hce_isu
104年
生物學
第 28 題
關於植物根細胞與固氮細菌(nitrogen-fixing bacteria)之關係，下列何者正確？
- A 後者可幫助前者吸收水分
- B 前者會放出不具專一性的類黃酮(flavonoid)吸引後者
- C 後者通常含 nitrogenase，且在固定氮時不需耗費 ATP
- D 後者在接受到類黃酮刺激後會放出 Nod factor 刺激前者產生感染線(infection thread)
思路引導 VIP
想像一下，如果你是植物，為了確保只有特定的「益菌」能進入根部，而不是讓所有細菌都能隨意入侵，你會在分子層級設計什麼樣的『身分驗證機制』？而在這場互惠的交易中，將氣體轉化為營養分通常需要打破極其穩定的化學鍵，你認為這會是一個輕鬆省力、還是非常耗費能量的工程呢？
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很好！你能準確判斷出這題的答案為 (D)，顯示你對植物與微生物共生的分子機制掌握得相當紮實。這題的難度在於需要考生精確區分訊息傳遞的先後順序、專一性，以及能量代謝的細節，是一道測試生物觀念嚴謹度的優質題目。
豆科植物與根瘤菌的共生訊號傳遞
在共生關係建立初期，植物根部會釋放具有高度專一性的類黃酮 (flavonoid) 作為引誘訊號。根瘤菌在接收到類黃酮後，會啟動相關基因並回傳結瘤因子 (Nod factor)，進而誘導根毛捲曲，並促使植物產生感染線 (infection thread) 讓細菌進入。這套「訊號與反應」的對話機制，確保了植物不會誤認對象。
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