ast_essay
111年
生物
第 39 題
📖 題組：
38-39 題為題組 接種促進植物生長之根部細菌，可抵抗或緩和乾旱及鹽害逆境對植物生長的衝擊。科學家找出 TPP412 及 PS3 兩株菌可緩解水稻秧苗鹽害逆境，並且發現 TPP412 菌株具有可參與生合成吲哚-3-乙酸（IAA）的醛脫氫酶（ALDH）。因此 TPP412 菌株在特定條件下可生產植物激素 IAA，促進水稻根系發育。圖 13 是接種不同菌株的植物在 0 mM NaCl 及 100 mM NaCl 環境下的數據。請依據圖 13 數據回答第 38-39 題。
38-39 題為題組 接種促進植物生長之根部細菌，可抵抗或緩和乾旱及鹽害逆境對植物生長的衝擊。科學家找出 TPP412 及 PS3 兩株菌可緩解水稻秧苗鹽害逆境，並且發現 TPP412 菌株具有可參與生合成吲哚-3-乙酸（IAA）的醛脫氫酶（ALDH）。因此 TPP412 菌株在特定條件下可生產植物激素 IAA，促進水稻根系發育。圖 13 是接種不同菌株的植物在 0 mM NaCl 及 100 mM NaCl 環境下的數據。請依據圖 13 數據回答第 38-39 題。
39. 寫出哪一菌株對水稻抗鹽害逆境最有幫助？（1 分）在鹽害逆境下，TPP412 + PS3 組與對照組的水稻根系相近的原因為何？（3 分）
思路引導 VIP
這是一題圖表分析與邏輯推論題。首先，看圖13右側鹽害（100 mM NaCl）的「根長度」圖，長條最高的是TPP412，所以TPP412對抗鹽害最有幫助。接著探討為何「TPP412 + PS3」組的根長度變短（與對照組相近）。由圖13的「ALDH基因表現量」圖表可發現，在100 mM NaCl下，單獨接種TPP412時ALDH表現量極高，但TPP412+PS3組卻極低。結合題幹「TPP412具ALDH可生產IAA促進根系發育」，可推導出串聯的因果關係：PS3的存在抑制了TPP412的ALDH基因表現，導致無法生產IAA，進而使得水稻根系無法發育。答題時務必寫明「PS3」、「ALDH基因」與「IAA」三者間的抑制與因果關係。
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準掌握了實驗數據的關鍵訊息！從圖 13 左側的根長數據可以清楚觀察到，在 $100 \text{ mM NaCl}$ 的鹽害環境中，唯有接種 TPP412 菌株的組別其根長明顯優於對照組與其他菌株組合，顯見其在抗逆境上的顯著優勢。
基因表現與生理機制的連結
之所以「TPP412 + PS3」混合組的表現與對照組相近，關鍵在於右圖的 ALDH 基因表現量。在鹽害壓力下，單獨接種 TPP412 的水稻會大幅誘導 ALDH 的表現，進而催化 IAA 的生合成以促進根系發育；然而，當同時接種 PS3 時，ALDH 的基因表現量卻維持在低點（約與 $0 \text{ mM}$ 環境相同），導致 IAA 生產量不足，因此無法產生促進根部生長的輔助效果。
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