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地特三等申論題 106年 [衛生技術] 生物技術學

第 一 題

📖 題組:
一、請敘述下列分析技術的原理及舉例說明其可能的應用:
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

毛細管電泳(Capillary Electrophoresis;CE)(10 分)

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看到「毛細管電泳」,首先要聯想到它是傳統電泳的微型化與高效化,答題核心必須點出「電泳遷移率」與「電滲透流(EOF)」兩大物理機制。接著在應用面,應舉出生物技術領域中最具代表性的例子,如自動化DNA定序或蛋白質純度分析,以緊扣生技學科背景。

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【破題】 毛細管電泳(Capillary Electrophoresis, CE)是一種利用高壓直流電場,在內徑極小(通常為 20-100 μm)的毛細管中進行的高效分離技術。 【論述】

小題 (二)

基質輔助雷射脫附游離飛行時間(Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight;簡稱MALDI-TOF)質譜儀技術(10分)

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看到「MALDI-TOF」,應立即拆解為兩部分作答:「MALDI」代表溫和游離大分子的技術(基質吸收雷射能量),「TOF」代表依據質荷比(m/z)決定飛行時間的分離方法。接著結合其「不會打碎大分子」的特性,聯想到蛋白質體學分析與臨床微生物鑑定等經典應用。

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【破題】 MALDI-TOF(基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀)是一種結合「軟游離」與「飛行時間」測量的質譜技術,廣泛應用於蛋白質、核酸等生物大分子的質量分析與鑑定。 【論述】

小題 (三)

脈衝場凝膠電泳(Pulsed Field Gel Electrophoresis;PFGE)(10 分)

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看到PFGE,首先要想到傳統電泳無法分離巨大DNA分子(>50 kb)的限制。接著點出其核心原理:利用不斷改變方向的交替電場,使巨大DNA分子在凝膠中依大小改變方向所需的時間差來達到分離。最後,務必結合臨床或流行病學(如細菌分型、追蹤傳染源)來舉例說明其應用價值。

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【破題】脈衝場凝膠電泳(PFGE)是一種專門用於分離巨大DNA分子(數萬至數百萬鹼基對,kb~Mb等級)的高階電泳技術,突破了傳統瓊脂膠電泳的尺寸限制。 【論述】 一、分析技術原理

小題 (四)

限制性片段長度多態性(Restriction fragment length polymorphism;RFLP)(5 分)

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看到 RFLP,應立刻聯想到「限制酶切割」與「個體DNA序列差異」兩個核心。解題時先說明序列突變如何改變限制酶的切割位點,再簡述電泳與南方墨點法(或PCR)的偵測流程,最後舉出經典應用如親子鑑定或鐮刀型貧血篩檢即可拿滿 5 分。

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【破題】限制性片段長度多態性(RFLP)是一種利用個體間 DNA 序列變異,導致限制酶切割後產生不同長度 DNA 片段的分子標誌技術。 【論述】 一、技術原理

小題 (五)

巢式 PCR(Nested PCR)(5 分)

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看到「巢式 PCR」,應直覺聯想到「兩組引子、兩回合擴增」的核心概念。作答時先闡述透過外側與內側引子進行雙重把關以提升特異性與靈敏度的原理,再舉出微量病原體檢測等臨床或研究應用即可。

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「巢式 PCR(Nested PCR)」是一種改良型的聚合酶連鎖反應,旨在提高 DNA 擴增的靈敏度與特異性。 一、原理: 反應包含兩回合的 PCR 擴增,並使用兩組不同的引子(Primers):

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