115學測自然 第33題 詳解

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   先看懂每個試劑

   先把實驗流程翻譯成分子層次的動作，才知道最後撈到的是什麼。果汁機打碎果實是機械破壞組織；清潔劑的作用是溶解細胞膜與核膜的磷脂雙層，讓 DNA 釋出；食鹽水提供鈉離子，中和 DNA 骨架上磷酸基的負電荷，使 DNA 分子彼此靠攏、同時幫助蛋白質沉澱；新鮮鳳梨汁含有蛋白酶，把纏在 DNA 上的蛋白質切斷分解；過濾去除細胞碎屑後，加入酒精則是因為 DNA 幾乎不溶於酒精，於是在濾液與酒精的交界處析出。
2. 2

   確認棉絮是什麼

   交界處那團白色棉絮狀物質，主體就是從奇異果細胞中釋出的 DNA 長鏈（夾雜少量未除盡的雜質）。關鍵是它已經是「裸露的 DNA」——原本結合在上面的組蛋白等蛋白質，早在鳳梨汁那一步就被蛋白酶分解掉了，這團東西身上既沒有酵素，也沒有核糖體、tRNA、ATP 等任何細胞機器。這一點決定了後面所有選項的命運。
3. 3

   用聚合物觀點解題

   DNA 是一種聚合物，它的單體是核苷酸，每個核苷酸由一分子去氧核糖、一個磷酸基和一個含氮鹼基構成；核苷酸之間靠磷酸雙酯鍵串接成長鏈。既然是由單體脫水縮合串起來的聚合物，把它水解（在鍵結處加水打斷）自然就會還原成核苷酸，這與蛋白質水解得到胺基酸、多醣水解得到單醣是同一個道理。所以 (B) 說經水解處理後會產生核苷酸，完全正確。
4. 4

   刪掉其餘四項

   (A) 錯：染色體是 DNA 纏繞在組蛋白上、再層層盤捲凝聚而成的構造，而且只在細胞分裂期才凝聚成棍棒狀。試管裡的 DNA 蛋白質已被鳳梨汁分解，沒有可供纏繞的核心，也沒有細胞內的調控，染色後只會看到一團散亂的絲狀物。(C) 錯：合成蛋白質要先轉錄成 mRNA，再由核糖體、tRNA、多種酵素與 ATP 共同完成轉譯，光把 DNA 和胺基酸放在一起加溫，什麼也不會發生。(D) 錯：合成 RNA 需要 RNA 聚合酶與核糖核苷酸原料，生理食鹽水只是等張溶液，不會提供酵素或原料。(E) 錯：奇異果與草莓的 DNA 序列並不互補，兩者混合只是物理上摻在一起；何況萃取出來的本來就已經是雙股螺旋，不會再去跟別的物種配對成一條完全互補的雙股。
5. 5

   作答

   撈起來的是裸露的 DNA，缺少蛋白質與所有細胞機器，因此不可能自行形成染色體、合成蛋白質或轉錄出 RNA，也不會與別種生物的 DNA 配成完全互補的雙股。唯一符合化學事實的，是把這條核苷酸聚合物水解後會得到它的單體核苷酸。答案選 (B)。

關鍵觀念：#DNA結構 #核酸水解 #生物大分子

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