110 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

本題考查三種「點墨法」（blotting）的共同原理與差異：先將待分析的大分子分離，再轉移至膜上固定，最後以具有專一性的探針辨識目標。三者主要依目標分子分類：

三者皆包括「分離、轉膜、固定、探測、訊號顯影」等步驟，但所用樣本、探針種類及可回答的問題不同。

解題方法：依「目標分子—分離—轉膜—探測—應用」說明

（一）西方點墨法（Western blotting）

原理與設計

西方點墨法利用抗原與抗體的專一性，偵測樣本中特定蛋白質的存在、相對量及分子量。

1. **樣本製備：**將細胞或組織裂解，取得蛋白質；加入 SDS 與還原劑，使蛋白質變性並大致依分子量分離。
2. **凝膠電泳：**以 SDS-PAGE 分離蛋白質，通常分子量較小者移動較快。
3. **轉膜與固定：**將凝膠中的蛋白質電轉移至硝酸纖維素膜或 PVDF 膜，使蛋白質固定於膜上。
4. **封閉：**以奶粉或 BSA 封閉膜上未被蛋白質占據的位置，降低抗體非專一性吸附。
5. **抗體辨識：**加入辨認目標蛋白質的初級抗體，再加入帶有酵素、螢光或其他標記的次級抗體。
6. **顯影與判讀：**加入受質或使用適當儀器偵測訊號。條帶位置可估計蛋白質分子量，條帶強度則可在適當定量條件下比較相對表現量。

應用

• 確認特定蛋白質是否存在及其相對表現量。
• 比較不同組織、處理組或疾病狀態下的蛋白質表現。
• 偵測蛋白質的加工、剪切或不同分子量形式。
• 研究蛋白質磷酸化等轉譯後修飾；此時須使用辨認相應修飾位點的抗體。

（二）南方點墨法（Southern blotting）

原理與設計

南方點墨法利用核酸鹼基互補配對，以已知序列的標記 DNA 或 RNA 探針，辨認樣本中特定 DNA 序列。

1. **DNA 萃取與切割：**萃取基因組 DNA，通常以限制酶切割成片段。
2. **凝膠電泳：**以瓊脂糖凝膠分離 DNA 片段；片段大小不同，移動距離也不同。
3. **變性：**將雙股 DNA 轉為單股，使探針能與目標序列互補配對。
4. **轉膜與固定：**將 DNA 片段由凝膠轉移至尼龍膜或硝酸纖維素膜，並固定於膜上。

核心觀念

這題考的是尿液中人類絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin, hCG）的免疫檢測，以及側向層析式懷孕試紙如何以抗體辨識 hCG。

受精卵著床後，胎盤滋養層細胞開始分泌 hCG。hCG 進入母體血液，再由腎臟排入尿液，因此可用尿液中的 hCG 作為懷孕檢測標的。單株抗體能辨識特定抗原表位，讓試紙得以專一性地捕捉並顯示 hCG。

解題方法

回答分成兩層：先說明「為何尿液能檢出懷孕」，再說明「試紙如何把 hCG 的存在轉成可見訊號」。一般市售試紙屬於側向層析免疫分析（lateral flow immunoassay），常以雙抗體夾心法設計。

1. 尿液中的標的物：受精卵著床後，胎盤滋養層分泌 hCG；其濃度上升後可在母體尿液中檢出。
2. 抗體辨識：試紙利用能辨識 hCG 的抗體。常見設計以兩種辨識不同表位的抗體分別作為標記抗體與捕捉抗體。
3. 側向層析與顯色：尿液沿試紙的多孔膜毛細移動，帶動 hCG 與標記抗體形成複合物；複合物到達測試線時被固定的捕捉抗體留住，形成可見色線。

試紙的設計原理

試紙主要包含加樣端、含標記抗體的結合墊、硝酸纖維素膜上的測試線（T 線）與控制線（C 線），以及吸收墊。常見流程如下：

1. 樣本移動：尿液由加樣端進入試紙，藉毛細作用向前移動。
2. 標記抗體結合：尿液中的 hCG 與結合墊上的有色或帶微粒標記的抗 hCG 抗體結合，形成「標記抗體－hCG」複合物。

核心觀念

藥物基因體學（pharmacogenomics）研究個體的基因差異如何影響藥物的吸收、分布、代謝、排除與作用反應，目的在依據患者的基因特徵選擇較合適的藥物及劑量，提升療效並降低不良反應。它結合藥理學、基因學與基因體學；相較於較常聚焦單一基因與單一藥物的「藥物基因學」（pharmacogenetics），藥物基因體學也涵蓋多基因及全基因體層次的影響。

基因變異影響藥物反應，主要可分為兩類：

• 藥物動力學差異：基因變異改變藥物代謝酵素、運輸蛋白或排除途徑的功能，進而改變藥物濃度。例如 CYP2C19 代謝能力會影響氯吡格雷轉化為活性代謝物的程度。
• 藥物效力學差異：基因變異改變藥物標的或相關生理途徑，使相同藥物濃度產生不同效果。例如藥物受體或訊息傳遞蛋白的差異，會影響患者對藥物的敏感度。

為什麼藥物基因體學會興起

傳統用藥多依疾病診斷、年齡、體重及臨床指引選藥，再透過試藥與調整劑量找到合適療法；但患者間存在顯著差異，同一藥物可能對部分患者有效，對另一些患者療效不足，或引發嚴重不良反應。藥物基因體學興起，主要有以下原因：

1. 藥物反應具有個體差異：基因差異是影響藥物療效與毒性的因素之一，且可在治療前檢測。
2. 降低無效治療與藥物不良反應：若能預先辨識代謝能力異常或不良反應風險，可避免不適當用藥及反覆試藥。
3. 基因體研究與檢測技術進步：人類基因體研究、基因定序與基因分型技術的發展，使檢測特定變異更可行。
4. 提升精準醫療能力：以患者特徵協助選擇藥物和劑量，讓治療由「同病同藥」逐步走向個人化。

基因檢測是用藥決策的輔助資訊，仍須併同患者的疾病狀態、肝腎功能、年齡、併用藥物與臨床反應判斷，不能單靠基因結果取代臨床評估。

解題方法

題目要求依序回答「是什麼、為何興起、可應用在哪裡」，適合採三段式作答：

核心觀念與法規定義

本題考查《食品安全衛生管理法》第三條對「基因改造」的法律定義，以及食品中基因改造成分可由外觀性狀、轉殖基因 DNA、基因表現產物蛋白質等層次辨識。以下以命題當年（民國 110 年）法規為準。

• **基因改造：**指使用基因工程或分子生物技術，將遺傳物質轉移或轉殖入活細胞或生物體，產生基因重組現象，使其表現具外源基因特性，或使自身特定基因無法表現的相關技術。
• **排除範圍：**傳統育種、同科物種的細胞及原生質體融合、雜交、誘變、體外受精、體細胞變異及染色體倍增等技術，不屬於本法所稱的基因改造。
• **基因改造食品：**以基因改造生物本身作為食品，或以基因改造生物作為原料製成的食品；其來源可包括植物、動物及微生物。

解題方法：先辨認呈現型態，再配對檢驗標的

三種常見呈現方式，依序對應三種可辨識層次：表現型、DNA、蛋白質。檢驗的關鍵在於確認樣品中是否保留相應標的；食品加工可能破壞外觀、蛋白質或 DNA，因此不同型態要選擇適合的方法。