【2009年台湾大学入学考试生物部分试题详细解析(下)】 台湾高考物理试题

　　三、阅读题 　　 　　阅读一:苯酮尿症(phenylketonuria)是一种染色体的隐性遗传疾病,在美国每一万名新生儿终究有一人会出现此疾病。患者体内缺乏苯丙氨酸氧化酶,无法将苯丙胺酸代谢为酪氨酸。过量的苯丙氨酸在体内会累积,并转变为有毒性的苯丙酮酸,进入脑脊髓液,损害中枢神经系统的发育,导致心智迟滞。
　　苯酮尿症患者的心智迟滞程度和累积的苯丙酮酸相关,故控制饮食中摄取的苯丙氨酸,可缓和此遗传疾病的症状。苯丙氨酸、甲硫氨酸与色氨酸皆为必需氨基酸,体内不能合成,必须由饮食提供,作为合成体内蛋白质的原料。若给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,即可预防心智迟滞的发生。此等饮食治疗一般会延续至智力发展完全的青少年时期。
　　根据上文内容和习得的知识,回答第36-38题。
　　36　苯酮尿症患者缺失下列哪一种分子?
　　A　苯丙氨酸　B　苯丙酮酸
　　C　酪氨酸　D　苯丙氨酸氧化酶
　　解析:苯酮尿症患者体内缺乏苯丙氨酸氧化酶,无法将苯丙氨酸代谢为酪氨酸。D,苯酮尿症患者体内缺乏苯丙氨酸氧化酶,无法将苯丙氨酸代谢为酪氨酸。
　　参考答案:D。
　　37　下列哪二种分子累积会直接或间接导致苯酮尿症患者的心智迟滞?(　)
　　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:苯酮尿症患者体内缺乏苯丙胺酸氧化酶,无法将苯丙胺酸代谢为酪氨酸。过量的苯丙胺酸在体内会累积,并转变为有毒性的苯丙酮酸,进入脑脊髓液,损害中枢神经系统的发育,导致心智迟滞。
　　参考答案:AB。
　　38　一正常母亲生下患有苯酮尿症的新生儿,但新生儿在刚出生时血液中苯丙氨酸的浓度是正常的,为什么?( )
　　A　新生儿尚未开始进食
　　B　代谢苯丙氨酸的酶正常
　　C　怀孕时母亲食用不含苯丙氨酸的特制食物
　　D　胎儿累积的苯丙氨酸扩散至母体血液中,由母体代谢
　　解析:母子双方的血管虽未直接相通,但胎儿与母体通过扩散和主动运输经胎盘交换养分和废物,因此病毒、药物、尼古丁、养分藉扩散经胎盘进入胎儿血液。获苯酮尿症的胎儿在出生前,累积体内的苯丙氨酸可经由胎盘扩散至母体血液中,由母体代谢,故胎儿在刚出生时血液中的苯丙胺酸浓度是正常的。
　　参考答案:D。
　　阅读二:Wolbachia是一群感染节肢动物及圆形动物的细菌,于1936年由Herring及Wolbach在家蚊身上分离出来,当时并未受到重视,直到1971年,科学家发现受某品系Wolbachia感染的雄蚊精子会杀死蚊卵,才引起研究者的重视,现在学术界认为Wolbachia是世界上最普遍的一类寄生性微生物,可能有高达25%-70%的昆虫受其感染。有趣的是,Wolbachia也与许多人类疾病有关,例如由线虫引起的血丝虫病和象皮病,其原因是由于人体免疫系统对寄生在线虫体内的Wolbachia产生免疫反应所造成。如果除去线虫体内的Wolbachia,不但线虫会死亡或发生不孕,且线虫所引起的疾病症状也得以减轻。相反地,某些Wolbachia可以专一性地感染埃及斑蚊,缩短斑蚊的寿命,因此可以用来作病疫防治。
　　根据上文内容和习得的知识,回答第39～41题:
　　39　根据上文的叙述,下列哪二类动物最可能受到Wolbachia感染?
　　A　蜗牛 B　竹节虫 C　涡虫 D　马陆　E　鞭毛虫
　　解析:Wolbachia是一群感染节肢动物及圆形动物的细菌。蜗牛属于软体动物;涡虫属于扁形动物;鞭毛虫属于原生动物。
　　参考答案:BD。
　　40　根据上文的叙述,下列何者是治疗血丝虫病最好的方式?(　)
　　A　使用抗生素
　　B　使用干扰素
　　C　降低人体的免疫反应
　　D　大量培养Wolbachia让它们感染血丝虫
　　解析:Wolbachia属于细菌,抗生素可杀死细菌。利用抗生素除去腺垂体内的Wolbachia,不但线虫会死亡或发生不孕,且线虫所引起的疾病(例如血丝虫病和橡皮病)症状也得以减轻。
　　参考答案:A。
　　41　可以让埃及斑蚊寿命变短的Wolbachia,在医学上具有哪二项潜在的价值?(　)
　　A　可用来防治疟疾
　　B　可用来防治登革热
　　C　Wolbachia可以消灭埃及斑蚊体内的病原体
　　D　埃及斑蚊感染Wolbachia后便无法携带病原体
　　E　蚊子寿命变短,间接使病原抗药性发生率下降
　　解析:某些Wolbachia可以专一性地感染埃及斑蚊,缩短斑蚊的寿命,因此可以用来作病疫防治。疟疾的病原体是疟原虫(属于原生动物);登革热的病原体是病毒;登革热病毒的传播媒介是埃及斑蚊和白线斑蚊;感染Wolbachia的埃及斑蚊寿命缩短,但仍可能携带有病原体(例如登革热病毒)。
　　参考答案:BE。
　　阅读三:研究人员在实验室中制备动物细胞的人工培养液时,除了加入基本养分之外,也常要添加牛血清以作为补充养分,并在使用前将培养液进行除菌处理。生物实验室通常用高温高压灭菌器来除菌,但由于动物细胞培养液中含有不耐热成分,且细菌大小多在0.5～10μm之间,因此目前较常使用的除菌方式是将培养液滤过孔径为0.2μm的无菌过滤膜。今有一技术熟练的研究生以刚完成除菌过滤的培养液进行动物细胞培养,不久后,他发现所培养的细胞出现被病原体感染的征兆。由于该研究生认为自己的操作过程非常谨慎小心,再加上用来吸取或装盛细胞的器材也都被确实是无菌包装购入的,因此怀疑造成污染的原因是自己使用的过滤膜不洁,该研究生于是向隔壁实验室借用新的无菌过滤膜来重新制备培养液,但,二度培养的细胞却仍然出现被病原体感染的征兆。该研究生于是又怀疑是否自己使用的牛血清含有病原体,因此再度向隔壁实验室借用新的牛血清,但使用的过滤膜与第一次配制培养液使用的过滤膜为同一批次购人的,而第三次培养的动物细胞终于正常生长且不再出现被病原体感染的征兆。根据上文内容和习得的知识,回答第42～44题:
　　42　上述动物细胞培养实验的病原体最可能来自下列哪一选项?( )
　　A　过滤膜 B　装盛细胞的器材
　　C　培养液的基本养分　D　培养液的补充养分　解析:借用新的牛血清,培养的动物细胞正常生长且不再出现被病原体感染的征兆;由此可知动物细胞培养实验的病原体最可能来自培养液的补充养分(即添加的牛血清)。
　　参考答案:D。
　　43　上述动物细胞培养实验的病原体最可能为下列哪一选项?
　　A　细菌 B　霉菌
　　C　病毒 D　牛细胞
　　解析:细菌大小多在0.5～10 μm之间,因此目前较常使用的除菌方式是将培养液滤过孔径为0.2 μm的无菌过滤膜。一般病毒的直径约为10 nm～100 nm。 用新的无菌过滤膜(孔径为0.2μm)来重新制备培养液,培养的细胞却仍出现被病原体感染的征兆,可知病原体小于0.2μm;而细菌大小多在0.5～10μm之间,由此可知病原体是比细菌更小的病毒。
　　参考答案:C。
　　44　制备动物细胞培养液时,除菌方式多采用过滤而非高温高压处理,最主要的原因为何?(　)
　　A　过滤方式较为经济、快速
　　B　高温高压处理过的培养液,动物细胞无法良好生长
　　C　除了过滤方式之外,其他方式都无法完全去除培养液中的病原体
　　D　利用高温高压灭菌器太贵(数万至数十万元),不是所有研究单位都负担得起
　　解析:由于动物细胞培养液中含有不耐热成分,若使用高温高压处理,则可能会破坏培养液,使动物细胞无法良好生长或无法培养。
　　参考答案:B。
　　
　　第二部分:非选择题
　　
　　一、通常镰刀形细胞贫血症的同型合子患者在成年之前就死亡。在非洲某疟疾盛行的地区,外表型为镰刀形血球性状的成人约占成人人口的40%。试回答下列问题。
　　1　该地区正常血球性状的成人,占成人人口的百分比为何?
　　2　该地区成人中,异型合子之基因型频率为何?
　　3　若成人全都自由婚配,则该地区中正常血球性状和镰刀形血球性状者结婚的机率为何?
　　4　此地区中镰刀形血球性状的人比例较其他地区高的原因为何?
　　解析:见表1。
　　(1)该地区正常血球性状的成人(基因型为ss),占成人人口的60%。
　　(2)该地区成人中,异型合子之基因型(ss’)频率为40%。
　　(3)若成人全都自由婚配,则该地区中正常血球性状和镰形血球性状者结婚的机率为60%*40%+40%x*60%=48%。
　　(4)镰形血球性状(基因型为SS")含异常血红素,红血球不易被疟原虫感染,SS"在疟疾流行区的基因频率较高;在疟疾绝迹的地区,ss’的基因频率会降低。
　　参考答案:1　60%　2　40%　3　48% 4　镰刀形血球性状(基因型为SS")ff异常血红素,红血球不易被疟原虫感染,SS’在疟疾流行区的基因频率较高。
　　
　　二、李生使用鉴定人类ABO血型的两种抗体试剂(抗体A和抗体B)和来自不同血型人的血清,分别与两株人类肠道菌I和Ⅱ进行抗体与抗原反应的测定。实验结果记录在表2,其中以“+”表示抗原与抗体有反应,“-”则表示没有反应。根据下表结果回答下列问题。
　　1　下表中②、③、⑤、⑥的反应分别为何?(以“+”和“-”表示)
　　2　试写出菌株Ⅱ具有的血球抗原?
　　3　菌株I在哪些血型的人体内出现后,会被抗体辨识而遭清除?
　　
　　(1)A血型的血清具有抗体B,B血型的血清具有抗体A,O血型的血清具有抗体A和抗体B;AB血型的血清不具有抗体A,亦不具有抗体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的血液中具有抗体A,血型O的血液中具有抗体A和抗体B;抗体A可与抗原B产生凝集反应,使菌株I失去活性。
　　参考答案: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维持血液中气体浓度恒定与酸碱平衡。我们居住在平地时,血液氧含量是每100mL有20mL氧,若迁移到4千公尺高山居住一段时间,由于高山的氧分压低,为获取较多的氧,刚开始的时候,肺与外界换气作用的频率增加,稍后呼吸频率增加反应减缓。呼吸的变化就会带动酸碱值的改变,因此,其他器官如肾脏也必须参与,以维持内在恒定。试根据内在恒定原理回答下列问题。
　　1　呼吸频率增加会导致二氧化碳含量发生何种变化?说明原因。
　　2　随血液中二氧化碳含量改变,pH值将会发生何种变化?经肾脏调节血液中重碳酸盐或碳酸根(HCO3-)的浓度,可以避免pH值发生太大的改变,试问调节后的重碳酸盐浓度与正常相较是增加或降低?
　　3　肾脏是以何种机制来调节重碳酸盐的恒定?
　　4　肾脏会增加何种激素的分泌量以增强氧的运送?
　　
　　解析:酸碱的恒定是指人体血液pH值=7.35-7.45,依赖H+度的调控。人体中的几种重要生理反应见表4。
　　(1)呼吸频率增加得二氧化碳呼出量增加,导致过度换气,致使二氧化碳含量下降。
　　(2)随血液中二氧化碳含量下降,致使pH值上升。经肾脏调节血中重碳酸盐或碳酸根(HCO3-)的浓度,可以避免pH值发生太大的改变,而调节后的重碳酸盐浓度将低于正常值。
　　(3)肾脏减少对重碳酸盐的再吸收,用以来调节重碳酸盐的恒定。
　　(4)肾脏会增加红血球生成素的分泌量以增强氧的运送。
　　参考答案:1　下降　二氧化碳呼出量增加而导致过度换气
　　2　pH上升 重碳酸盐浓度降低
　　3　减少对重碳酸盐的再吸收
　　4　红血球生成素