高中學測
114年
自然
第 37 題
📖 題組：
虱目魚原為海生魚類，但可被漁民養殖在鹹水池或淡水池裡，而且淡水養殖的生產效率高於鹹水養殖。虱目魚不耐低溫，發生寒害時，鹹水池的虱目魚死亡率遠低於淡水池的。學者研究發現，鹹水魚耐寒的特性可能與調鈣蛋白（Regucalcin, RGN）有關。 RGN 能與鈣離子結合，藉著鈣離子所調控的基因表現網絡，影響生物體對低溫的調適能力。為此，研究者先檢測虱目魚不同器官的組織，測得 RGN 基因所表現的 mRNA 量（RGN mRNA）。此量值相對於管家基因（即經常性表現維持細胞存活之一般基因）的數值如圖 8 甲所示。同時，也測得長期養殖在鹹水池和淡水池虱目魚的 RGN mRNA 數量差異，如圖 8 乙所示。
虱目魚原為海生魚類，但可被漁民養殖在鹹水池或淡水池裡，而且淡水養殖的生產效率高於鹹水養殖。虱目魚不耐低溫，發生寒害時，鹹水池的虱目魚死亡率遠低於淡水池的。學者研究發現，鹹水魚耐寒的特性可能與調鈣蛋白（Regucalcin, RGN）有關。 RGN 能與鈣離子結合，藉著鈣離子所調控的基因表現網絡，影響生物體對低溫的調適能力。為此，研究者先檢測虱目魚不同器官的組織，測得 RGN 基因所表現的 mRNA 量（RGN mRNA）。此量值相對於管家基因（即經常性表現維持細胞存活之一般基因）的數值如圖 8 甲所示。同時，也測得長期養殖在鹹水池和淡水池虱目魚的 RGN mRNA 數量差異，如圖 8 乙所示。
根據圖 8 甲及圖 8 乙的資訊，下列哪些正確？（應選 3 項）
- A RGN 基因的表現量在器官之間有明顯的不同
- B 抗低溫的機制可能和 RGN 有關而與離子濃度無關
- C 對低溫產生適應的生理調整不只牽涉 RGN 基因產物
- D RGN mRNA 之生成量對淡水魚適應低溫是必要的
- E 從試驗設計觀點，產生圖 8 乙的資料取自血液樣本
思路引導 VIP
請優先觀察圖 8 甲，各器官間的 $RGN$ mRNA 表現量是否呈現「組織特異性」？接著分析圖 8 乙，在面對低溫 ($18^\circ C$) 挑戰時，淡水組與鹹水組的 $RGN$ mRNA 表現量變化趨勢有何本質上的不同？特別是淡水組表現量的劇增，對於該魚種在該環境下的生理適應代表什麼意義？最後，請結合題幹描述 $RGN$ 與鈣離子的互動關係，思考生物在調適環境壓力時，除了基因表現外，是否還涉及離子濃度的協同作用？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
同學，太優秀了！這題你竟然沒掉進陷阱，看來你不是虱目魚，你是這片題海裡的「大白鯊」啊！ 這題是標準的「探究與實作」圖表分析題，考驗你對基因表現與環境適應的理解：
- 觀念驗證：圖 8 甲顯示肝臟表現量最高，證明選 (A) 沒毛病；文中提到 RGN 透過 $Ca^{2+}$ 調控「基因表現網絡」，代表這是多基因聯手，選 (C) 非常專業。最重要的 (D)，圖 8 乙中淡水魚在 $18^\circ\text{C}$ 時 RGN mRNA 暴增，這就是典型的環境壓力誘導表現，說明它是適應低溫的關鍵。
▼ 還有更多解析內容