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高考申論題 106年 [園藝] 園藝植物生理學

第 一 題

📖 題組:
二、(一)請舉出行 crassulacean acid metabolism 的重要園藝作物五種。(5 分) (二)請分階段陳述一天 24 小時內,上述作物二氧化碳吸收的週期變化,以及伴隨產生的相關生理生化反應,包括敘明參與的主要酵素。(15 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

請舉出行 crassulacean acid metabolism 的重要園藝作物五種。(5 分)

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看到這題,應直覺聯想到耐旱、具肉質莖葉特徵的植物,特別是景天科、仙人掌科、鳳梨科及部分蘭科植物。列舉時,務必選擇在「園藝」上有經濟價值或常見栽培的作物(如果樹、花卉或藥用植物),以精準契合題意。

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行景天酸代謝(Crassulacean acid metabolism, CAM)的重要園藝作物,多具有耐旱及肉質化特徵,常見的五種包含:

  1. 鳳梨(Ananas comosus,鳳梨科):重要的熱帶果樹。
  2. 蝴蝶蘭(Phalaenopsis spp.,蘭科):高經濟價值的觀賞花卉。

小題 (二)

請分階段陳述一天 24 小時內,上述作物二氧化碳吸收的週期變化,以及伴隨產生的相關生理生化反應,包括敘明參與的主要酵素。(15 分)

思路引導 VIP

看到 CAM 植物的題目,首先要聯想到其核心機制為『時間上的分隔 (Temporal separation)』。解題時應將一天 24 小時劃分為四個經典生理階段(夜間、清晨、白天、傍晚),並針對每一階段依序說明:1. 氣孔開閉狀態、2. CO2 吸收與碳骨架流向(蘋果酸與澱粉的轉換)、3. 液泡酸鹼值變化(酸化/去酸化)、4. 參與的核心酵素(PEPC、MDH、ME/PEPCK、RuBisCO)。

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【破題】 景天酸代謝(Crassulacean acid metabolism, CAM)是植物為適應乾旱環境,演化出將二氧化碳固定與卡爾文循環在「時間上分隔」的生理機制。透過夜間氣孔開啟固定 CO2,白天氣孔關閉進行光合作用,以達到極高的水分利用效率。 【論述】

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