自然學測

45-47題為題組

小花根據以上發酵反應的資訊，提出了乳糖發酵的反應式（式 1），並測試表 8 中各種不同的發酵條件對乳酪製作的影響。
(a) 若依照小花的預期，乳糖在水溶液中發酵生成乳酸的化學反應式為何？
(b) 若小花想知道熟成時間對乳酪製作的影響，應該挑選表8中哪三組條件下做出的乳酪來作比較？說明你的根據為何。

48-50題為題組

小明家之族譜詳細記載家族罹患顯性遺傳性多囊性腎臟病之成員。依此，他繪得某一支系的四個世代（I～IV）罹病分布圖，如圖 14。
(a）族譜所缺漏的III-5成員在罹病分布圖應為何種圖形？
(b）圖14中哪一對父母及其所有子女之罹病分布，可以恰好正確地表現孟德爾遺傳模式中的體染色體之遺傳方式？說明為何為體染色體遺傳的原因？

51-54題為題組 自工業革命於 $1760$ 年在英國開始後，人類對於化石燃料（煤和石油）的使用滿足了經濟發展和產業革命的需求，然而這些化石燃料的燃燒，也使空氣中的二氧化碳濃度上升，如圖 15(a) 所示。除了二氧化碳之外，人類對化石燃料的運用也在環境中留下許多痕跡，鉛元素便是其中一個例子。圖 15(b) 是英國某湖泊岩心（岩芯）中 $1700$ 年以來的鉛濃度變化，圖 15(c) 則是 $1700$ 年以來，該岩心中的鉛-$206$ 與鉛-$207$ 的比例（$\frac{^{206}\mathrm{Pb}}{^{207}\mathrm{Pb}}$）變化。

煤和石油有著不同的鉛同位素訊號，如英國地區煤的 $\frac{^{206}\mathrm{Pb}}{^{207}\mathrm{Pb}}$ 比例為 $1.186$，石油的 $\frac{^{206}\mathrm{Pb}}{^{207}\mathrm{Pb}}$ 比例為 $1.067$，分析岩心中鉛濃度以及鉛同位素比例，便能推測該地過去化石燃料的使用情形。鉛-$206$ 及鉛-$207$ 是鉛元素常見的穩定同位素，來源可能是岩石、地下水、煤或石油，同時也可能從鈾元素衰變而來。鈾-$238$ 具有天然放射性，其質子數為 $92$，中子數為 $146$，會歷經衰變過程，轉變成穩定的鉛-$206$ 原子，如下式（2）所示：

$$
{}_{92}^{238}\mathrm{U} \to {}_{90}^{234}\mathrm{Th} \to {}_{91}^{234}\mathrm{Pa} \to {}_{92}^{234}\mathrm{U} \to \cdots \to {}_{81}^{206}\mathrm{Tl} \to {}_{82}^{206}\mathrm{Pb}
\quad \text{式（2）}
$$

放射性同位素的衰變有α衰變、β衰變及γ衰變等三種，這三種衰變方式發出的放射線分別為α射線、β射線及γ射線。α射線就是氫-4（⁴He）的原子核，β射線就是具有高能量的電子，而γ射線就是波長極短的電磁波。依據式（2）所示鈾-238（²³⁸U）衰變為鈾-206（²⁰⁶Pb）的過程，下列關於鈾與鉈同位素放射衰變的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)鈾-238（²³⁸U）發生α衰變後成為釷-234（²³⁴Th）
(B)鈾-238（²³⁸U）發生β衰變後成為釷-234（²³⁴Th）
(C)鈾-238（²³⁸U）發生γ衰變後成為釷-234（²³⁴Th）
(D)鉈-206（²⁰⁶Tl）發生α衰變後成為鈾-206（²⁰⁶Pb）
(E)鉈-206（²⁰⁶Tl）發生β衰變後成為鈾-206（²⁰⁶Pb）