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108學測自然考科生物科試題分析鳳新高中 蕭昊亮老師

一、前言108年大學入學學科能力測驗自然科中,生物共 17題,占全部 25 %。本次考試對

於在舊課綱學習脈絡下的學生而言較為不易。題目所考的知識內容難度中等,但試題設計卻讓學生無法在短時間內作答。此次試題與過往不同的地方在於無法憑藉單一的學科知識直接應答,而是需要學生綜合各章節內容,或在閱讀實驗設計、圖表後才能判斷每個選項的正確性。在考試時間僅延長 10分鐘的狀況下,對學生來說有相當程度的困難。考招連動是十二年國教課綱推行的過程中,非常重要的一環。在現行課綱與考招

方式下,要讓現場老師改變知識本位的教學是困難的。而這次的生物科試題為「素養導向試題」做了一定程度的示範,包含了以下 3點:第一,若未來新課綱上路,教師仍堅守知識本位的教學,學生在素養試題的作答上可能較為吃虧。因為學生若是缺乏在題幹中擷取資訊的能力,而僅憑學科知識應考,可能會沒有足夠的作答時間;第二,素養題並不僅限於測驗學生的閱讀素養。在本次學測自然科試題中,有多個題目測驗的是學生的科學素養;第三,本次生物科的跨科試題比例雖然沒有明顯地增加,但大考中心提到:未來測驗素養與跨科試題的比例逐漸增加的情況下,本次測驗仍有參考價值。對教師來說,這類的跨科試題可以作為未來定期考試的形式之一,讓學生理解在不同的學科裡,會有共通的概念、原則。綜合以上,此次學測可以作為教師未來在規畫課程內容、安排試題的依據,讓現場教師能更有所本地設計學生的學習脈絡、情境。本刊目標在於提供教師今年學測生物科試題的題目分析及答題解析。除了本次試

題的內容與題型外,也會針對其對應到現行課綱與新課綱的哪些學習內容及學習表現進行分析。

二、試題特色

1

本次測驗中,各章節的出題平均,題目的測驗目標多在知識、理解層次。部分試題的出題方式相當創新,例如第 12題與第 27題,此兩題能測驗出學生的科學素養。第12題在測驗學生能否對圖示進行初步的描述,並以簡潔的圖表呈現結果;第 27題則在測驗學生是否能應用有限的資訊與知識,在特定的實驗設計下,推測出結論。這兩個素養都是科學家在進行科學探究時所要具備的。前者讓科學家在有限的資訊下進行實驗設計,並檢視其實驗的結果是否合理;後者則讓科學家能在得到初步實驗結果後,進行粗略的描述與歸納,進而以一目了然的方式呈現。另外,第 10題的測驗內容雖有超綱的疑慮,但是仍可用推理與科學素養來選出答案,主要是測驗學生是否理解科學中的各種術語。此外,本次的跨科試題相較於以往更能呈現跨科的精髓。過往的跨科試題大多以

閱讀的方式呈現,並在不同的題目中,測驗文本內的各科知識(每一題目仍僅測驗一個科目的學科知識)。然而,本次的跨科試題需要學生從化學的角度來檢視代謝路徑中的各項反應,是跨科能力的確實運用。★本次試題難易度見下表:

容易 24、36、58、61

中等 9、10、11、25、26、42、57、60、62

困難 12、27、28、59

三、未來命題趨勢與應考準備原則隨著新課綱在今年即將上路,大考中心也提及,從今年開始至 110年學測間,各

科的素養題型會逐漸增加,因此本次的學測試題相當具有參考價值。雖然接下來的兩屆學生仍在現有課綱的學習脈絡下學習,然而為了協助學生能更容易地回答素養題,也為了讓老師能更順利地利用新課綱進行教學,因此教師可以以本次試題中出現的素養題為模板,將部分學科知識設計成工具,以培養學生的科學素養。另外,也可以將其他學科專家看待知識的視角融入教學內,以利學生回答跨科試題。

2

108學測生物試題與 103課綱學習表現對應之雙向細目表 ※數字為題號基礎生物(上) 基礎生物(下)

一、生命的特性

二、植物的構造與功能

三、動物的構造與功能

四、遺傳

五、演化與生物多樣性

六、生物與環境

知識

1a.能知道重要的科學名詞和定義

9、1124

2510、26

2811、60 61、62

1b.能知道基本的科學現象、規則、學說、定律

58 42

1c.能知道科學之侷限性1d.能知道科學對人類文明的影響 36 36 36

理解

2a.能了解文字、數據、式子或圖形的意義

10 59 62

2b.能由文字、數據或圖表(看)找出其特性、規則或關係

9 12、25 26 58 60

2c.能根據文字或圖表解釋、歸納、延伸、推論或結論

12 28 57

應用

3a.能選用適當的資料 27

3b.能根據科學定律、模型,解釋日常生活現象

分析

4a.根據圖表說明重要科學原理4b.能找出或發現問題的因果關係4c.根據事實做合理的推斷 27 59 42

4d.能整理分辨事物的異同

3

總計題數 4 3 3 4 3 3

第壹部分(占 80分)一、單選題(占 32分)說明:第 1題至第 16題,每題均計分,每題有 n個選項,其中只有一個是正確

或最適當的選項,請畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題答對者,得 2分;答錯、未作答或畫記多於一個選項者,該題以零分計算。

9. 細菌和人體細胞的構造,有共通性也有歧異性,下列有關兩者的比較何者正確? (A)兩者的細胞核中都有粒線體 (B)兩者的細胞內都有高基氏體 (C)兩者的細胞質中都有核糖體 (D)細菌沒有細胞膜,但有細胞壁與外界區隔 (E)人體細胞沒有細胞壁,內部的次構造皆用膜包圍答案:(C)

解析:本試題旨在測驗學生能否將原核細胞與真核細胞的構造進行分類與比較;能知道哪些胞內構造具有膜包覆。

★原核細胞與真核細胞的比較:原核細胞 真核細胞

胞內是否有膜狀構造

無(故不具有細胞核、粒線體、高基氏體等構造) 有

是否有細胞壁(及其成分)

古細菌:非肽聚糖真細菌:肽聚糖

藻類、植物:纖維素真菌:幾丁質

原生動物、動物:X

共有的特徵 1.具有細胞膜 2.具有細胞質 3.具有核糖體 4.具有遺傳物質 ★真核細胞內各種構造的膜層數:

不具膜:核糖體、中心粒 一層膜:內質網、高基氏體、液泡、溶體 兩層膜:粒線體、葉綠體

題目中,細菌為原核細胞、人體細胞為真核細胞。根據上表, (A)、(B)因選

4

項細菌胞內沒有膜狀構造,故錯誤;(C)選項正確;(D)選項,所有細胞皆有細胞膜以區隔細胞內外的環境,故錯誤;(E)選項,人體細胞內的核糖體與中心粒為不具膜的構造,故錯誤。

【103課綱】壹、生命的特性/二、細胞的構造-真核細胞的構造10. 圖 2為人體血液循環系統各部位之相對測量值,序號 1表示由心臟出發之血管,經

序 號 2-14 之血 管後,再 由 序 號 15

返回心臟。各部位測量之變數包含總截面積、血管壓力及血流速等三項。各變數之測量值均已標準化為0~1 之相對數值,下列敘述何者正確? (A)變數 X為總截面積 (B)變數 Y為血管壓力 (C)變數 Z為血流速 (D)血管壓力與總截面積呈負相關 (E)血流速與總截面積呈負相關答案:(E)

解析:本試題旨在測驗學生能否讀懂圖表,將資訊與學科知識對照,並辨認出各個血管的特徵;能否理解科學名詞的意義。本試題中「總截面積」的概念雖然沒有在基礎生物提及,但仍可先將血管壓力與流速做對應後,判斷 Z 曲線為總截面積。甚至,就算學生只知道 X 曲線代表血管壓力也仍舊回答得出此題。因為 X 曲線與 Y、Z 曲線皆沒有相反的趨勢,兩者不可能為負相關;Y、Z 曲線兩者趨勢走向相反,故為負相關。★人體內各個血管的特徵比較:

動脈 微血管 靜脈血壓大小 最大 次之 最小管壁厚度 最厚 最薄 次之管腔大小 次之 最小(一個紅血球

寬)最大

血液流速 最快 最慢 次之總截面積 最小 最大 次之

5

圖 2

★科學名詞: 正相關:兩個相關的變項改變趨勢相同。一變項越來越大時,另一變項

也越來越大 負相關:兩個相關的變項改變趨勢相反。一變項越來越大時,另一變項

則越來越小題幹中提到「序號 1表示由心臟出發之血管,經序號 2-14之血管後,再由序號 15 返回心臟」。由此可知:橫軸應依序為動脈→微血管→靜脈;縱軸則代表各部位測量值的相對大小。因此根據上表可以判斷 X為血管壓力、Y

為血液流速、Z為總截面積。故選項(A)、(B)、(C)皆錯誤;由圖 2可判斷出,選項(D)中,血管壓力與總截面積的改變趨勢沒有關係,故錯誤;選項(E)中,血流速度與總截面積的改變趨勢相反。當總截面積越大,則血液流速越慢,反之則越快,故正確。

【103課綱】參、動物的構造與功能/一、循環-循環系統【新課綱學習表現】Pa-Vc-2能運用思考智能,從資訊或數據中形成解釋、獲知關

係11. 螺旋藻為一種藍綠菌,而小球藻則為一種綠藻,螺旋藻及小球藻皆被認為富含人體所需的養分。下列有關這兩者的敘述何者正確? (A)兩者皆具葉綠體 (B)兩者皆行光合作用光反應產生氧 (C)兩者的細胞壁主要皆由肽聚糖組成 (D)在三域系統中螺旋藻是細菌,而小球藻是植物 (E)螺旋藻以葉黃素,而小球藻則以葉綠素為主要光合色素答案:(B)

解析:本試題旨在測驗學生是否能區辨兩個相似名稱的生物,以及是否了解這些分類群中的生物,進行光合作用的構造與機制。

★五界生物的比較:分類方式 細胞

類型 體制 細胞壁 例子古細菌域 原核生物界 原核 單細胞 古細菌:非肽聚糖 極端嗜熱菌真細菌域 原核生物界 原核 單細胞 真細菌:肽聚糖 藍綠菌

6

大腸桿菌

真核生物域

原生生物界 真核 單細胞為主

藻類:纖維素原生動物:無原生菌類:幾丁質

綠藻眼蟲

水黴菌菌物界 真核 多細胞

為主 幾丁質 酵母菌青黴菌

植物界 真核 多細胞 纖維素蘚苔蕨類

裸子植物被子植物

動物界 真核 多細胞 無 人類

★真核生物光合作用的比較:光反應 碳反應

作用時機 有光時 有光時發生位置 類囊體膜上 葉綠體基質能量轉換 光能→化學能(ATP、NADPH) 化學能(ATP、NADPH)→

化學能(葡萄糖)反應物 水、ADP+Pi、NADP+ CO2、ATP、NADPH產物 氧氣、ATP、NADPH 葡萄糖、ADP+Pi、NADP+

由題幹的敘述「螺旋藻為一種藍綠菌,而小球藻則為一種綠藻」與上方比較表可以判斷:螺旋藻為真細菌域、原核生物界;小球藻為真核生物域、原生生物界。由此可推斷螺旋藻沒有葉綠體、細胞壁成分為肽聚糖;小球藻有葉綠體、細胞壁成分為纖維素,因此選項(A)、(C)、(D)皆錯誤。選項(B)因螺旋藻為一種藍綠菌,雖無葉綠體但仍含有葉綠素。而光反應主要藉由葉綠素吸收光能分解水,產生氧氣與能量,故正確;選項(E)中葉綠素為兩者最主要的光合色素。基礎生物中僅提及葉綠素此種光合色素,此選項雖有超出範圍的疑慮,但對學生判斷應不會有太大的影響。

【103課綱】壹、生命的特性/四、細胞及能量-能量的獲得與轉換 伍、演化與生物多樣性/二、生命樹-生物分類系統

12. 圖 3為一般雙子葉植物的種子萌發過程,其上胚軸、下胚軸以及子葉的相對重量變化相當大。下列選項的三者關係圖( 上胚軸, 下胚軸, 子葉),何者最合理?

7

(A) (B) (C)

(D) (E)

答案:(B)

解析:本試題旨在測驗學生是否能整理圖示中的資訊,並將其初步量化後,以圖表的方式精簡地呈現。此題測驗的內容即為科學素養。根據圖示,可以將上胚軸、下胚軸及子葉進行以下描述:上胚軸:開始發育的時間最晚,且一旦開始發育,則生長速度快上胚

軸 的曲線應最晚上升,且因生長速度快,其曲線的斜率很大。

下胚軸:是最早開始發育的部位,一開始就快速發育,但在其他構造接著發育時,其生長速度減緩下胚軸的相對重量在一開始就大量增加,但後期的發育速度較上胚軸慢,故曲線的斜率減緩。

子葉:為種子已存的構造。而上、下胚軸在種子萌發後才從胚發育,故子葉在剛開始發育時就已占有一定的重量。但其大小在後來沒有改變太多,代表沒有顯著的發育曲線開始的時間與下胚軸相當,且因其他部位在種子萌發後快速發育,故子葉的相對重量減少。(此外,子葉內的養分用盡後會萎縮,也會導致子葉的相對重量

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圖 3

減少,不過圖示無法看到子葉有明顯的萎縮,故上面沒有特別描述。)

上面的描述與選項(B)最為吻合,故選擇(B)。【103課綱】因本題主要在測驗學生由圖示擷取並整理資訊的能力,並非以測驗學

科知識為重,種子萌發過程非基礎生物範圍,故不特別對應

【新課綱學習表現】Pa-Vc-1能合理運用思考智能使用資訊,製作圖表,以有效整理 資訊或數據

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二、多選題(占 36分)說明:第 17題至第 34題,每題均計分。每題有 n個選項,其中至少有一個是正

確的選項,請將正確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定,所有選項均答對者,得 2分;答錯 k個選項者,得該題n-2k

n

的分數;但得分低於零分或所有選項均未作答者,該題以零分計算。 24. 加工食品應詳細列出內容物成分。一般泡麵所示的成分多達 10 種以上,從中摘列常見的 5項如下,其中哪些內容物主成分為碳水化合物?(應選 2項) (A)麵粉 (B)棕櫚油 (C)蔗糖 (D)味精 (E)大豆卵磷脂答案:(A)、(C)

解析:本試題旨在測驗學生是否知道組成細胞的各項物質的元素組成。★醣類:C、H、O,且 H:O 通常為 2:1,故又稱碳水化合物,依照其組

成的單體數量分為單醣、雙醣及多醣。 蛋白質:C、H、O、N、S。 脂質:C、H、O、P。 核酸:C、H、O、N、P。

因此要選擇成分為醣類的選項。選項(A)的麵粉為澱粉,是一種多醣;選項(C)蔗糖為雙醣,故答案選(A)、(C);選項(B)為中性脂,屬於脂質;選項(D)味精為胺基酸,屬於組成蛋白質的單體;選項(E)為磷脂,屬於脂質。

【103課綱】壹、生命的特性/三、細胞的生理-組成細胞的分子

25. 某生於探討活動時,觀察某植物器官(圖 5)後,寫出記錄及推測如下,其中敘述哪些正確?(應選 2項) (A)此植物葉片較可能具網狀脈 (B)甲為水分主要運輸區域 (C)乙可運送無機鹽類 (D)丙具不透水的細胞壁 (E)是植物莖部的橫切面

10

圖 5

答案:(C)、(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否從橫切面來判斷植物的種類及其特徵。

★植物各部位橫切面的判斷步驟:看是否有中柱:有中柱則為根的橫切;沒有則為莖。看維管束的排列方式:

根部維管束輻射相間→雙子葉植物 根部維管束環狀相間→單子葉植物莖部維管束環狀排列→雙子葉草本植物 莖部維管束散生→單子葉植物

★雙子葉植物與單子葉植物的特徵比較:雙子葉 單子葉

子葉數目 兩片,且通常有子葉肥大的現象 一片

胚乳 通常較不明顯 明顯根系 多為軸根系 多為鬚根系葉脈排列 網狀葉脈 平行葉脈花瓣數量 四或五的倍數 三或三的倍數

根據題目提供的圖,可以看到橫切面有中柱且維管束排列為環狀,故可以判斷此為單子葉植物的根橫切面,因此選項(E)錯誤;選項(A)單子葉應為平行葉脈,錯誤;根據圖中的指示判斷,甲為皮層,功能為儲存養分;乙因其細胞內的空腔較大,可判斷為木質部,功能為運送水與無機鹽;丙為內皮,細胞壁具有不透水的成分(稱為卡氏帶,可以控制水分進入中柱),因此選項(B)錯誤,選項(C)、(D)正確。

【103課綱】貳、植物的構造與功能/二、植物的營養構造與功能-根、莖、葉的形

態、構造和功能【新課綱學習表現】Tr-IV-1能將所習得的知識正確的連結到所觀察到的現象,並推

論 出其中的關聯,進而運用習得的知識來解釋自己的論點

26. 腎臟構造及功能之基本單元為腎元。圖 6為腎元之示意圖,下列有關腎臟及腎元之敘述,哪些正確?(應選 2項)

11

(A)V是小動脈進出腎元的門戶 (B)W 主要行分泌作用 (C)X 細胞位於腎盂 (D)Y 細胞位於腎髓質 (E)Z處主要再吸收氫離子答案:(A)、(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否指認出腎元的各個構造與功能。★腎元各部位的名稱、功能及物質移動方向:

絲球體:圖中V處,兩端分別為入/出球小動脈 鮑氏囊:圖中W處 腎小管:圖中X、Y、Z處合稱。進行再吸收作用與分泌作用。其中Y會

深入髓質過濾作用 再吸收作用 分泌作用

移動的物質

血漿中的小分子如葡萄糖、胺基酸、

氨小分子養分、多數的水

藥物、鉀離子、氫離子

移動方向 絲球體→鮑氏囊 腎小管→第二套微血管

第二套微血管→腎小管

動力來源 血壓 多為主動運輸(水除外) 皆為主動運輸

根據圖表與解析的敘述,選項(A)、(D)正確;選項(B)在W與V交界處會進行過濾作用,不進行分泌作用,故錯誤;選項(C)X 主要位在腎臟皮質,而腎盂為集尿管匯聚處,位於髓質,故錯誤;選項(E)Z處主要再吸收水,故錯誤。

【103課綱】參、動物的構造與功能/三、呼吸與排泄-泌尿系統【新課綱學習表現】Tr-IV-1能將所習得的知識正確的連結到所觀察到的現象,並推

論 出其中的關聯,進而運用習得的知識來解釋自己的論點

27. 為了解植物向光性的調控,科學家運用植物生長素可以穿透洋菜膠,但不可穿透雲 母片之特性進行 6個實驗,所得結果如表 2。

實驗 結果

12

表 2

圖 6

1 在頂芽之下以不透光布包覆芽鞘周圍 表現向光性

2 頂芽以不透光罩子罩住 無向光性3 頂芽與芽鞘間以洋菜膠塊區隔 表現向光性4 頂芽與芽鞘間以雲母片區隔 無向光性

5

將頂芽切下,放於洋菜膠塊上,一段時間後,在黑暗中將此洋菜膠塊置於去除頂芽的芽鞘頂端之右邊

向左彎曲生長

6 黑暗中,在去除頂芽的芽鞘頂端右邊放置含生長素的洋菜膠塊 向左彎曲生長

從表 2實驗結果判斷下列敘述哪些正確?(應選 3項)(A)實驗 4若改將雲母片隔在向光面與背光面間,芽鞘仍無向光性表現 (B)實驗 5若改在光照環境下進行會有不同的結果 (C)實驗 6中若將洋菜膠塊置於中間,芽鞘仍會彎曲 (D)頂芽可能會產生生長素,流入芽鞘影響生長 (E)頂芽細胞具感光能力答案:(A)、(D)、(E)

解析:本試題旨在測驗學生是否理解向光性的成因,以及測驗學生能否根據題幹的敘述「生長素可以穿透洋菜膠,但不可穿透雲母片」來推測各種實驗設計的結果。本試題對於沒有學過選修生物的學生來說,就可以看作是素養試題,測驗的是能否從有限的資訊預測結果;而對有學過選修生物的學生來說,則偏向理解層次的測驗,未來若要嘗試素養試題,也許可以考慮其他學術情境。選項(A)生長素從頂芽往下運送後,會往背光側移動,故向光面與背光面之間以雲母石間隔,則生長素無法往背光側移動,故不會彎曲;選項(B)實驗 5的頂芽被去除,故無法感受光線(從實驗 2 得知),因此仍向左彎曲;選項(C)若將含有生長素的洋菜膠置於中央,在黑暗中生長素不會分布不均,因此不會彎曲;選項(D)從實驗 3與實驗 4可以推得此結論;選項(E)從實驗 1與實驗 2可以推得此結論。

【103課綱】貳、植物的構造與功能/三、植物對環境刺激的反應-對光刺激的反應【新課綱學習表現】Pe-Vc-1能辨明多個自變項或應變項,合理地預測活動的可能結

13

果和失敗的原因28. 電腦圍棋曾以三連勝擊敗世界圍棋排名第一的棋手,在人工智慧的演算法上是一項重要的里程碑。電腦圍棋以摹仿生物體神經系統的人工神經網路 (Artificial Neural

Network, ANN) 為主要結構,ANN常常應用於機器學習和認知科學領域。ANN設定其基本元件等同於生物神經元,以摹仿生物神經系統的結構和功能。此元件之示意圖如圖 7,其中 X1~Xn為輸入向量之分量;W1~Wn為輸入 Y之權值,M

為人工神經元之輸出,Z為動作。下列有關此基本元件與生物神經元之類比敘述,哪些正確?(應選 2項)(A)X1~Xn相當於Y的軸突輸入量(B)W1~Wn訊息傳至 Y相當於生物神經元間的突觸傳遞(C)Y相當於生物神經元之細胞本體(D)M如同樹之主幹,相當於神經細胞之樹突(E)Z相當於神經系統的受器答案:(B)、(C)

解析:本題旨在測驗學生是否理解神經元各部位的功能,並且能否將神經系統訊息 傳遞的模型與人工神經網路進行類比。

★神經元的構造與功能:

細胞本體:負責神經元代謝、訊息整合神經纖維:依照訊息傳遞的方向分為樹突(訊息傳入細胞本體)與軸突

(訊息傳出細胞本體) 突觸:兩相鄰神經元傳遞訊息的區域

14

圖 7

★神經系統中訊息傳遞的方向:

根據題目提供的圖,X1~Xn類比為受器、W1~Wn類比為神經元的樹突,Y

類比為神經元的細胞本體、M類比為神經元的軸突、Z類比為動器。選項(A)應為樹突將訊息傳入,故錯誤;選項(B)本題的圖示呈現的是一個神經元,但是在生物體中,訊息的傳入通常由許多神經元一起合作,故(B)也可以理解為前一個神經元由突觸將訊息傳遞給下一個神經元,故正確;選項(C)圖中的 Y可以整合W1~Wn的訊息後,再經由 M 將訊息傳遞出去。而細胞本體的功能之一即為整合訊息,故正確;選項(D)中M 將訊息傳出,相當於軸突,故錯誤;選項(E)題幹提及 Z為人工智慧所進行的動作,Z應相當於動器,故錯誤。

【103課綱】參、動物的構造與功能/五、感應與協調-神經系統【新課綱學習表現】Tm-Vc-1能依據科學問題自行運思,並能使用例如:「比擬或抽

象」 的形式來描述一個系統化的科學現象

三、綜合題(占 12分)說明:第 35題至第 40題,每題 2分,每題均計分,請將正確選項畫記在答案卡

之「選擇題答案區」。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者,該題以零分計算;多選題每題有 n個選項,各題之選項獨立判定,答錯 k個選項者,得該題n-2k

n 的分數;但得分低於零分或所有選項均未作答者,該題以零分計算。

35-36 為題組 (35題屬物理科試題)

15

科學的進步有賴科學研究者的投入,能留名科學史的往往是有新發現或開創新領域的科學家,他們的創新性貢獻常能提升大眾的生活水準,造福全人類。

36. 下列科學家與其在生物學上的主要貢獻(甲)至(戊)的對應,何者最為恰當? (甲)發現單細胞生物和細菌 (乙)發現多細胞生物之細胞 (丙)動物體皆由細胞組成 (丁)說明目前之物種由前一物種分歧而來 (戊)證實生物體之性狀由親代傳至子代,等位基因不變,基因型則有時不同生物學家 達爾文 虎克 雷文霍克 孟德爾 許旺

(A) 丁 乙 甲 戊 丙(B) 丙 丁 乙 甲 戊(C) 戊 丙 丁 乙 甲(D) 甲 戊 丙 丁 乙(E) 乙 甲 戊 丙 丁

答案:(A)

解析:本試題旨在測驗學生是否能回憶各生物學家的發現與其含義。

★各生物學家的發現與其意涵:虎克:用自製的顯微鏡觀察軟木塞,發現其由一個個重複的小構造組成,

並將其稱為細胞。

許旺:提出動物皆由細胞所構成。許來登:提出植物皆由細胞所構成。魏修:觀察到細胞分裂後,提出現存的細胞必定來自於已存的細胞。雷文霍克:首位觀察並記錄微生物的學者,被尊稱為微生物之父。孟德爾:提出遺傳的模式,經後人整理成為分離律與獨立分配律。拉馬克:提出用進廢退說,是第一位有系統地描述演化的學者。達爾文:提出生物皆有共同祖先,以及天擇說,是目前被較多人接受的

演化理論。

16

根據以上,答案選(E)。本題雖然出現了較少課本提及的雷文霍克,但選項設計讓學生可以在僅認識一位生物學家的狀態下也能答題,故爭議應該不大。

【103課綱】壹、生命的特性/二、細胞的構造 肆、遺傳/二、性狀的遺傳-孟德爾遺傳法則 伍、演化與生物多樣性/一、生物的演化-演化理論的發展

第貳部分(占 48分)說明:第 41題至第 68題,每題 2分。請將正確選項畫記在答案卡之「選擇題答

案區」。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者,該題以零分計算;多選題每題有 n個選項,各題之選項獨立判定,答錯 k個選項者,得該題n-2k

n 的分數;但得分低於零分或所有選項均未作答者,該題以零分計算。此部分得分超過 48分以上,以滿分 48分計。

41-42 為題組 (41題屬化學科試題)地球的氮循環是由生物及非生物系統合一的一系列過程來完成。此過程通過大氣、 陸地及海洋生態系進行一系列氧化還原反應將氮化合物轉換,如圖 14。

42. 圖 14中的轉換反應有些需要酵素在生物體內完成,方可達成氮循環,下列有關轉換 過程的敘述,哪些正確?(應選 3項)(A)含有根瘤菌的菌根將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 (B)海洋中的固氮作用由藍綠菌完成 (C)氨化作用是指將 N2轉化為NH3

(D)硝化作用可將 NH4+ 氧化為NO2

-

(E)脫氮細菌的還原作用使氮回到大氣答案:(B)、(D)、(E)

17

圖 14

解析:本試題旨在測驗學生是否能辨認出氮循環中,各個代謝步驟的名稱與反應過程,並考驗學生是否能從化學的角度,看待生物的代謝行為。★氮循環中各項反應總整理:

執行生物 反應 生態角色固氮作用 固氮菌(如根瘤菌、藍綠

菌) N2→NH3 消費者亞硝化作用 亞硝化菌 NH4+→NO2- 生產者硝化作用 硝化菌 NO2-→NO3- 生產者氨化作用 腐生菌 有機氮→NH3 分解者脫氮作用 脫氮菌(厭氧菌) NO3-→N2 消費者

根據上表,選項(A)根瘤菌行固氮作用,將氮氣作用成氨,故錯誤;選項(B)

正確;選項(C)氨化作用將有機氮轉換成氨,故錯誤;選項(D)NH4+→NO2

-的過程中,氮的平均氧化數增加,可判斷為氧化作用,故正確;選項 (E)氮的平均氧化數減少,可判斷為還原作用,故正確。

【103課綱】陸、生物與環境/二、生態系-物質循環

57. 圖 21之甲、乙兩圖為某性狀之異型合子(H)經雜交(即 H×H)試驗後,其子代(F)表現型之相對頻率分布圖。若依照孟德爾之遺傳法則推理,則甲、乙圖之遺傳類型依序屬於下列何者?(A)甲為單基因遺傳、乙為多基因遺傳 (B)甲為單基因遺傳、乙為中間型遺傳 (C)甲為中間型遺傳、乙為多基因遺傳 (D)甲為多基因遺傳、乙為中間型遺傳 (E)甲為二基因遺傳、乙為三基因遺傳

答案:(B)

解析:本試題旨在測驗學生是否能從圖表中讀出資訊,並對應至所學的各種遺傳模

18

也合稱硝化作用

圖 21

式。根據題幹,異型合子在雜交後會有兩種遺傳模式,其結果以圖表示。學 生應能理解圖中相對頻率指的是表現型出現的機率。(甲)圖中可以發現子代的表現型只有兩種,且比例接近 3:1,應可判斷其為古典遺傳中F1自交的結果,為單基因遺傳,且符合顯隱律。(乙)圖中,子代的表現型有 3 種,且比例為 1:2:1,應可判斷其符合中間型遺傳。可惜圖表資訊稍微不足,若能強調 II為介於 I與 III之間的性狀,應會更清楚。

【103課綱】肆、遺傳/二、性狀的遺傳-孟德爾遺傳法則的延伸【新課綱學習表現】Pa-Vc-2能運用科學原理、思考智能,從探究所得的資訊或數

據形成解釋58. 一個DNA分子有兩股多核苷酸鏈。若某DNA片段經定序後,計算其中一股的鹼

基百分率組成,發現腺嘌呤(A)為 32%,則推論此DNA的另一股上,胸腺嘧啶(T)所占之百分比(%)為何? (A) 16 (B) 18 (C) 24 (D) 32 (E) 36

答案:(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否理解查加夫法則。即使學生沒有直接學過查加夫法則,此題也能推導出答案。首先,學生一定有學過 DNA的雙股間鹼基會相互配對。A與 T配對,C與 G配對。如此,便能推知其中一股上的 A會與另一股上的 T配對,故兩者的數量會相同,答案選(D)選項。

【103課綱】肆、遺傳/三、遺傳物質-DNA的構造與功能

59. 某實驗測定洋蔥根尖細胞中 DNA的含量,得細胞數-DNA含量的分布圖如圖 22。若改以成熟的洋蔥胚乳進行測定,則下列何圖為最可能結果?

(A) (B) (C)

19

圖 22

(D) (E)

答案:(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否利用圖表中的資訊,推論出一套染色體的 DNA

含量為何;能否回憶雙倍體植物在受精作用後產生的胚乳染色體套數為何。洋蔥根尖為分生組織,有部分細胞正準備細胞分裂,DNA 已經過複製,故 DNA含量比其他細胞多一倍。未經 DNA複製的洋蔥根尖細胞套數為2n,DNA含量為 100,可推知單套染色體(n)的 DNA含量為 50。2n 植物體的雌雄配子受精後產生的胚乳細胞染色體套數皆為 3n,可知其DNA含量皆為 150,故答案為選項(D)。

【103課綱】貳、植物的構造與功能/二、植物的生殖構造與功能-授粉和受精 肆、遺傳/一、染色體與細胞分裂-細胞分裂

【新課綱學習表現】Pa-Vc-2能運用科學原理、思考智能,從探究所得的資訊或數據形成解釋

60. 現生的不同物種都是經過分歧演化而來,因此物種或類群間的分歧順序可以用樹及樹枝的關係來表示,稱之為生命樹。下列構成生物體之自然分群及群間關係的生命樹,何者正確?

(A) (B) (C)

(D) (E)

20

答案:(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否理解生命樹的意義,並且能將 3個域內生物之間的親緣關係以生命樹的形式表示。★生命樹的意義:

生命樹僅有Y

軸,故甲、乙丙之

間的水平距離沒有意義。

甲、乙兩生物較晚分歧,乙、丙兩

生物較早分歧,故甲、乙的親緣關

係較近。 甲、乙、丙生物為現生種;A為甲、

乙兩者的最近共祖,B為甲、乙、

丙三者的最近共祖。根據渥斯研究各域生物的 rRNA後發現:相較於真細菌,古細菌與真核生物的親緣關係較近,故兩者較晚分歧,因此此題答案為(D)選項。

【103課綱】伍、演化與生物多樣性/二、生命樹-親緣關係的重建

61. 互利共生是兩物種共同生活,且以互蒙其利為關係。下列哪些結合可以達成互利關係?(應選 3項)(A)榕樹、蕨類:前者提供生活的住所,後者提供碳源

21

(B)豆科植物、根瘤菌:前者提供碳源,後者提供氮源 (C)地衣中的藍綠菌、真菌:前者提供碳源,後者提供水與礦物質 (D)珊瑚礁的珊瑚蟲、藻類:前者提供棲所,後者提供碳源 (E)北美的山貓、雪靴兔:前者提供棲所空間,後者提供食物答案:(B)、(C)、(D)

解析:本試題旨在測驗學生能否辨別互利共生的例子。★其他互利共生的例子:

小丑魚、海葵:前者提供清潔功能,後者提供保護功能 鞭毛蟲、白蟻:前者幫忙初步分解纖維素,後者提供碳源 共生菌、人類:前者提供維生素 B、K及生物屏障,後者提供棲所

★其他生物間的交互作用(+代表對該生物有利;-為不利)關係 生物A 生物B

掠食 若為掠食者:+ 若為獵物個體:–族群:+

共生

寄生 若為寄生物:+ 若為寄主:–互利共生 + +片利共生 + –

競爭 對雙方個體:–;對雙方族群:+選項(A)兩者為片利共生,榕樹提供棲所,但蕨類沒有提供碳源給榕樹;選項(E)兩者為掠食關係,山貓是掠食者,雪靴兔是獵物。

【103課綱】陸、生物與環境/一、族群與群集-生物間的交互作用

62. 海洋面積占地球表面的 70%,剖面如圖 23所示,所形成的生態系受深度 L, M & N

22

及離岸遠近 X, Y & Z左右,並且各具特色。下列有關各種海洋生態特性之敘述,哪些正確?(應選 2項)

(A)X 區會曝露在空氣中,附著性生物不能生存 (B)Y 區陽光充足,初級生產力高,易形成漁場 (C)Z 區底部黑暗沒有生物存在 (D)L層的 Z 區陽光充足,初級生產力高於Y 區 (E)M及N層的水體中,其能量主要由 L層提供

答案:(B)、(E)

解析:本試題旨在測驗學生能否辨識圖表內的資訊,並將其連結至海洋生態系的內容。選項(A)潮間帶中的附生性生物有特殊的適應構造,可以避免水分散失。例如,藻類含有膠質,故錯誤;選項(B)Y 區為近海區,此處在低潮線以下,且有陽光與較堅硬的底質,可供大型藻類生存,因此初級生產力大,故正確;選項(C)Z為深海區,仍有生物可以適應黑暗、高壓的環境,故錯誤;選項(D)L層的 Z 區為遠洋透光區,雖然陽光充足,但沒有底質,因此此處的生產 者僅有浮游藻類,初級生產力較 Y 區 小,故 錯 誤;選項(E)M、N層屬於遠洋不透光區,此處的養分由上層透光區產生的碎屑提供,故正確。

【103課綱】陸、生物與環境/三、多樣的生態系-水域生態系

23

圖 23

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