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高考申論題 110年 [園藝] 園藝作物繁殖與育種學

第 一 題

📖 題組:
請解釋並比較下列名詞:(每小題 6 分,共 30 分) (一) Complementary gene and Supplementary gene (二) Monoecious and Dioecious (三) Penetrance and Expressivity (四) Multiple allele and Polygene (五) Differentiation and Cyto-differentiation
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

Complementary gene and Supplementary gene

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看到這題應立刻聯想到非等位基因間的交感作用(Epistasis)。解題時先分別定義「互補基因」與「輔助基因」的作用機制,接著點出關鍵的 F2 世代分離比例(9:7 與 9:3:4),最後務必結合具體的園藝作物(如香豌豆花色、洋蔥鱗莖顏色)作為實例以提升專業說服力。

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【破題】兩者皆屬於非等位基因間的交感作用(Epistasis),會改變傳統孟德爾雙基因遺傳的 9:3:3:1 表型分離比例。 【論述】 一、互補基因 (Complementary gene)

小題 (二)

Monoecious and Dioecious

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作答時應先精確定義這兩種植物性別表現型態的差異(花器構造與著生位置)。接著,必須從「育種學與種子生產」的角度出發,論述兩者對授粉機制(自交與異交傾向)、隔離需求、純系選育難易度及商業栽培(如授粉株配置)的實務影響,並務必舉出對應的園藝作物實例以獲取高分。

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【破題】 Monoecious(雌雄同株)與 Dioecious(雌雄異株)皆為植物的性別表現(Sex expression)型態,兩者在花器構造上皆為單性花(Unisexual flower),但著生位置不同,此特性直接決定作物的授粉機制(自交或異交),並影響育種策略與商業採種流程。 【論述】

小題 (三)

Penetrance and Expressivity

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考生看到此題應先釐清兩者的核心差異:Penetrance(表現率)探討的是群體中「有或無」表現的比例問題;Expressivity(表現度)探討的是個體間表現「強或弱」的程度問題。作答時務必點出這兩種現象多受環境因素或修飾基因影響,並結合園藝作物(如花卉顏色深淺、抗病性表現等)作為具體實例以獲取高分。

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【破題】 Penetrance (表現率) 與 Expressivity (表現度) 皆為遺傳學中用以描述「特定基因型」與其「最終表型」之間,因受環境因素或遺傳背景 (如修飾基因) 影響而產生變異的兩個重要概念。 【論述】

小題 (四)

Multiple allele and Polygene

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這題的核心在於區分遺傳學中兩個容易混淆的概念:等位基因數量的增加(複等位基因)與決定性狀的基因座數量的增加(多基因)。考生應先分別定義兩者,接著從基因座(Locus)數量、遺傳表現型特徵(質司性狀 vs. 量司性狀)、以及具體的園藝作物案例來進行對比分析,以展現遺傳學與育種學的專業深度。

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【破題】 複等位基因(Multiple allele)探討的是「單一基因座」上存在多種等位基因的遺傳現象;而多基因(Polygene)探討的是「多個基因座」共同控制單一性狀的遺傳模式。兩者在園藝作物育種上分別對應質司性狀(Qualitative trait)與量司性狀(Quantitative trait)的改良策略。 【論述】

小題 (五)

Differentiation and Cyto-differentiation

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看到此題,應立即聯想生物學體制階層(Hierarchy)的概念。先分別定義兩者的層次差異:「分化」為巨觀的器官或組織改變(如花芽分化);「細胞分化」則為微觀的細胞層級改變(如基因差異性表現導致的細胞形態特化)。作答時務必結合園藝實務,舉出如組織培養或作物開花機制等實例以突顯專業度。

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【破題】 「分化」與「細胞分化」皆描述植物發育過程中,由未特化狀態轉變為具特定構造與生理功能的過程,但兩者探討的生物學組織階層(巨觀器官層級 vs. 微觀細胞層級)有所不同。 【論述】

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