2009年臺(tái)灣大學(xué)入學(xué)考試生物部分試題詳細(xì)解析(下)

三、閱讀題

閱讀一:苯酮尿癥(phenylketonuria)是一種染色體的隱性遺傳疾病，在美國每一萬名新生兒終究有一人會(huì)出現(xiàn)此疾病。患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸氧化酶，無法將苯丙胺酸代謝為酪氨酸。過量的苯丙氨酸在體內(nèi)會(huì)累積，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸拘缘谋奖幔M(jìn)入腦脊髓液，損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，導(dǎo)致心智遲滯。

苯酮尿癥患者的心智遲滯程度和累積的苯丙酮酸相關(guān)，故控制飲食中攝取的苯丙氨酸，可緩和此遺傳疾病的癥狀。苯丙氨酸、甲硫氨酸與色氨酸皆為必需氨基酸，體內(nèi)不能合成，必須由飲食提供，作為合成體內(nèi)蛋白質(zhì)的原料。若給予苯酮尿患者低苯丙氨酸的特制食物，降低苯丙酮酸的生成，即可預(yù)防心智遲滯的發(fā)生。此等飲食治療一般會(huì)延續(xù)至智力發(fā)展完全的青少年時(shí)期。

根據(jù)上文內(nèi)容和習(xí)得的知識(shí)，回答第36-38題。

36 苯酮尿癥患者缺失下列哪一種分子?

A 苯丙氨酸 B 苯丙酮酸

C 酪氨酸 D 苯丙氨酸氧化酶

解析:苯酮尿癥患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸氧化酶，無法將苯丙氨酸代謝為酪氨酸。D，苯酮尿癥患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸氧化酶，無法將苯丙氨酸代謝為酪氨酸。

參考答案:D。

37 下列哪二種分子累積會(huì)直接或間接導(dǎo)致苯酮尿癥患者的心智遲滯?( )

A 苯丙氨酸 B 苯丙酮酸

C 酪氨酸 D 甲硫氨酸

E 色氨酸

解析:苯酮尿癥患者體內(nèi)缺乏苯丙胺酸氧化酶，無法將苯丙胺酸代謝為酪氨酸。過量的苯丙胺酸在體內(nèi)會(huì)累積，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸拘缘谋奖幔M(jìn)入腦脊髓液，損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，導(dǎo)致心智遲滯。

參考答案:AB。

38 一正常母親生下患有苯酮尿癥的新生兒，但新生兒在剛出生時(shí)血液中苯丙氨酸的濃度是正常的，為什么?( )

A 新生兒尚未開始進(jìn)食

B 代謝苯丙氨酸的酶正常

C 懷孕時(shí)母親食用不含苯丙氨酸的特制食物

D 胎兒累積的苯丙氨酸擴(kuò)散至母體血液中，由母體代謝

解析:母子雙方的血管雖未直接相通，但胎兒與母體通過擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸經(jīng)胎盤交換養(yǎng)分和廢物，因此病毒、藥物、尼古丁、養(yǎng)分藉擴(kuò)散經(jīng)胎盤進(jìn)入胎兒血液。獲苯酮尿癥的胎兒在出生前，累積體內(nèi)的苯丙氨酸可經(jīng)由胎盤擴(kuò)散至母體血液中，由母體代謝，故胎兒在剛出生時(shí)血液中的苯丙胺酸濃度是正常的。

參考答案:D。

閱讀二:Wolbachia是一群感染節(jié)肢動(dòng)物及圓形動(dòng)物的細(xì)菌，于1936年由Herring及Wolbach在家蚊身上分離出來，當(dāng)時(shí)并未受到重視，直到1971年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)受某品系Wolbachia感染的雄蚊精子會(huì)殺死蚊卵，才引起研究者的重視，現(xiàn)在學(xué)術(shù)界認(rèn)為Wolbachia是世界上最普遍的一類寄生性微生物，可能有高達(dá)25%-70%的昆蟲受其感染。有趣的是，Wolbachia也與許多人類疾病有關(guān)，例如由線蟲引起的血絲蟲病和象皮病，其原因是由于人體免疫系統(tǒng)對(duì)寄生在線蟲體內(nèi)的Wolbachia產(chǎn)生免疫反應(yīng)所造成。如果除去線蟲體內(nèi)的Wolbachia，不但線蟲會(huì)死亡或發(fā)生不孕，且線蟲所引起的疾病癥狀也得以減輕。相反地，某些Wolbachia可以專一性地感染埃及斑蚊，縮短斑蚊的壽命，因此可以用來作病疫防治。

根據(jù)上文內(nèi)容和習(xí)得的知識(shí)，回答第39～41題:

39 根據(jù)上文的敘述，下列哪二類動(dòng)物最可能受到Wolbachia感染?

A 蝸牛 B 竹節(jié)蟲 C 渦蟲 D 馬陸 E 鞭毛蟲

解析:Wolbachia是一群感染節(jié)肢動(dòng)物及圓形動(dòng)物的細(xì)菌。蝸牛屬于軟體動(dòng)物;渦蟲屬于扁形動(dòng)物;鞭毛蟲屬于原生動(dòng)物。

參考答案:BD。

40 根據(jù)上文的敘述，下列何者是治療血絲蟲病最好的方式?( )

A 使用抗生素

B 使用干擾素

C 降低人體的免疫反應(yīng)

D 大量培養(yǎng)Wolbachia讓它們感染血絲蟲

解析:Wolbachia屬于細(xì)菌，抗生素可殺死細(xì)菌。利用抗生素除去腺垂體內(nèi)的Wolbachia，不但線蟲會(huì)死亡或發(fā)生不孕，且線蟲所引起的疾病(例如血絲蟲病和橡皮病)癥狀也得以減輕。

參考答案:A。

41 可以讓埃及斑蚊壽命變短的Wolbachia，在醫(yī)學(xué)上具有哪二項(xiàng)潛在的價(jià)值?( )

A 可用來防治瘧疾

B 可用來防治登革熱

C Wolbachia可以消滅埃及斑蚊體內(nèi)的病原體

D 埃及斑蚊感染W(wǎng)olbachia后便無法攜帶病原體

E 蚊子壽命變短，間接使病原抗藥性發(fā)生率下降

解析:某些Wolbachia可以專一性地感染埃及斑蚊，縮短斑蚊的壽命，因此可以用來作病疫防治。瘧疾的病原體是瘧原蟲(屬于原生動(dòng)物);登革熱的病原體是病毒;登革熱病毒的傳播媒介是埃及斑蚊和白線斑蚊;感染W(wǎng)olbachia的埃及斑蚊壽命縮短，但仍可能攜帶有病原體(例如登革熱病毒)。

參考答案:BE。

閱讀三:研究人員在實(shí)驗(yàn)室中制備動(dòng)物細(xì)胞的人工培養(yǎng)液時(shí)，除了加入基本養(yǎng)分之外，也常要添加牛血清以作為補(bǔ)充養(yǎng)分，并在使用前將培養(yǎng)液進(jìn)行除菌處理。生物實(shí)驗(yàn)室通常用高溫高壓滅菌器來除菌，但由于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中含有不耐熱成分，且細(xì)菌大小多在0.5～10μm之間，因此目前較常使用的除菌方式是將培養(yǎng)液濾過孔徑為0.2μm的無菌過濾膜。今有一技術(shù)熟練的研究生以剛完成除菌過濾的培養(yǎng)液進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，不久后，他發(fā)現(xiàn)所培養(yǎng)的細(xì)胞出現(xiàn)被病原體感染的征兆。由于該研究生認(rèn)為自己的操作過程非常謹(jǐn)慎小心，再加上用來吸取或裝盛細(xì)胞的器材也都被確實(shí)是無菌包裝購入的，因此懷疑造成污染的原因是自己使用的過濾膜不潔，該研究生于是向隔壁實(shí)驗(yàn)室借用新的無菌過濾膜來重新制備培養(yǎng)液，但，二度培養(yǎng)的細(xì)胞卻仍然出現(xiàn)被病原體感染的征兆。該研究生于是又懷疑是否自己使用的牛血清含有病原體，因此再度向隔壁實(shí)驗(yàn)室借用新的牛血清，但使用的過濾膜與第一次配制培養(yǎng)液使用的過濾膜為同一批次購人的，而第三次培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞終于正常生長且不再出現(xiàn)被病原體感染的征兆。根據(jù)上文內(nèi)容和習(xí)得的知識(shí)，回答第42～44題:

42 上述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的病原體最可能來自下列哪一選項(xiàng)?( )

A 過濾膜 B 裝盛細(xì)胞的器材

C 培養(yǎng)液的基本養(yǎng)分 D 培養(yǎng)液的補(bǔ)充養(yǎng)分 解析:借用新的牛血清，培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞正常生長且不再出現(xiàn)被病原體感染的征兆;由此可知?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的病原體最可能來自培養(yǎng)液的補(bǔ)充養(yǎng)分(即添加的牛血清)。

參考答案:D。

43 上述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的病原體最可能為下列哪一選項(xiàng)?

A 細(xì)菌 B 霉菌

C 病毒 D 牛細(xì)胞

解析:細(xì)菌大小多在0.5～10 μm之間，因此目前較常使用的除菌方式是將培養(yǎng)液濾過孔徑為0.2 μm的無菌過濾膜。一般病毒的直徑約為10 nm～100 nm。用新的無菌過濾膜(孔徑為0.2μm)來重新制備培養(yǎng)液，培養(yǎng)的細(xì)胞卻仍出現(xiàn)被病原體感染的征兆，可知病原體小于0.2μm;而細(xì)菌大小多在0.5～10μm之間，由此可知病原體是比細(xì)菌更小的病毒。

參考答案:C。

44 制備動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液時(shí)，除菌方式多采用過濾而非高溫高壓處理，最主要的原因?yàn)楹?( )

A 過濾方式較為經(jīng)濟(jì)、快速

B 高溫高壓處理過的培養(yǎng)液，動(dòng)物細(xì)胞無法良好生長

C 除了過濾方式之外，其他方式都無法完全去除培養(yǎng)液中的病原體

D 利用高溫高壓滅菌器太貴(數(shù)萬至數(shù)十萬元)，不是所有研究單位都負(fù)擔(dān)得起

解析:由于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中含有不耐熱成分，若使用高溫高壓處理，則可能會(huì)破壞培養(yǎng)液，使動(dòng)物細(xì)胞無法良好生長或無法培養(yǎng)。

參考答案:B。

第二部分:非選擇題

一、通常鐮刀形細(xì)胞貧血癥的同型合子患者在成年之前就死亡。在非洲某瘧疾盛行的地區(qū)，外表型為鐮刀形血球性狀的成人約占成人人口的40%。試回答下列問題。

1 該地區(qū)正常血球性狀的成人，占成人人口的百分比為何?

2 該地區(qū)成人中，異型合子之基因型頻率為何?

3 若成人全都自由婚配，則該地區(qū)中正常血球性狀和鐮刀形血球性狀者結(jié)婚的機(jī)率為何?

4 此地區(qū)中鐮刀形血球性狀的人比例較其他地區(qū)高的原因?yàn)楹?

解析:見表1。

(1)該地區(qū)正常血球性狀的成人(基因型為ss)，占成人人口的60%。

(2)該地區(qū)成人中，異型合子之基因型(ss’)頻率為40%。

(3)若成人全都自由婚配，則該地區(qū)中正常血球性狀和鐮形血球性狀者結(jié)婚的機(jī)率為60%*40%+40%x*60%=48%。

(4)鐮形血球性狀(基因型為SS')含異常血紅素，紅血球不易被瘧原蟲感染，SS'在瘧疾流行區(qū)的基因頻率較高;在瘧疾絕跡的地區(qū)，ss’的基因頻率會(huì)降低。

參考答案:1 60% 2 40% 3 48% 4 鐮刀形血球性狀(基因型為SS')ff異常血紅素，紅血球不易被瘧原蟲感染，SS’在瘧疾流行區(qū)的基因頻率較高。

二、李生使用鑒定人類ABO血型的兩種抗體試劑(抗體A和抗體B)和來自不同血型人的血清，分別與兩株人類腸道菌I和Ⅱ進(jìn)行抗體與抗原反應(yīng)的測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表2，其中以“+”表示抗原與抗體有反應(yīng)，“-”則表示沒有反應(yīng)。根據(jù)下表結(jié)果回答下列問題。

1 下表中②、③、⑤、⑥的反應(yīng)分別為何?(以“+”和“-”表示)

2 試寫出菌株Ⅱ具有的血球抗原?

3 菌株I在哪些血型的人體內(nèi)出現(xiàn)后，會(huì)被抗體辨識(shí)而遭清除?

(1)A血型的血清具有抗體B，B血型的血清具有抗體A，O血型的血清具有抗體A和抗體B;AB血型的血清不具有抗體A，亦不具有抗體B。

(2)菌株I具有抗原A，菌株Ⅱ具有抗原A和抗原B。

(3)菌株I具有抗原A，血型B的血液中具有抗體A，血型O的血液中具有抗體A和抗體B;抗體A可與抗原B產(chǎn)生凝集反應(yīng)，使菌株I失去活性。

參考答案:1 ②+、③+、⑤-、⑥- 2 抗原A和抗原B 3 B血型和O血型

四、肺呼吸的重要功能是維持血液中氣體濃度恒定與酸堿平衡。我們居住在平地時(shí)，血液氧含量是每100mL有20mL氧，若遷移到4千公尺高山居住一段時(shí)間，由于高山的氧分壓低，為獲取較多的氧，剛開始的時(shí)候，肺與外界換氣作用的頻率增加，稍后呼吸頻率增加反應(yīng)減緩。呼吸的變化就會(huì)帶動(dòng)酸堿值的改變，因此，其他器官如腎臟也必須參與，以維持內(nèi)在恒定。試根據(jù)內(nèi)在恒定原理回答下列問題。

1 呼吸頻率增加會(huì)導(dǎo)致二氧化碳含量發(fā)生何種變化?說明原因。

2 隨血液中二氧化碳含量改變，pH值將會(huì)發(fā)生何種變化?經(jīng)腎臟調(diào)節(jié)血液中重碳酸鹽或碳酸根(HCO₃^-)的濃度，可以避免pH值發(fā)生太大的改變，試問調(diào)節(jié)后的重碳酸鹽濃度與正常相較是增加或降低?

3 腎臟是以何種機(jī)制來調(diào)節(jié)重碳酸鹽的恒定?

4 腎臟會(huì)增加何種激素的分泌量以增強(qiáng)氧的運(yùn)送?

解析:酸堿的恒定是指人體血液pH值=7.35-7.45，依賴H⁺度的調(diào)控。人體中的幾種重要生理反應(yīng)見表4。

(1)呼吸頻率增加得二氧化碳呼出量增加，導(dǎo)致過度換氣，致使二氧化碳含量下降。

(2)隨血液中二氧化碳含量下降，致使pH值上升。經(jīng)腎臟調(diào)節(jié)血中重碳酸鹽或碳酸根(HCO₃^-)的濃度，可以避免pH值發(fā)生太大的改變，而調(diào)節(jié)后的重碳酸鹽濃度將低于正常值。

(3)腎臟減少對(duì)重碳酸鹽的再吸收，用以來調(diào)節(jié)重碳酸鹽的恒定。

(4)腎臟會(huì)增加紅血球生成素的分泌量以增強(qiáng)氧的運(yùn)送。

參考答案:1 下降 二氧化碳呼出量增加而導(dǎo)致過度換氣

2 pH上升 重碳酸鹽濃度降低

3 減少對(duì)重碳酸鹽的再吸收

4 紅血球生成素