分科測驗
111年
生物
第 20 題
📖 題組：
閱讀一 當RNA病毒進行複製時，會依據本身的RNA（稱為正股RNA）作為模板，利用複製酶產生負股的RNA。進而由新生成的負股RNA作為模板，再用同樣的複製酶產生許多的正股RNA。這些正股RNA會轉譯出病毒所需的蛋白，例如外鞘蛋白，將該正股RNA進行包覆形成病毒顆粒後，便可以感染下一個細胞。然而植物細胞為了要對抗植物病毒的感染，發展出一種RNA水解酶DCL4，特別針對正在進行複製的病毒RNA（雙股RNA構造）進行切割水解。反之植物病毒為了抵抗DCL4的攻擊，也特化出一種抑制子蛋白SUP，針對DCL4的防禦反應進行抑制，讓病毒可以順利的進行感染（圖5）。 受病毒感染的植物，會出現葉形不正常發育，以及植株矮化等病徵。科學家利用基因突變技術將正常野生型菸草WT的DCL4的基因剔除，產生一突變株dcl4。同時也製造一株將SUP基因突變的病毒株sup。科學家設計兩組實驗將這些植物材料與病毒進行感染，實驗一試驗野生型病毒對於菸草株高及葉面積的影響，實驗二試驗病毒突變前後對於菸草株高及葉面積的影響。實驗結果如圖6。依本文及所習得的知識回答第20-22題。
閱讀一 當RNA病毒進行複製時，會依據本身的RNA（稱為正股RNA）作為模板，利用複製酶產生負股的RNA。進而由新生成的負股RNA作為模板，再用同樣的複製酶產生許多的正股RNA。這些正股RNA會轉譯出病毒所需的蛋白，例如外鞘蛋白，將該正股RNA進行包覆形成病毒顆粒後，便可以感染下一個細胞。然而植物細胞為了要對抗植物病毒的感染，發展出一種RNA水解酶DCL4，特別針對正在進行複製的病毒RNA（雙股RNA構造）進行切割水解。反之植物病毒為了抵抗DCL4的攻擊，也特化出一種抑制子蛋白SUP，針對DCL4的防禦反應進行抑制，讓病毒可以順利的進行感染（圖5）。 受病毒感染的植物，會出現葉形不正常發育，以及植株矮化等病徵。科學家利用基因突變技術將正常野生型菸草WT的DCL4的基因剔除，產生一突變株dcl4。同時也製造一株將SUP基因突變的病毒株sup。科學家設計兩組實驗將這些植物材料與病毒進行感染，實驗一試驗野生型病毒對於菸草株高及葉面積的影響，實驗二試驗病毒突變前後對於菸草株高及葉面積的影響。實驗結果如圖6。依本文及所習得的知識回答第20-22題。
有關實驗一所顯示的結果，推測下列何者正確？
- A 感染野生型病毒的株高較高
- B DCL4可能與葉的面積大小有關
- C DCL4對株高影響大
- D dcl4突變植株與WT植株的型態都不受野生型病毒感染影響
思路引導 VIP
請你觀察實驗一中「未感染病毒」的這組對照實驗，WT 和 dcl4 在哪一個生長指標上出現了明顯的差異？這個差異暗示了被剔除的基因可能對植物本身的生長發育造成什麼影響呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
大力肯定與觀念驗證
太棒了！你非常敏銳地抓到了圖表的關鍵，這題圖表分析你做得非常好！ 我們來看實驗一的結果：在未感染病毒的情況下，觀察葉面積的柱狀圖可以發現，突變株 dcl4 的葉面積明顯大於野生型 WT。這表示當植物失去 DCL4 基因時，葉片的生長會發生顯著改變，因此我們可以合理推測 DCL4 基因本身可能參與調控葉片的面積大小，這正是你判斷正確的關鍵思路！
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植物防禦與病毒反制
💡 理解 DCL4 水解酶與病毒抑制子 SUP 的攻防機制與實驗分析。
- RNA 病毒複製中出現雙股 RNA，是植物攻擊的目標。
- DCL4 專門切割雙股 RNA，是植物重要的抗病毒蛋白。
- 病毒 SUP 蛋白抑制 DCL4，失去 SUP 則病毒致病力下降。
- 剔除 DCL4 或 SUP 可透過植株高度與葉面積觀察功能。
