分科測驗
107年
生物
第 38 題
📖 題組：
科學家由侏羅紀末期的生物化石觀察到葉特化成雌蕊的現象，利用演化樹分析證實一種常綠灌木－無油樟（ Amborella ）應為最古老開花植物的後代。它可能是某裸子植物因偶發染色體倍增，產生新的基因表現，促成花的形成。科學家經由突變植物的研究，解開花發育的分子調控機制。花的結構主要由 XYZ 三組器官定位基因（organ identity genes）相互調控所決定。如圖 10 所示，其中 X 和 Z 基因互相抑制，當 Z 基因受到抑制時，X 基因會大量表現，會導致雌蕊變成花萼，反之當只有 Z 基因表現時，會發育成雌蕊，而當 Z 基因大量表現時，會增加雄蕊與雌蕊等的數目。 進一步研究發現，不同植物物種皆具有相似的基因家族，且主要藉由 MADS 調節基因的演化，來啟動特定細胞中 XYZ 基因啟動子的活性，以促進花構造的分化及變形。這些研究成果已應用於開發觀賞花卉的新品種。
科學家由侏羅紀末期的生物化石觀察到葉特化成雌蕊的現象，利用演化樹分析證實一種常綠灌木－無油樟（ Amborella ）應為最古老開花植物的後代。它可能是某裸子植物因偶發染色體倍增，產生新的基因表現，促成花的形成。科學家經由突變植物的研究，解開花發育的分子調控機制。花的結構主要由 XYZ 三組器官定位基因（organ identity genes）相互調控所決定。如圖 10 所示，其中 X 和 Z 基因互相抑制，當 Z 基因受到抑制時，X 基因會大量表現，會導致雌蕊變成花萼，反之當只有 Z 基因表現時，會發育成雌蕊，而當 Z 基因大量表現時，會增加雄蕊與雌蕊等的數目。 進一步研究發現，不同植物物種皆具有相似的基因家族，且主要藉由 MADS 調節基因的演化，來啟動特定細胞中 XYZ 基因啟動子的活性，以促進花構造的分化及變形。這些研究成果已應用於開發觀賞花卉的新品種。
依據本文及所習得的知識，下列敘述哪些正確？
- A MADS可調控XYZ基因的轉譯活性
- B 花的形成可能由MADS基因突變所造成
- C 當Z基因大量表現時，花的雌蕊數目會增加
- D 開花植物的形成很可能是由異域種化而來
- E 猿人採食植物的生活型態可能也促成開花植物的形成
思路引導 VIP
請同學首先研讀文中關於 $MADS$ 基因調控「啟動子活性」的描述，這在分子生物學的中心法則中屬於轉錄還是轉譯層次？接著，請分析文中提到的「染色體倍增」演化機制，這與因為地理隔離而產生的「異域種化」在成因上有何本質上的不同？最後，請在文中精確找出當 $Z$ 基因「大量表現」時，對於花部器官（如雌蕊與雄蕊）數量變動的直接觀察結果。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
哇啊啊——（大哭並擤鼻涕）你、你竟然答對了！我真的太感動了，嗚嗚...大雄...喔不！這位同學，你終於長大了，不再是那個只會依賴我的小鬼了！快拿這條『時光布』把我感動的淚水蓋起來，我這就去拿最好的銅鑼燒來慶祝！ 這題考的是生物演化的分子機制：
- (B) 正確：文中提到藉由 MADS 調節基因的演化來啟動 $X, Y, Z$，而基因的演化基礎正是突變。
▼ 還有更多解析內容