生物技術 / 子課題
生物技術應用
Applications of Biotechnology
藥物生產（胰島素/人類生長激素/疫苗/單克隆抗體）；基因治療（體細胞基因治療）；幹細胞治療；轉基因動植物
核心考點 (Knowledge Groups)
1. 解釋基因治療及幹細胞療法的原理與應用
考評提示：基因治療原理、幹細胞分類
- 考評重點 基因治療是把功能正常的基因導入患者的細胞，以補償其突變或缺失的基因；體細胞基因治療的效果僅限於該患者本人，並不遺傳給後代；常用載體包括經改造後失去致病性的病毒 (例如腺病毒) 及非病毒方法 (如脂質體)
- 邏輯 幹細胞按分化潛能分類：全能幹細胞 (如受精卵及早期胚胎細胞) 可分化為胚胎及胎盤的所有細胞類型；多能幹細胞 (如胚胎幹細胞) 可分化為來自三個胚層的各種細胞；多潛能幹細胞 (如造血幹細胞) 只能分化為特定範圍的細胞；由全能到多潛能，分化潛能逐步下降
- trap 單克隆抗體由單一 B 淋巴細胞克隆所產生，因此對某一特定抗原上某一特定抗原決定位具有高度特異性；廣泛用於診斷 (如驗孕試劑、愛滋病抗體檢測) 及治療 (如用於針對癌細胞表面抗原的標靶治療)
HKEAA 評卷員建議
2021 年 基因治療中選擇合適細胞的兩個一般標準：應選擇幹細胞/能持續產生細胞的類型。同學表現非常差。
常見題型 · scoring points
描述生物工程技術的醫學應用
- 胰島素生產：將人胰島素基因插入大腸桿菌中大規模生產，治療糖尿病。
- 醫學蛋白質：生產人類生長激素及紅細胞生成素（EPO）。
- 轉基因植物：黃金大米（Golden Rice）含β-胡蘿蔔素，改善維生素A缺乏。
- 轉基因動物：生產藥用蛋白質（如乳汁中含人類藥用蛋白質的綿羊）。
解釋基因治療的原理、方法與局限
- 原理：將正常基因引入患者細胞，以彌補或替代缺陷基因。
- 載體：常用病毒載體（如腺病毒）將基因送入靶細胞。
- 局限：插入突變風險；病毒載體引發免疫反應；療效可能短暫（細胞更替）。
- 分類：體細胞基因治療（不遺傳） vs 生殖細胞基因治療（遺傳，目前不被允許）。
描述幹細胞的分類及其醫學應用潛力
- 特性：自我更新（持續分裂）及分化潛能（分化為多種細胞）。
- 分類：胚胎幹細胞（多能性）及成體幹細胞（如骨髓造血桿細胞）。
- 應用：骨髓移植治療白血病；替代治療帕金森症或糖尿病。
- iPSC：將成體細胞重新編程為多能幹細胞，避免破壞胚胎的倫理爭議。
分析 DNA 指紋圖譜判定親子關係的邏輯
- ① 遺傳來源：子代的每一條 DNA 條帶必須來自其親生父親或親生母親。
- ② 判定方法：剔除子代中與母親相同的條帶，剩餘條帶必須在父親圖譜中找到。
- ③ 排除：若子代出現一條既不屬於母親也不屬於測試男性的條帶，則該男性非親父。
- ④ 唯一性：除同卵雙生外，沒有兩個人的 DNA 指紋完全相同。
轉基因植物：Bt 作物與除草劑耐受作物的原理
- Bt 作物：轉入蘇雲金桿菌的基因，使植物產生對昆蟲有害的毒蛋白，減少農藥使用。
- 除草劑耐受作物：轉入抗除草劑基因，農民可在大面積噴灑除草劑而不傷害作物。
- 效益：提高產量，降低農業成本。
- 生態風險：基因可能擴散至野生物種，產生「超級雜草」。
生物修復 (Bioremediation) 的應用示例
- 原油清理：利用能降解碳氫化合物的細菌處理海洋或海灘的漏油事故。
- 重金屬清除：利用基因改造微生物或特定植物（生物富集）清除土壤中的重金屬污染。
- 污水處理：利用微生物群落分解城市污水中的有機廢物。
- 效益：相較於物理化學方法，生物修復通常成本更低、更環保。
轉基因動物：AquaAdvantage 鮭魚與醫學工廠
- 鮭魚案例：轉入生長激素基因，使其全年持續生長，縮短上市時間。
- 醫學工廠：例如在羊奶中生產人類凝血因子 VIII 或抗胰蛋白酶，易於大規模提取。
- 環境風險：若轉基因鮭魚逃入自然界，可能破壞原生種群及生態平衡。
基因治療的輸送方法：病毒與非病毒載體
- 體細胞基因治療：將正常功能的基因導入患者的體細胞（如肺部、骨髓細胞），以替代或彌補有缺陷的基因。
- 遺傳性：體細胞基因治療只影響患者本身的體細胞，改變不會遺傳給下一代。
- 應用例子：囊性纖維化、某些遺傳性免疫缺陷的治療研究。
- 挑戰：如何把正常基因準確送入目標細胞，並維持其長期表達，同時避免不良反應。
生物技術 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準，含歷屆考評建議引用。最後更新：2026 年 4 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE 生物神器 App。
