高考申論題
109年
[化學安全] 環境微生物學
第 一 題
一、現有一化工製程管線，管壁內側長出不明生物膜，專家建議以現行通用之演化基因鑑定方式來鑑定此生物膜中的微生物種類組成，請回答此類基因鑑定方式的理論依據以及進行步驟。（25分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考生看到「演化基因鑑定」與「複雜生物膜組成」，應直覺連結到不需培養即可分析群落的「16S rRNA 基因擴增子次世代定序 (NGS)」。解題重點在於詳述 16S rRNA 基因作為『分子時鐘』的結構特性（保守區與變異區），並完整寫出從採樣、DNA萃取、PCR擴增、高通量定序到生物資訊分析的五大標準實驗步驟。
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【破題】 針對化工管線中複雜的不明生物膜，現行通用且最能精確分析微生物種類組成的演化基因鑑定方式為「16S rRNA基因擴增子次世代定序技術（16S rRNA Amplicon Next-Generation Sequencing, NGS）」。此技術可克服傳統培養法無法分離多數環境微生物的限制，直接揭示群落結構。 【論述】
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