分科測驗
115年
生物
第 28 題
📖 題組：
類胡蘿蔔素是一群脂溶性有機色素，存在於植物及行光合作用的藻類中。先前「黃金米」的開發，也是以增加稻米中類胡蘿蔔素的合成為目標。利用$\beta$-胡蘿蔔素在人體能轉變成維生素A，以改善缺乏的問題。近來發現類胡蘿蔔素代謝物，在延長種子壽命中扮演重要角色。\n植物烯合酶（PSY）為類胡蘿蔔素生物合成過程中重要的關鍵酵素，$PSY$基因過量表現品系的種子壽命顯著延長，且植物體內的活性氧（ROS，生物體代謝產生的含氧活性分子）含量較低。相較之下，來自$psy$突變體的種子在高ROS水平下存活率降低。一般種子中能同時檢測到葉黃素和$\beta$-胡蘿蔔素。\n然而眾多類胡蘿蔔素中，只有$\beta$-胡蘿蔔素及其衍生代謝物（$\beta$-環狀物和$\beta$-離子酮）能延長種子壽命。CCD1和CCD4酵素能專一性切割類胡蘿蔔素，使其裂解成其他較小的分子產物。在$ccd1/4$雙突變體植物中，可發現種子壽命顯著降低，即使在$ccd1/4$雙突變體中過量表現$PSY$基因，也會降低種子壽命。這些結果支持$\beta$-胡蘿蔔素的裂解對保存種子壽命的必要性，並強調種子類胡蘿蔔素在農業中的重要性。\n依據本文與習得知識，回答 26-28 題。
類胡蘿蔔素是一群脂溶性有機色素，存在於植物及行光合作用的藻類中。先前「黃金米」的開發，也是以增加稻米中類胡蘿蔔素的合成為目標。利用$\beta$-胡蘿蔔素在人體能轉變成維生素A，以改善缺乏的問題。近來發現類胡蘿蔔素代謝物，在延長種子壽命中扮演重要角色。\n植物烯合酶（PSY）為類胡蘿蔔素生物合成過程中重要的關鍵酵素，$PSY$基因過量表現品系的種子壽命顯著延長，且植物體內的活性氧（ROS，生物體代謝產生的含氧活性分子）含量較低。相較之下，來自$psy$突變體的種子在高ROS水平下存活率降低。一般種子中能同時檢測到葉黃素和$\beta$-胡蘿蔔素。\n然而眾多類胡蘿蔔素中，只有$\beta$-胡蘿蔔素及其衍生代謝物（$\beta$-環狀物和$\beta$-離子酮）能延長種子壽命。CCD1和CCD4酵素能專一性切割類胡蘿蔔素，使其裂解成其他較小的分子產物。在$ccd1/4$雙突變體植物中，可發現種子壽命顯著降低，即使在$ccd1/4$雙突變體中過量表現$PSY$基因，也會降低種子壽命。這些結果支持$\beta$-胡蘿蔔素的裂解對保存種子壽命的必要性，並強調種子類胡蘿蔔素在農業中的重要性。\n依據本文與習得知識，回答 26-28 題。
有關種子壽命的敘述，下列何者正確？
- A 大量表現植物烯合酶（PSY），無法延長種子壽命
- B 種子壽命不會影響種子發芽率
- C 種子內$H_2O_2$較低時，可延長種子壽命
- D 在$ccd1/4$雙突變體中，過量表現$PSY$基因可延長種子壽命
思路引導 VIP
請回想文章中提到的「活性氧（ROS）」水平高低與種子壽命、存活率之間有什麼樣的關聯？常見的 $\text{H}_2\text{O}_2$ 在細胞中屬於哪一類分子呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準連結文章資訊與生物學先備知識，順利選出正確答案。
活性氧（ROS）與種子壽命的關係
文章指出，$PSY$ 基因過量表現時，種子壽命延長且體內的**活性氧（reactive oxygen species, ROS）**含量較低；反之高 ROS 水平下存活率降低。過氧化氫（$\text{H}_2\text{O}_2$）是植物體內常見的活性氧分子，因此種子內 $\text{H}_2\text{O}_2$ 濃度較低代表氧化傷害小，能有效延長種子壽命，故 (C) 為正確選項。
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