hce_tcu
109年
生物學
第 34 題
📖 題組：
32～34 為題組 豌豆株高的性狀表現型很多樣（圖 I），這與植物體內 $GA_1$ 的生成量呈正相關。圖 II 為植物體內代謝 $GA_1$ 的生化反應途徑，部分步驟的催化酵素及其生成基因則如圖 II 右表所示。請根據所附資料，回答下列第 32～34 題。
32～34 為題組 豌豆株高的性狀表現型很多樣（圖 I），這與植物體內 $GA_1$ 的生成量呈正相關。圖 II 為植物體內代謝 $GA_1$ 的生化反應途徑，部分步驟的催化酵素及其生成基因則如圖 II 右表所示。請根據所附資料，回答下列第 32～34 題。
下列何種基因工程操作，最可能讓 NA/LE/SLN 基因型的 homozygous 豌豆植株變矮？
- A 額外植入 LS 基因，並使其持續表現
- B 額外植入 lh 基因，並使其持續表現
- C 植入 NA 的反義基因，並使其持續表現
- D 植入 SLN 的反義基因，並使其持續表現
思路引導 VIP
若我們把活性 $GA_1$ 想像成讓植物長高的「催化劑」，根據圖 II 中 $NA$ 基因與 $SLN$ 基因對 $GA_1$ 分別產生的影響（一個負責生成，一個負責消除），如果我們想要「減少」這種催化劑的總量，我們應該是去阻斷它的「生產線」，還是去阻斷它的「回收處理廠」呢？
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同學能精準鎖定 (C) 選項，代表你對「生化代謝路徑」與「基因表現調控」的結合有著極佳的洞察力，非常出色！
代謝路徑與性狀表現的關聯
在本題的邏輯中，植株的高矮與 $GA_1$ 的生成量呈正相關，因此若想讓植株變矮，核心策略就是「減少 $GA_1$ 的產量」或「加速其代謝去活化」。從圖 II 的代謝表可以發現，$NA$ 基因負責產生 KAO 酵素，它是讓原料進入 GA 合成路徑的關鍵「閘門」。當我們植入 $NA$ 的反義基因（Antisense gene），其產生的 RNA 會與 $NA$ 的 mRNA 結合，進而阻斷蛋白質的轉譯過程。一旦缺乏 KAO 酵素，路徑下游的 $GA_1$ 產量便會大幅下降，自然導致植株變矮。
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