生物學（生物技術組） 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 103～109 年共 6 份試卷、29 題，其中 28 題附參考答題架構。考這一科的類科：生物技術。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。
109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題4分，共20分）
（一）plasmodesmata
（二）photolysis
（三）resolving power
（四）mycorrhizae
（五）r-selected species
（20 分）
- 2
典型的化學突觸是在兩個神經元之間形成的單向通信機制，根據突觸後神經元的膜發生去極化（depolarization）或過極化（hyperpolarization） ，可將突觸後電位分為興奮性突觸後電位（excitatory postsynaptic potential, EPSP）和抑制性突觸後電位（inhibitory postsynaptic potential, IPSP）兩種，請分別解釋之。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
先交代化學突觸的傳遞流程，再以「神經傳遞物→受體→離子通道→膜電位變化→對動作電位的影響」的邏輯分別說明 EPSP 與 IPSP，最後比較並帶出突觸整合。
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- 3
內分泌系統是負責調控動物體內各種生理功能正常運作的兩大控制系統之一，其中有一些重要的回饋機制來維持人體內部的恆定。試說明腎素-血管收縮素-醛固酮系統（renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS）在人體的功能與恆定。（20分）
（20 分）
- 4
試解釋及比較「天擇說（Natural selection）」和「性擇說（Sexual selection）」。請問兩者間是否存在著衝突？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
達爾文提出天擇與性擇兩種機制，前者關乎「存活與生殖成功」，後者關乎「取得交配機會」；兩者表面上可能方向相反，但本質上都是以繁殖成功度衡量的選擇，並不真正衝突。
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- 5
請以被子植物為例，比較自交及異交的差異。（20分）
（20 分）
108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
基因編輯技術 CRISPR-Cas9 被譽為現代生物學上最大的突破，請說明此技術之原理、優點及作用機制。此外，請說明此技術應用於開發農業產品之可行策略。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
CRISPR-Cas9 源自細菌的後天免疫系統，以一段嚮導 RNA 引導 Cas9 核酸酶在特定 DNA 位點造成雙股斷裂，再藉細胞修復機制完成剔除或置換；作答依題目四問：原理、優點、作用機制、農業應用策略。
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- 2
脊椎動物循環系統的功能之一為防禦，請問在先天性免疫（innate immunity）和後天性免疫（adaptive immunity）中，分別有那些循環系統之成員參與？如何獨立或合作執行防禦作用？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
循環系統的防禦成員主要是血液中的白血球、血漿蛋白（補體、抗體）與淋巴系統；先分先天與後天免疫各自的參與者與作用，再說明兩者如何以抗原呈現、細胞激素與抗體調理作用串成合作。
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- 3
土壤生物多樣性（soil biodiversity）係攸關陸域生態系、保育與農業的重要議題。請以分類群（taxon）為單位，列舉土壤內之生物組成及擔任之生態角色並綜述其對生態系之效應。最後，請以土壤細菌為例，具體說明對生態系以及植物之貢獻。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
土壤是陸域生物多樣性最高的棲地之一，依分類群列出微生物、原生生物與土壤動物，說明分解、養分循環、土壤結構等生態角色，最後聚焦土壤細菌對生態系與植物的具體貢獻。
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- 4
關於動物之氣體交換，循環系統有何貢獻？如何與呼吸系統合作？請以人體為例闡述之。此外，對於演化適應成功、物種最豐富的昆蟲類，請說明上述二系統在氣體交換上之貢獻。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
氣體交換靠呼吸系統提供交換面、循環系統負責運送；以人體說明兩系統如何串成「外呼吸－運輸－內呼吸」，再對比昆蟲以氣管系統直接供氣、開放式循環幾乎不參與運氣的特殊適應。
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106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題 3 分，共 30 分）
（一） Mitochondrion
（二） Genome editing
（三） Archaea
（四） Intergenic suppression
（五） Central dogma
（六） Lysosome
（七） Meiosis
（八） Xylem
（九） Cell cycle checkpoint genes
（十） RU486
（30 分）
- 2
人類基因體共約有 3×109 鹼基對，科學家們估算每個世代配子基因體的每個 DNA 鹼基之突變率為 1×10−8：
（一）請估算並說明一個新生兒可能會產生多少個鹼基突變？（5 分）
（二）若有這麼多個鹼基發生突變，為何大多數的新生兒都是正常呢？（15 分）
（20 分）
參考架構・破題
第一小題是簡單估算，重點在列式並區分單倍體配子與雙倍體新生兒；第二小題 15 分是重心，要從基因體結構、遺傳密碼、隱性與修復、選擇等層面解釋為何大多數新突變無害。
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- 3
大部分原生生物行無性生殖來繁衍後代，但有些原生生物在環境惡劣時會進行有性生殖以增加遺傳物質的多樣性，請說明有性生殖增加生物多樣性的可能機轉。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
有性生殖增加遺傳多樣性的核心在於「重新組合」：減數分裂的互換與獨立分配、配子隨機結合，以及原生生物特有的接合與配子融合方式；最後說明在惡劣環境下多樣性的適應意義。
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- 4
請說明：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）裸子與被子植物較蕨類植物有那些生存優勢？
（二）為何被子植物是今天植物世界中最繁盛的物種？
（10 分）
參考架構・破題
本題考種子植物對陸地乾燥環境的適應。第一小題從種子、花粉、孢子體優勢、維管束等構造說明裸子與被子植物勝過蕨類之處；第二小題聚焦被子植物獨有的花、果實、雙重受精與導管，說明其成為最繁盛植物類群的原因。
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- 5
2012 年諾貝爾生理醫學獎頒給了 John Gurdon 與 Shinya Yamanaka，Gurdon 將青蛙小腸細胞的細胞核送入去核的青蛙卵中，成功地複製出成蛙；而 Yamanaka 則發展出 iPS（inducible pluripotent stem cells）的技術，請說明這兩位科學家的重大發現及其發現的關連性。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
兩人的研究共同證明：已分化的體細胞仍保有完整基因組，分化並非不可逆，可被「重新編程」回到多能狀態。Gurdon 以核移植提出原理證據，Yamanaka 找出可以完成重新編程的關鍵轉錄因子，從胚胎與卵細胞的限制中解放出來。
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
解釋名詞：（每小題 3 分，共 30 分）
（一） Autophagy
（二） Blood-brain barrier
（三） Totipotency
（四） Cytokinin
（五） Guttation
（六） Habituation
（七） Ecological footprint
（八） Photorespiration
（九） Bioremediation
（十） Osomoregulation
（30 分）
- 2
遺傳學是現代生物學的基礎，對生物生命現象的了解初探可由研究其基因著手。試回答下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
（一） 針 對 生 物 某 種 性 狀 （ trait ） 或 表 型 （ phenotype ）， 可 利 用 許 多 不 同 研 究 方 法（methodologies）研究，試述以遺傳學方法研究表型之對應基因及其功能的兩種策略類型並各舉例說明其原理。
（二）由單一基因控制的孟德爾遺傳性狀（trait）或表型（phenotype） ，有時會出現與其基因型預期的表型不符合的現象（genotypes are not sufficient to produce phenotypes），試述其可能的原因。
（20 分）
參考架構・破題
第一小題考兩大遺傳學策略：由表型找基因的正向遺傳學，與由基因找表型的反向遺傳學；第二小題考基因型與表型不一致的原因，如外顯率、表現度、上位效應與環境等。
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- 3
植物的生殖週期由單套（haploid, n）染色體與雙套（diploid, 2n）染色體世代交替而完成。試以被子植物之有性生殖的生活史為例說明之，並詳加說明被子植物有那些獨特的構造或特性及其可經由那些途徑或機制而有利於產生具有遺傳變異的多樣性子代。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
被子植物生活史為孢子體優勢的世代交替，配子體極度退化。作答先畫出 2n 與 n 世代的循環，再說明花、雙重受精、果實等獨特構造，最後回到減數分裂、受精方式與異交機制如何產生遺傳變異。
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- 4
動物會藉由各種化學性訊息來達成體內功能的協調作用，激素（hormone）是人體特定細胞所分泌的化學訊息傳遞物質，藉由循環系統輸送到其他細胞處而產生特定的作用。人體內的激素如依其化學成分可分為那些類型？以雌激素（estrogen）與腎上腺素（epinephrine）為例，分別說明其所屬類型及其在人體內作用的機制。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
激素依化學性質可分為胺基酸衍生物、胜肽與蛋白質、類固醇三類（另有脂肪酸衍生物），關鍵在水溶性與脂溶性決定受體位置與作用機制。雌激素為類固醇、走細胞內受體調控基因表現；腎上腺素為兒茶酚胺、走細胞膜受體與第二傳訊者。
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- 5
物種的形成（speciation）有不同的型式和過程。試舉例解釋同域種化（sympatric speciation）與異域種化（allopatric speciation）與其形成的機制。（10 分）
（10 分）
104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
解釋名詞：（每小題 3 分，共 30 分）
（一）countercurrent exchange
（二）oxytocin
（三）fixed action pattern
（四）phylogenetic tree
（五）callus
（六）genomic imprinting
（七）erythropoietin
（八）neurotransmitter
（九）marsupial
（十）hermaphroditism
（30 分）
- 2
請回答下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
（一）細胞內三種 RNA：mRNA、tRNA、rRNA 何者的種類變化最大？請解釋。
（二） rRNA 在細胞內扮演那些角色？
（20 分）
參考架構・破題
三種 RNA 中 mRNA 種類最多，因為每個表現的蛋白質基因各對應不同 mRNA，且有選擇性剪接；rRNA 則不只是核糖體的結構骨架，更是具催化活性的核酶，負責胜肽鍵形成。
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- 3
請回答下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
（一）細胞具有那些內在機制可以降低 DNA base 改變造成的傷害？
（二） Homo sapiens 起源於何處？有那些證據？
（20 分）
參考架構・破題
第一小題考 DNA 損傷的預防與修復系統，包括複製時校對、錯配修復、切除修復及細胞週期檢查點；第二小題考現代人起源的非洲起源說及化石、粒線體 DNA、Y 染色體與基因組多樣性證據。
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- 4
請回答下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
（一）風媒花、蝴蝶花、鳥媒花、蛾花，各靠何種策略，以吸引傳粉者？
（二）有些植物為何要異花傳粉？植物如何防止自花受粉？
（20 分）
參考架構・破題
第一小題考傳粉綜徵：花的顏色、氣味、形態、開花時間與報酬配合傳粉者的感官與行為；第二小題考異花授粉的演化好處（遺傳變異、避免近交衰退）與防止自花受粉的機制。
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- 5
請回答下列問題：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）何謂 eusociality？那些動物是屬於 eusociality？
（二）為何有些動物會出現 altruism？
（10 分）
103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
丙酮尿症（Phenylketonuria; PKU）是一種隱性的遺傳疾病，假如一對夫妻同時帶有PKU 遺傳缺陷的隱性基因（carriers），該夫妻共生下 3 個小孩，請列出算式並回答下列問題（提示：所有可能外表性狀的總合之機率為 1）：（每小題 3 分，共 15 分）如果 3 個小孩都屬於正常的外表性狀（normal phenotype），其機率為何？如果 3 個小孩都呈現發病的丙酮尿症（disease phenotype），其機率為何？至少有 1 個小孩呈現發病的丙酮尿症（disease phenotype），其機率為何？僅有 1 個小孩呈現發病的丙酮尿症（disease phenotype），其機率為何？至少有 1 個小孩屬於正常外表性狀（normal phenotype），其機率為何？
（15 分）
參考架構・破題
苯酮尿症（PKU）為體染色體隱性遺傳，雙親皆為帶因者（Aa × Aa）。先由孟德爾分離律求出單一子代表現型機率，再依「各子代彼此獨立」用乘法律、互補律與二項分布計算，每小題都要寫出算式。
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- 2
幹細胞與再生醫學（stem cell and regeneration medicine）之發展日新月異，為生物學領域近年來相當熱門的研究課題，請回答下列問題：（每小題 5 分，共 15 分）幹細胞之特色為何？如何分離與鑑定？胚胎幹細胞（embryonic stem cells; ESC）與成體幹細胞（adult stem cells; ASC）有何異同之處？何謂治療型複製胚胎幹細胞（therapeutic cloning ESC）？
（15 分）
參考架構・破題
幹細胞的定義是「能自我更新並分化為特定細胞」的細胞。本題三小題分別考定義與分離鑑定方法、胚胎與成體幹細胞的比較、治療型複製的原理，宜各自分段，比較題建議用條列對照。
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- 3
植物荷爾蒙（Hormone）對於植物的生長協調、發育控制以及環境刺激的反應作用等扮演相當重要的角色，試針對下列四種主要的植物荷爾蒙：Auxin; Gibberellins; Abscisic acid; Ethylene，詳述其產生位置與植物組織之分布並述明其功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
植物荷爾蒙是低濃度即可調節生長發育與逆境反應的化學訊號。本題要求四種激素各寫「產生部位、分布、功能」，建議每種激素固定用同樣三小點的格式，最後補一段交互作用收尾。
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- 4
精子與卵子結合產生的受精作用（fertilization）是孕育新生命個體的起點，試以海膽或人類生殖細胞在受精作用的過程中，精子啟動的頭帽反應（acrosomal reaction）與卵母細胞呈現的皮質反應（cortical reaction）所帶動的卵裂程序，詳述整個受精作用的機制與變化。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
受精作用包含精卵辨識、頭帽反應、膜融合、阻止多精入卵、卵活化與核融合，接著進入卵裂。宜以海膽為主軸依時間順序敘述，再對照人類的差異，凸顯頭帽反應與皮質反應各自的角色。
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- 5
請說明並比較下列各子題內之專有名詞：（每小題 3 分，共 30 分）Aerobic respiration vs. Anaerobic respiration Tropoblast vs. Inner cell mass Primosome vs. Polysome ibrary Missense mutation vs. Nonsense mutation Paralogous genes vs. Orthologous genes F plasmid vs. Ti plasmid
（30 分）
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：。