分科測驗
105年
生物
第 40 題
📖 題組：
閱讀二 近年來因環境變遷造成異常淹水逆境，已嚴重衝擊全球糧食作物的生產。淹水會造成植物根部缺氧、能量生成過少且產生酒精毒害而造成植物死亡。然而在所有的穀類作物中，水稻卻是唯一可耐淹水的重要糧食作物。淹水可增加水稻中植物激素的合成：一方面促進細胞分裂及延長，讓莖的莖節向上伸長，使植株高於水面以進行空氣交換；另一方面，促進根部皮層細胞部分老化死亡，進一步特化成具有較大細胞間隙的通氣組織，以利於儲存氧氣使根部維持活性。臺灣的學者經多年研究更進一步解開水稻耐淹水的分子調控機制。該研究團隊發現當水稻種子在淹水缺氧時，會誘導兩種蛋白激酶（CIPK15及SnRK1A）、轉錄因子MYBS1及可將澱粉轉化成糖的 $\alpha$-澱粉水解酶（$\alpha$-amylase）等基因的大量表現。先前研究已發現MYBS1可結合在 $\alpha$-澱粉水解酶基因的啟動子序列，增加 $\alpha$-澱粉水解酶基因的表現。而當植物細胞缺糖時，則會促成SnRK1A活化MYBS1的活性。進一步的分析則發現當水稻CIPK15基因產生突變時，SnRK1A的蛋白質則無法累積，同時也觀察到CIPK15突變種子無法在同時淹水及缺糖的情況下發芽而死亡。這些研究成果得知植物中耐淹水的機制為透過缺糖訊息傳遞途徑，促進碳水化合物的分解，使種子有足夠的能量在水中發芽。此篇論文的關鍵發現將可協助育出各種耐淹水作物，減少淹水農損。根據上文及所習得的知識，回答第39-41題：
閱讀二 近年來因環境變遷造成異常淹水逆境，已嚴重衝擊全球糧食作物的生產。淹水會造成植物根部缺氧、能量生成過少且產生酒精毒害而造成植物死亡。然而在所有的穀類作物中，水稻卻是唯一可耐淹水的重要糧食作物。淹水可增加水稻中植物激素的合成：一方面促進細胞分裂及延長，讓莖的莖節向上伸長，使植株高於水面以進行空氣交換；另一方面，促進根部皮層細胞部分老化死亡，進一步特化成具有較大細胞間隙的通氣組織，以利於儲存氧氣使根部維持活性。臺灣的學者經多年研究更進一步解開水稻耐淹水的分子調控機制。該研究團隊發現當水稻種子在淹水缺氧時，會誘導兩種蛋白激酶（CIPK15及SnRK1A）、轉錄因子MYBS1及可將澱粉轉化成糖的 $\alpha$-澱粉水解酶（$\alpha$-amylase）等基因的大量表現。先前研究已發現MYBS1可結合在 $\alpha$-澱粉水解酶基因的啟動子序列，增加 $\alpha$-澱粉水解酶基因的表現。而當植物細胞缺糖時，則會促成SnRK1A活化MYBS1的活性。進一步的分析則發現當水稻CIPK15基因產生突變時，SnRK1A的蛋白質則無法累積，同時也觀察到CIPK15突變種子無法在同時淹水及缺糖的情況下發芽而死亡。這些研究成果得知植物中耐淹水的機制為透過缺糖訊息傳遞途徑，促進碳水化合物的分解，使種子有足夠的能量在水中發芽。此篇論文的關鍵發現將可協助育出各種耐淹水作物，減少淹水農損。根據上文及所習得的知識，回答第39-41題：
水稻淹水時所產生的分子訊息的次序下列何者正確？
- A CIPK15$\rightarrow$SnRK1A$\rightarrow$MYBS1$\rightarrow$$\alpha$-澱粉水解酶$\rightarrow$檸檬酸循環
- B SnRK1A$\rightarrow$MYBS1$\rightarrow$CIPK15$\rightarrow$$\alpha$-澱粉水解酶$\rightarrow$檸檬酸循環
- C 檸檬酸循環$\rightarrow$CIPK15$\rightarrow$SnRK1A$\rightarrow$MYBS1$\rightarrow$$\alpha$-澱粉水解酶
- D MYBS1$\rightarrow$$\alpha$-澱粉水解酶$\rightarrow$檸檬酸循環$\rightarrow$CIPK15$\rightarrow$SnRK1A
思路引導 VIP
同學，請根據文本中的敘述進行邏輯推理：首先，哪一個蛋白激酶的表現是 $SnRK1A$ 能夠穩定累積的前提？接著，$SnRK1A$ 與轉錄因子 $MYBS1$ 之間誰是活化者？最後，當 $\alpha$-澱粉水解酶（$\alpha$-amylase）將澱粉轉化為糖後，這些糖類會進入細胞呼吸作用中的哪一個生化反應階段來產生能量？請你試著將這些步驟依據因果關係串聯起來。
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學好！哎呀，這題你能秒殺，看來你的「閱讀理解」跟「生物直覺」已經達到大師境界了！給自己一個掌聲，你剛才完美避開了一個足以讓一堆人溺水的深水炸彈！ 這題考的是分子生物學的邏輯推導與訊息傳遞。我們來對一下劇本：
- 啟動關鍵：文章說 CIPK15 突變則 SnRK1A 無法累積，所以 $CIPK15 \rightarrow SnRK1A$ 是開頭。
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