DSE 2021-(II)
建議答案及題解
甲部
1. (a) (i) 心率和血液乳酸濃度兩者均隨運動強度增加而上升(1)
解: 純觀察數據推論。留意有有項需要比較。
(ii) 評分概念：
- 運動所需能量>有氧呼吸所產生的能量(1)
- 缺氧呼吸提供額外能量(1)
- 產生乳酸積聚(1)
例如:
- 由於氧氣供應有限，有氧呼吸所能產生的能量未及供應肌肉所消耗的能量(1)
- 肌肉同時進行缺氧呼吸以產生更多/額外能量(1)
- 缺氧呼吸產生乳酸，積聚在血液中/缺氧呼吸產生乳酸的速度較分解快(1)
- 因此運動時血液乳酸水平增加
解: 純記誦。常考核的內容。但要注意評分要求，準確來說是一個相對的概念，氧氣供應不足，乳酸產生速度較分解快。
(iii) 評分概念：
- 正確的刺激＋偵察(1)
- 心血管中樞的對應＋目的地(1)
- 產生電訊號(1)
- 正確的反應(1)
例如：
- 延腦內化學感受器偵察到血液乳酸水平令血液pH有所下降(1)
- 延腦內的心血管中樞經交感神經發送更多神經脈衝至起搏點/竇房結(1)
- 起搏點/竇房結產生更多電訊號蔓延心肌(1)
- 令心肌更快收縮(I)，增加心率(不需要寫更強力)
解: 純記誦。注意所需的關鍵字詞。
(iv) 以下任何兩點：
- 在整個運動，小美在靜止狀態時的心率/在每一固定速度的心率較小光的低(1)(一般運動員的狀況)
- 小美心率的增加較小光的慢(1)(因心肌收縮較強，不需要那麼快)
- 小美在每一固定速度的血液乳酸濃度較小光的低(1)(這跟肺功能有關，運動員攝取的氧氣較多，便不用進行那麼多缺氣呼吸)
- 小美血液乳酸濃度的上升較小光的慢(1)(運動員攝取氧氣較多，分解乳酸速度亦較快)
解: 先想一想，受過訓練的運動員跟一般人有甚麼差異。受過訓練的運動員心肺功能較佳(即是肋間肌及心肌功能較佳，收縮更強力)，因此呼吸深度較大，因此同等運動下便可以用較低的呼吸速率來攝取相同的氧氣量。心肌較強，心搏量較高(注意，不是心輸出量)，每次心搏可輸出更多血液，因此平時的心搏率較一般人低。(因為平時無論運動員或一般人所需能量差不多，但運動員的心肌較強，可以較低的心搏率輸出較大的心搏量，最終輸出相同的心輸出量。
(b) (i) 感受器：下丘腦內的溫度感受器(1)(題目說的是監測體温，並不是外界温度，因此不應答皮膚的温度感受器。準確作答的話，不是温度感受器，而是冷及熱的感受器)
反應器：汗腺(1)(因為題目的Y軸是出汗率)
解: 純記誦。其實無論等滲組抑或高滲組的答案皆是一樣的。
(ii) 評分概念:
- 需要維持正常值(1)
- 偏離正常值激發反應(流汗)
- 描述反應(即流汗)如何有矯正作用(2)
例如：
- 等滲組體溫的正常值是37oC(1)(先描述正常狀況)
- 當體溫超越這正常值時便會激發出汗(1)(協調中心)
- 汗水蒸發時從身體吸收熱能(1)(用題目的資料，即出汗多少，但留意，必須要寫蒸發，沒有蒸發的話，熱能積聚在身體表面，散熱的效能會大幅減弱)
- 嘗試降低體溫，直到體溫回復至正常幅度(1)
解: 純記誦。先想清楚甚麼是負反饋。某體內參數(例如體温)有變化(例如上升)的話，身體偵測後作出反應，使這體內參數的水平回復(例如下降)，這反應便是負反應。如偵測後，強化這參數水平的話(例如參數愈高，反應使這參數水平更高)，便是正反饋。用作體內平衡的機制，一定是負反饋的。
(iii) - 高滲組的曲線顯示向右移動 /較為延遲/在開始出汗方面有較高的臨界(1)
- 這顯示負反饋機制的定點已經遷移至37.5oC(1)
解: 留意，無論高滲組抑或等滲組的效應也是差不多的(變化的形狀相似)，祗是位置有差異而已。因此作答這題時要與等滲組比較。
(iv) - 高滲組體液的水勢較低，較遲開始出汗減少流汗時流失水分(1)(汗液的分泌也一樣跟滲透有關，血液水勢較低，血液內水分自然較難滲透至汗腺)
- 為了保存更多水分以體温調節作為代價(1)(題目已註明如何有利水分調節)
解: 純推論。同學可能奇怪高滲組的反應如何適應體温調節，其實這反應並不是要適應體温調節，而是調節水分，避免身體過度缺水。當然這是一個平衡，水分調節跟體温調節，那一更重要? 根據上表資料，37.5oC前，水分調節更重要，之後便是體温調節。
乙部
2. (a) (i) 評分概念:
- 比較正確的數據集(1)
- 說明數據集之間差異的含意(1)
- 消除雜草如何能夠增加農作物的產量(1)
例如:
- 傳統農場內植物物種的數目較有機農場少很多(1)
- 顯示除草劑有效清除雜草/農作物之外的其他植物物種(1)
- 減少來自雜草在資源上的競爭(1)，增加農作物的產量
(ii) 評分概念:
- 比較正確的數據集(1)
- 說明數據集之間差異的含意(1)
- 利用恰當的數據集解釋為甚麼害蟲A的種群受抑制(2)
例如:
- 有機農場內害蟲A的數目較傳統農場少(1)
- 顯示有機農業/生物防治在防治害蟲方面較傳統農業/化學防治更有效(1)
下列任何一組:
- 傳統農業使用殺蟲劑同時殺死A的捕食者(1)，由於較少捕食者，害蟲A種群增加(1)
- 有機農業維持較多A的捕食者(1)，A的種群受到較多天然捕食者的防治而受到抑制(1)
(iii) 評分概念:
- 比較正確的數據集(1)
- 指出數據與植物物種的可持續性的關係(1)
- 解釋植物物種的豐度如何對動物物種的可持續發展有利(1)
例如:
- 有機農場周圍，植物和傳粉者的物種多樣性/物種豐度均更高
- 傳粉者的物種多樣性增加有花植物的繁殖(1)，維持植物物種的持續發展性
- 植物的物種多樣性提供多種食物，支持動物物種的生長(1)
(b) (i) 磷酸鹽對浮游植物的生長是必需養料(1)
在兩湖加人磷酸鹽會導致浮游植物種群大小的增加 (1)
(ii) - 實驗結果顯示湖A內浮游動物的種群大小大致上沒有變化(1)，湖B內浮游動物的種群則有所增加(1)
- 大量的浮游動物有助於清除/捕食湖B內的浮游植物/控制浮游植物的種群大小(1)
- 因此，湖B內有藻類過量繁殖的機會較湖A為低
(iii) - 魚類物種2捕食魚類物種1(1)
- 降低對浮游動物的捕食壓力/較少捕食者/魚類物種1捕食浮游動物(1)
- 湖B加人磷酸鹽後，浮游植物的生物量增加，為浮游動物提供更多食物(1)，導致浮游動物的種群增加
(iv) - 在夜間水中的溶解氧含量減少，因為大量的藻類停止進行光合作用(1)，但仍然在呼吸作用中消耗氧氣(1)
丙部
3. (a) (i) 評分概念:
- 指出數據/做法與細菌的生長有關(1+1)x2
例如:
以下任何兩項:
- 該細菌能在雪櫃內生長(1)，因為該細菌生長的下溫度極限在4oC之下(1)
- 這些食物未經煮熟便供食用(1)，如果食物有該細菌，並未被殺死
(ii) (1) 評分概念:
- 温度衝擊的理念: 短暫暴露於高温情況下(1)，然後迅速冷卻(1)
例如:
- 進 行巴士德消毒法時，將鮮奶在短時間內加熱至75oC(1)
- 然後迅速冷卻至10oC(1)
(2) 處理過程中驟然的溫度變化足以殺死李斯特菌 /75oC超出李斯特菌能存活的最高溫度(1)
(iii) (1) 22(1)
(2) 瓊脂板應經高壓滅菌器處理(1)
(b) (i) 病毒附著宿主細胞/將病毒DNA/ RNA注射人宿主細胞內/認出宿主細胞(1)
(ii) 評分概念:
- 膜蛋白的不同形狀(1)
- 病毒的膜蛋白/受體只能認出上呼吸道細胞的膜蛋白(1)
例如:
- 上呼吸道細胞膜蛋白的形狀與下呼吸道細胞的不同(1)
- 該病毒只能感染上呼吸道的細胞，因為病毒表面的蛋白認出上呼吸道細胞膜蛋白/與上呼吸道細胞膜蛋白在形狀上配合/互補(1)
(iii) 豬隻的病毒(1)
評分概念:
- 豬隻和人類有較近的親緣系統關係(1)
- 類似膜蛋白(1)
例如:
- 豬隻與人類有較近的親緣系統關係/豬隻和人類均屬哺乳動物/温血動物(1)
- 因此，豬隻病毒藉突變獲取感染人類能力的機會較魚類病毒為高/豬隻細胞的膜蛋白與人類細胞的類似(1)
(iv) (1) - 病毒核酸操控細菌病原體的代謝活動(1)
- 生產大量新噬菌體(1)
- 隨後噬菌體將細菌病原體爆開並殺死(1)
- 釋放出來的新噬菌體進一步感染食物中其他細菌病原體(1)
(2) 對宿主的專特性確保會消滅目標細菌/不會感染其他正常微生物/噬菌體不會感染人類(1)(接受其他合理答案）
丁部
4. (a) (i) - 應挑選幹細胞/能夠不斷製造新細胞(1)
- 幹細胞製造的新細胞會表達該已矯正基因/生產該已矯正基因的產物(1)
解: 純記誦。當然，實際上哪些細胞符合以上條件便要實際測試。
由於身體的細胞會不斷更新，基因改造的新細胞可不斷增新的話，最終會取代舊的細胞。
(ii) 以下下任何一組答案：
- 病毒載體(1)優點：能將基因運送到特定的宿主細胞內(1)缺點：病毒殘餘物的安全問題是一個隱憂/引起免疫反應(1)
- 基因槍(1)優點：可以應用於不同細胞，沒有限制(1) 缺點：是一個隨機過程，不肯定是否成功插人基因/不能控制插人位置/不肯定插人基因能否被表達/導致細胞機械性受損(1)
- 顯微注射(1)優點；能將基因準確運送到目標細胞內 (1)缺點：注射過有機會破壞目標細胞/每次只可注射一個細胞(1)
(接受其他合理答案)
解: 純記誦。留意，優點及缺點是相對其他方法的。儘量不要寫成本、操作困難度等，這些不是最重要的。
(iii) - 這基因治療沒有改變病人性細胞的遺傳組成/只改變人體細胞的遺傳組成(1)，因此經矯正的基因不會遺傳到下一代
- 他會把他具缺陷基因的X染色體傳給女兒(1)
- 他會把他沒有缺陷基因的Y染色體傳給兒子(1)
解: 由於沒有改變配子的基因，因此仍能傳給下一代。不過由於這基因位於X染色體，因此不可能傳給兒子。
(iv) - 下列任何兩項：
- 這基因治療用的基因都是源自人類/並非來自其他物種，沒有打破不同物種之間的自然屏障(1)
- 這基因治療插人的基因不能遺傳，不會永久地影響物種的遺傳組成(1)
- 插人的基因已存在於人類的基因組內(1)
- 若轉基因動物被釋出至大自然，可能會破壞生態平衡(1)
解: 爭議性來自會影響其他物種及下一代，而這影響卻是無法確定的，如確定有甚麼缺點的話，那倒沒有問題。
(b) (i) (1) 階段O(1)
- 因為階段N的溫度高(1)
- 使雙鏈DNA變性/把雙鏈DNA分成單鏈(1)引物才可以連接到 DNA單鏈上
解: 純記誦。最高的温度(約90度)是用以把DNA解開的，引物連接所需温度最低(約50-60度)，核苷酸延伸的温度位於中間(約70度)。
(2) 顯示2條單鏈DNA(1)，引物位置正確(1)
解: 留意，應有2條單鏈DNA。
(ii) 引物II(1)和引物IV(1)
解: 引物1及2應是擬擴增DNA的頭及尾。開始時GGAT….相對的引物便是CCTA….，即引物II; 末端是GCGCG…(由末端算起)，由於末端的引物對應的應是題目中DNA鹼基序列對面的鹼基序列，因此末端的引物便剛好是GCGCG..即引物IV。
(iii) 評分概念：
- DNA片段如何在凝膠內移動(1)
- DNA片段的大小和移動速度的關係(1)
- 利用DNA標記去確認DNA的大小
例如：
- 因為DNA片段帶負電荷，會沿著凝膠往正極移動(1)
- 較短的DNA片段與較長的DNA片段相比，會移動速度較快(1)
- 將PCR產物在凝膠上的位置，與已知長度的DNA標記的位置相比，就可測定它們的大小(1)
解: 實際上即是考核凝膠電泳的原理。
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