溯、代表性採樣、定性篩檢與事件專一性定量。
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107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂代謝體學（metabolomics）？（5 分）目前常用來檢測代謝體的方法有那些？（15 分）
（20 分）
- 2
試說明並比較無形資產類別（如專利權及專門技術）的評價方法有那些？（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
專利權與專門技術的價值不是研發費用本身，而是其在特定法律、技術與商業情境下可帶來的經濟利益；作答以成本法、市場法、收益法三大途徑比較，再補充生技資產特有風險。
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- 3
何謂生物標記（biomarkers）？（5 分）如果將生物標記按照從環境暴露到致病的發生順序進行分類，它的用途包括那些？（15 分）
（20 分）
參考架構・破題
生物標記是能客觀量測、指示正常生理、病理過程或介入反應的特徵；依環境暴露到疾病的因果鏈，可由暴露標記、早期生物效應標記一路寫到臨床疾病，並以易感性標記解釋個體差異。
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- 4
巨量資料（Big data）的定義為何？（10 分）它在生物相關的應用範圍有那些？（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
巨量資料不只是資料量龐大，而是資料的規模、生成速度與異質程度已超出傳統工具的處理能力，必須以分散式儲存、平行運算、統計及機器學習，將資料轉化為可驗證的生物學知識。作答可先界定特徵，再按生命科學資料層次說明應用。
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- 5
請述明針對基因改造作物的檢測方法及其檢測標的各有那些？（20 分）
（20 分）
106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明 CRISPR/Cas9 基因編輯技術之原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
CRISPR/Cas9 是以可程式化導引 RNA 將 Cas9 核酸酶帶到含適當 PAM 的目標 DNA，產生切割後再利用細胞修復機制完成基因破壞或精準改寫。作答主軸應是「辨識、切割、修復、應用」。
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- 2
請說明次世代定序利用乳化 PCR（emulsion PCR）及焦磷酸定序法（pyrosequencing）之原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題描述的是以乳化 PCR 在微珠上進行單分子來源的克隆增幅，再以焦磷酸定序把核苷酸掺入所釋出的焦磷酸轉成光訊號；前者解決訊號量不足，後者完成逐鹼基判讀。
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- 3
請說明利用細菌（E. coli）、酵母菌、昆蟲細胞和哺乳類細胞大量生產蛋白質之原理及比較。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
大量生產重組蛋白的共同原理，是將目的基因置於適合宿主的表現載體，導入宿主後培養、誘導表現並純化；四種系統的核心差異在生長成本、產量、蛋白折疊及轉譯後修飾能力。
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- 4
請說明條件性基因刪除鼠（Conditional knockout mouse）之製造原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
條件性基因剔除利用位點專一重組系統，把目標基因重要區段夾在兩個同方向 loxP 之間，再讓 Cre 只在特定組織或特定時間表現，因而克服全身性剔除致死或無法區分時空功能的問題。
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- 5
請說明利用農桿菌（Agrobacterium tumefaciens）製造基因改造食品之原理及應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
農桿菌能把 Ti 質體上的 T-DNA 轉送並整合進植物染色體；基因改造作物即利用此天然基因傳遞機制，以去致病化載體攜帶目標性狀，再經植物組織培養再生與選殖取得穩定植株。
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明生物技術如何應用於動物性疫苗之研發？目前疫苗樣式（types）主要有那幾類，請舉例並說明各種方法之優缺點。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
動物疫苗研發是先確認保護性抗原與免疫機制，再運用培養、重組 DNA、載體與核酸技術製備候選疫苗，經安全性、免疫原性及攻毒保護試驗篩選。作答宜以研發流程統攝各疫苗型式的優缺點。
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- 2
生物的大數據有那些？並請說明其應用。（20 分）
（20 分）
- 3
請解釋說明生物技術產生之蛋白質產品分別應用於洗滌添加劑與治療藥物，各別之蛋白質下游處理程序（downstream processing）為何？並指出二者之主要區別。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
兩類蛋白產品皆經回收、捕捉、純化與製劑化，但洗滌用酵素屬大量、低單價工業產品，重視產率、活性與成本；治療蛋白直接進入人體，則以純度、安全性、一致性及可追溯性為優先。
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- 4
現今生物技術之基因治療（gene therapy）方法已高度發展，尤其在生物醫學領域之重要疾病如遺傳疾病與癌症之治療等等。請說明何謂基因治療？並說明幹細胞與基因治療合併使用的優點。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
基因治療是將核酸或經基因修飾的細胞送入患者，以補充、校正、沉默或調控致病基因，從病因層次改變疾病；與幹細胞結合時，可先在體外精準改造具有自我更新能力的細胞，再回輸形成長期治療效果。
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- 5
請說明為何生物來源的生醫材料如膠原蛋白在再生醫學領域扮演重要的角色？其於產品原料製備上需要注意什麼？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
膠原蛋白是細胞外基質的主要結構成分，兼具細胞可辨識的黏附訊號、可降解性與可加工性，能作為組織再生的暫時支架；其價值與風險都來自生物來源，因此原料追溯、純化與安全控制是作答核心。
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104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
來自於生物材料或廢料的生質能源（biofuel）為再生性替代能源的一種。
（一）請說明生質體（biomass）的定義。（4 分）
（二）生質能源主要有兩大類，包括第一代與第二代的生質酒精與生質柴油。請說明這兩種生質能源的來源並比較其第一代與第二代來源不同之處。（4 分）
（三）生質柴油的產製需經過催化作用。請說明與比較同質鹼性催化劑（homogeneous base catalyst）與同質酸性催化劑（homogeneous acid catalyst）在製作生質柴油過程中催化作用上的優缺點。（12 分）
（20 分）
- 2
已知 BRAF 基因在核苷酸 1799 的 T > A 點突變與癌症標靶治療的療效有關。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）請說明如何以全長野生型（wild type）的 BRAF cDNA 為模板製作出有 1799 T>A點突變的 BRAF cDNA。
（二） BRAF 是一個細胞質的蛋白。如果想要穩定地在人類細胞株中以分泌蛋白的型態表現上述建構出來的突變型 BRAF，請說明所使用的表現載體需具備的所有性質。
（20 分）
- 3
（一）請說明何謂腸道菌相（intestinal microbiota 或 gut microbiota）。（5 分）
（二）請說明任一種次世代定序平台的原理及如何使用次世代定序技術檢測腸道菌相的組成與變化？（15 分）
（20 分）
- 4
串聯重複 DNA（Tandem repetitive DNA）為人類染色體中存在大量的重複 DNA 序列的一種，其中包括微衛星 DNA（microsatellite DNA）。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）請說明何謂微衛星 DNA 及微衛星標記在生物醫學上的用途。
（二）請說明如何使用 PCR 進行微衛星標記的分析。
（20 分）
- 5
藥物基因體學的研究對個人化醫療帶來重要的契機，並為近年衛生單位及醫療院所努力的目標之一。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）請說明何謂「藥物基因體學」及其對個人化醫療或藥物使用上的影響。
（二）請闡述個人化醫療對個人隱私及藥物發展有何隱憂的地方？
（20 分）
103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
目前許多癌症常常使用嵌合式單株抗體（Chimeric antibody）或人源化單株抗體（Humanized antibody）作成之標靶藥物來治療。請說明如何將老鼠得來之單株抗體轉成嵌合式單株抗體或人源化單株抗體？（8 分）請問單株抗體標靶藥物與傳統之化療藥物特性與治療方式有何不同？（6 分）請以美國 FDA 核准上市第一個治療癌症的單株抗體 Rituxan（Rituximab）為例，說明其用來治療何種癌症及其分子作用機制？（6 分）
（20 分）
- 2
純化各種蛋白質時，常常會使用膠體過濾法（gel filtration），離子交換樹脂法（ion exchange），或親合層析管柱（affinity column）層析法來純化，現在你有 X、Y 和 Z 三個蛋白質混合在一起。（X 蛋白質的等電點 pI=5.2；Y 蛋白質的等電點pI=6.2；Z 蛋白質的等電點 pI=7.2）。利用膠體過濾法純化時，Y 蛋白質先流出，接著 Z 蛋白質流出，最後是 X 蛋白質流出，請排出三者分子量之大小，並說明你的理由。（5 分）利用 DEAE 陰離子交換樹脂法純化時，所使用純化的溶液之 pH 值為 6.2，請問你能用來純化 X、Y、Z 中的那一個蛋白質，並說明你的理由。（5 分）你想要藉由比對其胺基酸序列來鑑定此三種蛋白質，請詳述你應用的技術方法及操作流程？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
膠體過濾依水合體積分離，故由流出順序可判定 Y 大於 Z 大於 X；DEAE 為帶正電的陰離子交換基質，在指定酸鹼值下主要結合帶負電的 X。蛋白鑑定則以酵素切割搭配串聯質譜及資料庫比對最完整。
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- 3
利用生物技術設計個人化醫療，避免異體排斥已逐漸成為目前的趨勢。如何利用樹突狀細胞（dendritic cells）針對肝臟腫瘤可切除的癌症病患設計客製化的治療？請敘述原理及流程。（10 分）對於嚴重的糖尿病患而言，如何利用幹細胞進行個人化醫療以製造其胰島素的貝塔細胞（beta cells）？請分別以基因轉殖和核轉殖的方式各提議一個方法並敘述其原理。（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題的共同主軸是使用病人自身材料降低異體免疫排斥：肝癌以自體樹突細胞呈現病人腫瘤抗原；糖尿病則以病人細胞重編程或體細胞核轉殖取得多能細胞，再定向分化為功能性胰島貝塔細胞。
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2006 年諾貝爾生理及醫學獎由兩位美國科學家 Andrew Z. Firer 和 Craig C. Mello 共同獲得，以表彰他們發現干擾基因表達（RNAi）的現象。因此若想要使生物體某一特定基因沈默（gene silencing），常常會使用此一技術，請寫出 RNAi 與基因剔除（gene knockout）之操作流程及原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
RNA 干擾是在 RNA 層次降低基因表現，通常形成基因敲低；基因剔除則改變基因體 DNA，使功能永久喪失。作答宜各寫操作流程、分子原理、驗證方式並作比較。
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為了解某個源自老鼠的毒性蛋白"T"是否會對斑馬魚的心臟功能造成影響，該如何利用四環黴素調控系統（Tetracycline–inducible expression system）這個技術使斑馬魚於孵化後第 90 天才開始於心臟表達毒性蛋白"T"？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
可採 Tet-On 雙元系統，把心臟專一性與時間控制拆開：心臟啟動子限定反式活化蛋白所在細胞，四環黴素反應元件控制毒性蛋白 T，至孵化後指定日才加誘導物啟動表現。
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102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
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次世代 DNA 測序技術（NGS）成功地建構一個延伸到數百萬個鹼基對的基因組的序列，發現內含子（introns）佔 26％；長重複序列（long repetitive sequence）約佔8％；外顯子（exons）約佔 1.5％。
（一）解釋何謂重疊群（contigs）？（5 分）
（二）基因體內重複序列的解析能力，決定於那些因素？（5 分）
（三）如果 total mRNA 經 RT-PCR 後，經由 NGS 技術測序，所得到的序列應為基因體的那部分？約佔基因體序列的多少％？（5 分）
（四）NGS 對個體遺傳變異的基因組序列分析會顯示 SNP，典型的人類擁有約 3.5 百萬SNP，為何只有一小部分 5000-10000 SNP 可能引起疾病？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題從基因組組裝延伸到轉錄體與變異功能：重疊群是讀序拼接出的連續序列；重複區能否解析取決於讀長與跨越資訊；mRNA 定序主要對應已轉錄的外顯區；大多數 SNP 因位置或效應有限而不致病。
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2013 年 3 月大陸地區禽流感 A 型 H7N9 病毒被確認感染人類的新型病毒，共有約130 人感染及近 30 人死亡。研究人員提取咽喉拭子標本中的病毒物質，先檢測季節性流感病毒（H1、H3 或 B）、H5N1 禽流感、嚴重急性呼吸綜合徵冠狀病毒（SARS-CoV）、新型冠狀病毒、檢測 H1 到 H16 和 N1 到 N9 亞型的表現。又利用RT-PCR 來擴增全基因組進行定序，並分析比對。
（一）本新型病毒源於多個基因重組，請說明如何證明其基源與變異（origin & diversity）來自於鴨與候鳥。（6 分）
（二）已知血球凝集素（HA）基因第 217 胺基酸位置，Gln 變異成 Leu/Ile，解釋該變異如何影響病毒的感染。（6 分）
（三）如何發展反意核醣核酸（antisense RNA）藥物對抗此新型病毒。（8 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題以流感病毒分節基因體為核心：各基因片段分別建樹可追溯重配來源；HA 受體結合區變異可能改變鳥類與人類型唾液酸受體偏好；反義核酸則以互補結合阻斷病毒必要 RNA。
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聚乳酸（polylactic acid，PLA）具有環保、易分解等優點，可開發成聚乳酸纖維、不織布和薄膜等產品。若已知以下資訊：⑴玉米經高壓蒸氣處理，冷卻後經 β-澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、葡萄糖異化酶轉化成果糖，成為高果糖玉米糖漿；⑵發光細菌株 （ Photobacterium flscheri） 利 用 葡 萄 糖 在 有 氧 培 養 下 ， 會 主 動 釋 出 丙 酮 酸（pyruvate）；⑶假單包菌（Pseudomonas）含有聚羥基烷酯酶（PHA synthase）可把乳酸 輔 酶 A （ lactyl-CoA ） 轉 化 成 PLA ； ⑷ 大 腸 菌 含 有 乳 酸 去 氫 酶 （ lactate dehydrogenase）和輔酶 A 轉移酶（CoA transferase）活性，但把 PHA synthase 基因植入，並未發現 PLA 顆粒。
（一）欲使玉米澱粉可能發酵成 PLA，請構思一適當微生物代謝途徑與酵素，說明如何運用重組 DNA 技術，基因改造發光細菌株與假單包菌株。（10 分）
（二）星連玉米（Starlink）是一抗蟲基因改造品種，因為修飾基因可能引起人類過敏，僅被核准用於動物，請評估用於生產 PLA 的可能性。（10 分）全一張（背面）類 科： 衛生技術
（20 分）
參考架構・破題
本題宜以碳流導向為主軸，將玉米糖液經糖解作用形成丙酮酸，再依序轉成乳酸、lactyl-CoA，最後由具適當受質專一性的 PHA synthase 聚合成 PLA；並分別說明兩菌的分工、重組策略及非食用基改原料的風險管理。
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抗體在傳統上用來當做防疫使用，然而因為其抗原抗體間的結合專一性，如同酵素與基質的關係、訊息分子與接受器的關係，於是利用生物技術的操作，有了所謂抗體藥物。
（一）抗體藥物相較於傳統小分子藥物之優缺點為何？（10 分）
（二） 抗 原 表 位 （ Epitope ） 的 藥 物 目 標 在 基 因 組 學 （ genomics ） 、 蛋 白 質 組 學 （proteomics）、轉錄因子組學（transcriptomics）的意義為何？（5 分）
（三）催化抗體（catalytic antibody）與抗體藥物的區別為何？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題應由抗體的高度專一性切入，先與小分子藥物比較藥效、藥動與製造特性，再以多體學說明表位如何由候選標的走向可驗證、可分層的藥物靶點，最後區分一般結合型抗體與具有催化週轉能力的抗體。
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臺東縣太麻里鄉香蘭海濱發現三具史前人類遺骸，推斷這處遺址為另一處三和史前文化的延伸，規模之大甚至超過同期的卑南史前文化。
（一）你是研究人員，如何利用 XY 染色體、粒線體 DNA、短縱向重複片段（STR），來證明香蘭與三和遺址人類的性別、母系關係、親疏關係。（10 分）
（二） STR 做為 DNA 指紋的優點為何？（5 分）
（三） DNA 圖譜證據已廣泛被法庭接受，為何仍會受到質疑？（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題應先交代史前遺骸屬低量、降解的古 DNA，故結論必須建立在污染控制與真實性驗證上；再分別以性染色體判定生物性別、粒線體 DNA 追蹤母系、常染色體 STR 評估個體間親緣，並用統計似然表達證據強度。
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其他等別的「生物技術學」
- 生物技術學（地方特考三等）（49 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：。