109 身心障礙特考四等 衛生技術 生物技術學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查生物技術常見名詞的定義、形成或作用機制，以及研究或臨床應用。作答時，每個名詞以「是什麼、如何形成或運作、為何重要」三層說明，並指出容易混淆的概念。

解題方法

每小題都是名詞解釋，無須列計算或選項分析。掌握各名詞的核心特徵，再補上代表性功能或應用，即可形成完整答案。

各名詞詳解

(一) Exosome（外泌體）

外泌體是細胞釋放至細胞外的一類細胞外囊泡，典型直徑約為 30–150 奈米。其形成與細胞內的內體途徑有關：內體形成多囊泡體，多囊泡體與細胞膜融合後，將其中的小囊泡釋放至細胞外，這些囊泡即稱為外泌體。

外泌體可攜帶蛋白質、脂質、DNA、mRNA 及 microRNA 等分子，並由囊泡表面分子與內容物參與細胞間訊息傳遞。外泌體存在於血液、尿液等體液中，因此也被研究用於疾病標記、藥物傳遞與液態切片分析。

**作答要點：**不可只寫「細胞釋放的小囊泡」；補上內體來源及其攜帶分子、細胞間傳遞功能，才完整。

(二) Transposon（轉位子／跳躍基因）

轉位子是能在基因組內移動或改變位置的DNA序列，因此也稱為可移動遺傳元件。轉位子移動可能造成基因插入、基因中斷、基因表現改變或染色體重組，因而影響基因組結構與遺傳變異。

依移動機制，可概分為：

• **DNA轉位子：**通常以DNA形式移動，常由轉位酶辨識其末端序列並催化轉位。
• **反轉錄轉位子：**先轉錄成RNA，再經反轉錄形成DNA並插入基因組，常呈現「複製後插入」的機制。

轉位子可用於基因功能研究、插入突變與基因標記；其在基因組中的移動也可能造成突變。

**作答要點：**掌握「可移動的遺傳元件」及其影響基因組的方式，並可用DNA型與反轉錄型說明移動機制的差異。

(三) Homologous recombination（同源重組）

同源重組是兩段具有相同或高度相似核苷酸序列的DNA，彼此配對並發生DNA片段交換或修復的過程。細胞可利用此機制修復DNA雙股斷裂，也可在減數分裂時促進同源染色體間的遺傳物質交換。

在基因工程中，研究者可提供含有目標序列及兩側同源序列的DNA，讓細胞依據同源序列進行定點置換、插入或刪除，達成基因靶向修飾。相較於隨機插入，同源重組的特色是利用序列同源性引導DNA在特定位置發生交換或修復。

**作答要點：**說出「同源序列配對」是此機制的關鍵，並連結DNA修復、減數分裂或基因靶向等功能。

(四) Human microbiome（人體微生物體／人體微生物組）

核心觀念

本題考查 SARS-CoV-2 為 RNA 病毒時，如何以核酸擴增法檢出，以及檢驗疑似感染性檢體時應採取的實驗室生物安全等級。

SARS-CoV-2 的基因體是單股正鏈 RNA，無法直接以一般 DNA 聚合酶進行 PCR 擴增，故臨床最常用的方法是即時反轉錄聚合酶連鎖反應（real-time reverse transcription polymerase chain reaction，real-time RT-PCR；亦稱 RT-qPCR）。生物安全判斷則須區分「臨床檢體的常規檢驗」與「病毒分離、培養或增殖」等操作。

解題方法

（一）檢測方法與原理

方法：real-time RT-PCR。

檢驗通常由呼吸道檢體開始，例如鼻咽拭子、咽喉拭子或其他適當呼吸道檢體；經核酸萃取取得 RNA 後，進行反轉錄與 PCR 擴增，並在反應過程中以螢光訊號即時監測產物生成。

其原理可依序說明：

1. 核酸萃取：自檢體中釋出並純化病毒 RNA，去除蛋白質、核酸酶及其他可能抑制反應的物質。
2. 反轉錄：以反轉錄酶（reverse transcriptase）將病毒 RNA 轉成互補 DNA（complementary DNA，cDNA）。
3. PCR 擴增：使用針對 SARS-CoV-2 特定基因區域設計的引子，使 cDNA 經反覆變性、引子黏合及延伸，產生大量特定 DNA 片段。檢測標的可包含病毒基因組中的特定區域，例如 N、E、S 或 RdRp 等基因區域；實際標的依檢測試劑或檢驗方法而定。
4. 即時螢光偵測：反應中加入螢光探針或其他螢光偵測系統。擴增產物增加時，螢光訊號隨之上升，由儀器逐循環記錄。達到設定螢光門檻時的循環數稱為 Ct 值；在反應條件相同且檢驗有效的前提下，Ct 值愈低，通常表示起始檢體中的目標核酸量愈多。

核心觀念

本題考查抗體的基本構造、傳統雜交瘤法製備單株抗體的原理與流程，以及兔子單株抗體相較於小鼠單株抗體的特點。抗體（免疫球蛋白，immunoglobulin, Ig）是由 B 細胞分泌、可專一性結合抗原的蛋白質。

解題方法

依序從「抗體由哪些部分構成」、「如何取得能持續分泌特定抗體的細胞株」，以及「兔抗體的辨識與結合特性」作答。製作流程以最常考的雜交瘤法為主，並交代篩選、單株化與培養等關鍵步驟。

（一）抗體的基本結構

典型抗體分子呈 Y 字形，由兩條相同的重鏈（heavy chain）與兩條相同的輕鏈（light chain）組成，以二硫鍵連結。每條鏈均有可變區（variable region）與恆定區（constant region）。

• **可變區與抗原結合部位：**重鏈與輕鏈的可變區共同構成抗原結合部位；每個抗體通常有兩個相同的結合部位，因此可結合兩個相同表位。
• **Fab 區：**Y 字形兩臂，負責辨識並結合抗原。
• **Fc 區：**Y 字形柄部，由重鏈恆定區構成，可與吞噬細胞、自然殺手細胞等免疫細胞上的 Fc 受體結合，也可參與補體活化；其功能與抗體類別有關。
• **鉸鏈區：**位於 Fab 與 Fc 之間，使兩臂具有活動彈性，有助於配合抗原表位的位置。
• **抗體類別：**重鏈恆定區不同，形成 IgG、IgM、IgA、IgE、IgD 等類別，影響抗體在體內的分布與效應功能；輕鏈分為 κ 或 λ 型。

（二）單株抗體製作的原理及流程

**原理：**單株抗體是由單一 B 細胞克隆產生的一群抗體，具有相同的抗原專一性。傳統雜交瘤法將具有特定抗體分泌能力、但體外存活時間有限的免疫 B 細胞，與能持續增殖的骨髓瘤細胞融合，形成兼具抗體分泌能力及持續增殖能力的雜交瘤細胞。

製作流程：

1. **抗原免疫：**將目標抗原注射至小鼠或兔子，依免疫時程進行追加免疫，以促使脾臟中的抗原專一性 B 細胞增殖並分泌抗體。
2. **分離脾臟細胞：**取出脾臟並製備細胞懸液，取得含有抗原專一性 B 細胞的脾臟淋巴球。
3. **與骨髓瘤細胞融合：**將脾臟 B 細胞與不分泌抗體、具持續增殖能力的骨髓瘤細胞混合，常以聚乙二醇（PEG）促進細胞融合，產生雜交瘤。

核心觀念

DNA 指紋圖譜親子鑑定，是比較個體基因組中具有高度多型性的 DNA 標記，判斷子女的遺傳型是否能由親代提供。常用標記包括短串聯重複序列（short tandem repeats, STR）；每個 STR 位點的重複次數因人而異，形成不同長度的等位基因。

人體有兩套染色體。子女在常染色體的每一個位點，分別從父親與母親各取得一個等位基因。因此，親子關係須在多個位點上符合遺傳傳遞規則；單一位點相符不能單獨證明親子關係，須綜合多個獨立位點的結果評估。

解題方法

1. 採集與取得 DNA：由受檢者檢體（如口腔黏膜細胞或血液）取得 DNA。
2. 檢測多型性標記：以聚合酶連鎖反應（PCR）擴增多個 STR 位點，再以電泳等方法依片段長度判讀各位點的等位基因型。
3. 依遺傳規則比對：逐一檢查子女在各位點的等位基因是否能分別由父親與母親遺傳而來。若有多個位點無法符合遺傳傳遞，便排除親子關係；若各位點符合，則以多位點統計結果評估支持親子關係的程度。
4. 統計整合：各位點的親權指數可綜合為親權機率或似然比，衡量檢測結果在親子關係成立與不成立兩種假設下的相對支持程度。

此法的核心不是比對「整張圖譜是否完全相同」，而是確認子女的遺傳標記是否符合親代各提供一份遺傳物質的規則。

兄弟母源關係的判斷