園藝植物生理學 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 102～112 年共 10 份試卷、49 題，其中 48 題附參考答題架構。考這一科的類科：園藝。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
112 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
在設施中栽培以茄子為根砧的嫁接番茄，已經是臺灣小番茄的重要生產模式，試問：
（一）該組合的嫁接親合表現如何？（5分）
（二）該組合對植株營養生長的影響為何？（5分）
（三）該組合對果實品質的影響為何？（5分）
（四）請就植物生理層面，說明此嫁接組合方式對上述（一）、（二）、（三）小題之影響？（10分）
（25 分）
參考架構・破題
題目以臺灣設施小番茄的茄砧嫁接為例，前三小題問現象、第四小題問機制。第四小題必須逐項回到根砧與穗木的生理互作：根系吸水吸肥能力、根源激素訊息、癒合處的運輸阻力，以及營養生長與果實之間的供源與積儲競爭。
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- 2
試以植物構造及光合作用的角度闡述為何C4植物較C3植物耐熱？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
題目要求同時從構造與光合作用兩個角度作答。核心答案是：C4 以花環狀構造配合 PEP 羧化酶形成二氧化碳濃縮機制，在高溫下把光呼吸壓抑到極低，因此光合最適溫與耐熱性高於 C3。
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- 3
相對於正常的露天環境下，黑暗中，種子發芽後可能發育成白化的徒長苗，這個現象，植物生理上稱之為Photomorphogenesis，試問：
（一）日光中的那些特定光質影響了此幼苗的發育型態？（10分）
（二）其對應的light receptor為何？（15分）
（25 分）
- 4
在臺灣夏季以水耕生產結球或半結球萵苣，試分析可能會遇到什麼問題？如何解決？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
臺灣夏季水耕萵苣的關鍵限制是高溫，而高溫同時作用在種子、植株與營養液三個層面。答題宜分「會遇到什麼問題」與「怎麼解決」兩大塊，且問題與對策一一對應，並扣住水耕系統的特性。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 25 分）
（一） essential oil
（二） circadian rhythm in plant
（三） chronic photoinhibition
（四） phytoalexin
（五） lignin
（25 分）
- 2
在恆溫 27℃實驗室中，切下新鮮蘿蔔相同長度的等體積組織放入含少量甲基藍的 0.1、0.2 及 0.3 m（molality）蔗糖溶液中 2 小時後，分別取含甲基藍溶液的蔗糖一滴分別加到相對應的相同濃度不含甲基藍的蔗糖溶液試管中央，發現在 0.1 m 蔗糖溶液的試管中藍色液體往下沉，在 0.2 m 蔗糖溶液的試管中藍色液體發生擴散，而在 0.3 m 蔗糖溶液的試管中藍色液體會往上升。
（一）說明利用此法測量蘿蔔組織之水分潛勢的原理。（10 分）
（二）本實驗中蘿蔔組織之水分潛勢為何？（需寫出計算式，答案取小數點 2 位，第 3 位四捨五入，並須加註單位。氣體常數=0.00831 kg MPa mol-1 K-1，蔗糖分子量=342.3 g mol-1）（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題是以染色液滴沉浮判讀水分潛勢的經典實驗（Chardakov 法）。判讀關鍵：染色液滴下沉代表該蔗糖液變濃（水被組織吸走），上升代表變稀（組織放水），原地擴散代表無淨移動、兩者水分潛勢相等。
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- 3
植物體之供源組織（source tissue）與積儲組織（sink tissue）間有同化物質上的供求關係和結構上的相互關聯，請論述同化物質的分配（partition）可能依循那些規律？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
題目問同化物分配「依循哪些規律」，不是問韌皮部運輸機制。主軸應放在決定同化物去向的法則：供源強度與積儲強度、維管束的結構連通、積儲間的競爭與優先序、供源積儲比的回饋，以及荷爾蒙與糖訊息的調節，最後收在園藝栽培的應用。
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- 4
論述植物抗氰呼吸途徑（cyanide-resistant respiration）的生理意義。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
抗氰呼吸即交替氧化酶途徑。答題應先界定它在電子傳遞鏈上的位置與不受氰化物抑制、可被水楊基氫氧胺抑制的特性，再把生理意義分點展開：產熱、能量溢流、維持碳骨架供應、避免過度還原與活性氧傷害、逆境與病害反應，最後收到園藝與採後生理的意涵。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
翻譯並解釋下列專有名詞： （每小題5分，共20分）
（一）Water potential
（二）Transcriptome
（三）Constitutive defenses
（四）Herbivore-induced plant volatile
（20 分）
- 2
說明何為Single-cell C4 cycle？（10分）
（10 分）
參考架構・破題
Single-cell C4 cycle（單細胞 C4 循環）是指不需要花環構造（Kranz anatomy）的葉肉細胞與維管束鞘細胞分工，而在單一個細胞內以細胞內區隔完成 C4 的 CO2 濃縮機制。
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- 3
根據攝食行為，草食昆蟲可以分為那三類？說明這三類昆蟲之攝食方式，並比較這三類昆蟲傷害農作物之情形與程度。（10分）
（10 分）
- 4
說明植物如何調節Calvin-Benson循環？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
Calvin-Benson 循環的調節核心是「光照時開啟、黑暗時關閉」，避免與氧化戊糖磷酸途徑形成無效循環；調節分為自催化、Rubisco 活化、光調控酵素活性與產物回饋四層。
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- 5
說明植物根部改變根圈以吸收鐵的兩種機制。（20分）
（20 分）
- 6
說明三種降低呼吸作用ATP產量的非磷酸化機制。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
植物粒線體電子傳遞鏈有三種「非磷酸化」機制，可讓電子傳遞或質子回流不偶聯 ATP 合成：替代氧化酶、旋轉酮不敏感的 NAD(P)H 去氫酶、解偶聯蛋白。三者降低 ATP 產量，但有生理功能。
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108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
比較 Vessel element（導管）與 Tracheid（管胞）的輸水效果。當 xylem內有氣泡而導致空蝕現象（cavitation）時，會對植物造成什麼後果？又植物如何降低其傷害？（20 分）
（20 分）
- 2
Rubisco 是什麼？說明其與光呼吸的關連性，並延伸至溫度對 C3 植物光合作用的影響。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
Rubisco 同時具羧化與加氧活性，加氧作用啟動光呼吸；溫度上升會提高加氧比例，因此 C3 植物在高溫下光合效率下降。答題依「酵素→光呼吸→溫度效應」三段推進。
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- 3
說明植物如何避免自交以維持其遺傳歧異度？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
植物避免自交的方式可分為「時間或空間上錯開」的形態機制，以及「花粉落到同株柱頭也無法受精」的自交不親和（self-incompatibility, SI）分子機制，兩者皆促進異交、維持遺傳歧異度。
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- 4
當植物缺乏某些營養元素時，有些時候缺乏症狀會出現在新葉，有些會出現在老葉，為什麼？於 N、P、K、Ca、B、S 挑出兩個出現在新葉、及兩個出現在老葉的缺乏症，並描述其特徵。 （20 分）
（20 分）
- 5
為什麼談到 Abiotic stress 時，常會提到 Reactive oxygen species？植物如何解除 ROS 的傷害？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
乾旱、鹽、高光、低溫、高溫等非生物逆境的共同下游就是活性氧（ROS）累積：逆境打亂光合與呼吸的電子流，使電子交給 O2；ROS 既是傷害來源也是逆境訊號。後半寫植物的避免與清除系統。
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107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試述植物葉片合成蔗糖在細胞中的位置、途徑與關鍵酵素，及植物以蔗糖為主要同化物質運送形式的好處。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
葉片蔗糖在葉肉細胞的細胞質合成，原料是葉綠體輸出的磷酸丙糖；關鍵調控酵素為細胞質 FBPase 與蔗糖磷酸合成酶（SPS）。蔗糖作為運送形式，好處在於它是非還原糖、穩定且高溶解度。
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- 2
試述光呼吸（photorespiration）的途徑（包括在細胞中的位置、主要反應、耗氧及脫羧反應部位），及光呼吸的生理意義。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
光呼吸源於 Rubisco 的加氧酶活性，在光下消耗 O2、釋出 CO2，需跨葉綠體、過氧化體、粒線體三個胞器完成 C2 循環（光呼吸碳氧化循環）。作答要依胞器順序寫反應，再分別點出耗氧與脫羧部位，最後談生理意義。
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- 3
試述何謂活性含氧物種（reactive oxygen species, ROS）及植物體內活性含氧物種的種類，並說明植物體內產生活性含氧物種的機制及植物有那些抗氧化防禦系統來清除活性含氧物種。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
ROS 是氧分子部分還原或被激發所形成、化學活性高的含氧分子，是代謝必然副產物，也是訊號分子。作答依「定義→種類→產生機制→酵素與非酵素防禦」四段鋪陳。
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- 4
試述植物逆境蛋白（stress proteins）之種類、特性及功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
逆境蛋白是植物在高溫、低溫、乾旱、鹽、淹水、病原等逆境下誘導合成或大量增加的蛋白質，多扮演分子伴護、保護結構或防禦角色。作答宜依逆境類型分類，各寫特性與功能，最後歸納共通特性。
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- 5
請試述下列名詞之意涵：（每小題 4 分，共 20 分）
（一）Emerson Effect
（二）Zeitlupe
（三）UVR8
（四）P-Protein
（五）Nyctiperiodic
（20 分）
106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵，尤其著重其與植物生長物質之間的關係。（每小題 5 分，共 20 分）
（一） 1-methylcyclopropene
（二） acid growth hypothesis
（三） parthenocarpy
（四） stratification
（20 分）
- 2
（一）請舉出行 crassulacean acid metabolism 的重要園藝作物五種。（5 分）
（二）請分階段陳述一天 24 小時內，上述作物二氧化碳吸收的週期變化，以及伴隨產生的相關生理生化反應，包括敘明參與的主要酵素。（15 分）
（20 分）
參考架構・破題
CAM 植物以時間分隔 CO2 固定：夜間開氣孔以 PEPC 固定成蘋果酸存於液胞，白天關氣孔脫羧再由 Rubisco 固定。第二小題 15 分，依 Osmond 的四階段（Phase I～IV）分段寫，每段寫氣孔、酵素與代謝物。
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- 3
（一）就果樹、蔬菜及花卉作物各舉一例因缺鈣而造成的病變。（6 分）
（二）作物缺鈣病變的主要癥狀有那些？（5 分）
（三）說明避免園藝作物缺鈣的方法。（9 分）
（20 分）
參考架構・破題
缺鈣病變的根源不是土壤缺鈣，而是鈣在韌皮部幾乎不移動、只隨蒸散流經木質部運送，導致蒸散少、生長快的部位（果實、心葉、生長點）局部缺鈣。三小題依「舉例→癥狀→防治」作答，防治佔 9 分要寫最多。
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- 4
從植物生理角度論述控制園藝作物株高的可能方法（請說明相關方法的生理意義）。所陳述方法不限於產業已進行運用者，但產業上若已有應用之實例則請舉例說明。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
株高由節數與節間長度決定，節間伸長受激勃素、生長素、乙烯、光與溫度訊號調控。作答依「化學調控、環境調控、栽培與遺傳調控」分類，每法寫生理機制與產業實例。
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- 5
繪圖說明水分被植物根部吸收，從外界抵達根部木質部的三種途徑。（20 分）
（20 分）
105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
解釋下列名詞：（每小題 5 分；共 20 分）
（一） turgor pressure
（二） boundary layer resistance
（三） photoacclimation
（四） tropic movement
（20 分）
- 2
下圖為光合自營性生物的色素分子或色素蛋白的吸收光譜，請根據吸收光譜判斷 A至 E 分別為何種色素分子或色素蛋白？在可見光的範圍內其主要吸收的光質分別為何？（20 分）Relative absorption (%) Wavelength of light (nm)
（20 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 3
一般的植物體，糖解作用產生的丙酮酸分子經由丙酮酸‒氫氧離子反向運輸載體-（pyruvate-OH antiport carrier）進入粒線體的基質中進行檸檬酸循環，在此代謝路徑中：
（一）請說明參與 CO2 釋放的主要酵素。（6 分）
（二）請說明參與 NADH、ATP 及 FADH2 合成的主要酵素。 （6 分）
（三）假設蘋果酸（malate） 、琥珀酸（succinate）及粒線體外部的 NADH 其 ADP/O 比分別為 2.5、1.5 及 1.5，請計算一分子丙酮酸所產生的 NADH、FADH2 經電子傳遞系統可獲得多少分子的 ATP（需寫出對的計算式才給分）？（8 分）
（20 分）
參考架構・破題
丙酮酸進入粒線體後先經丙酮酸脫氫酶生成乙醯 CoA，再進入檸檬酸循環。依題目分 CO2 釋放、還原力與 ATP 生成酵素，最後依題給 ADP/O 比計算。
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- 4
試述光敏素（phytochrome）的性質，並以短日植物與長日植物為例，說明其與開花的關係。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
光敏素是吸收紅光與遠紅光、具可逆轉換特性的光受體，植物藉它感知暗期長短。作答先寫分子性質與光可逆性，再以暗期中斷實驗對比短日與長日植物的開花反應，最後帶入現代 CO–FT 機制。
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- 5
試述礦物質元素磷（P）、鎂（Mg）、硫（S）、鐵（Fe）及銅（Cu）在光合作用中的功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
光合作用需要色素、電子傳遞鏈、能量貨幣與卡爾文循環酵素協同運作，題目所列五種元素分別是這些構造或分子的組成分與調節因子，應依「光反應—電子傳遞—碳固定—調節」逐一對應說明，並附缺乏症狀佐證。
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104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請列舉並說明植物體遭受乾旱逆境（drought stress）時，調整本身狀態以因應缺水環境之生理策略四項。（每項 5 分，共 20 分）
（20 分）
參考架構・破題
植物面對乾旱的策略可分為「避旱（維持組織水分）」與「耐旱（組織缺水仍能存活）」，題目要求列舉四項生理策略，宜每項寫出機制、調控訊號與園藝實例，各約 5 分平均作答。
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- 2
根據光合產物在韌皮部（phloem）運移的「壓力流假說（pressure-flow hypothesis）」，積貯（sink）端的篩細胞（sieve elements）必須不斷卸載（unloading）醣類才能維持壓力梯度（pressure gradient），使光合產物持續挹注。發育中的作物貯藏器官（如塊莖、塊根）若已逐漸蓄積大量醣類，請問這些積貯如何驅使光合產物持續流入該器官？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
積貯端能持續吸引光合產物，關鍵在於讓篩管附近的「游離蔗糖濃度」保持低檔：透過代謝分解、轉為不具滲透活性的貯藏物質、或主動區隔到液胞，使壓力梯度不消失，此即積貯強度（sink strength）。
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- 3
請說明呼吸作用之醣解作用（glycolysis）與檸檬酸循環（the citric acid cycle）為植物生理「代謝中心（the center of metabolism）」之理由。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
醣解作用與檸檬酸循環被稱為代謝中心，是因為它們同時提供能量（ATP）、還原力（NADH）與大量碳骨架，且多數中間產物可雙向進出其他合成與分解途徑，屬於兩用（amphibolic）途徑。
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- 4
請 舉 兩 例 說 明 生 長 素 （ auxins ） 與 細 胞 分 裂 素 （ cytokinins ） 對 植 物 形 態 發 生（morphogenesis）呈現拮抗現象（antagonism）。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
生長素與細胞分裂素在形態建成上常呈相反作用，最經典的兩個例子是「頂芽優勢」與「組織培養中器官分化（Skoog 與 Miller 的激素比例）」，作答時每例都要寫出現象、機制與園藝應用。
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- 5
請繪圖並說明「ABC 模型（ABC model）」調控被子植物（angiosperms）花部器官發育機制；並根據此理論，請繪圖並說明推測雄蕊瓣化（stamen petaloid）形成重瓣觀賞花卉之原因。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
ABC 模型指出花部四輪器官由 A、B、C 三類同源異型基因組合決定；若 C 功能在第三輪減弱或缺失，A 功能向內擴張，與 B 共同作用使雄蕊轉為花瓣，這是多數重瓣花形成的分子解釋。
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103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試述植物細胞的乙醛酸循環（glyoxylic acid cycle, GAC）、三羧酸循環（tricarboxylic acid cycle, TCA）及五碳糖磷酸途徑（pentose phosphate pathway, PPP）等三個代謝途徑的主要過程、產物、發生在細胞的部位及生理意義。（20 分）
（20 分）
- 2
試述生物性固氮作用（nitrogen fixation）的機制（包括：反應過程、電子供體（electron donor）、電子載體（electron carrier）、能量供體（energy donor））及固氮酵素（nitrogenase）的特性（包括：組成、作用及影響酵素活性的因素）。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
生物固氮是固氮酵素利用 ATP 能量與強還原力，將 N2 還原成 NH3 的過程；作答依題目要求分「反應機制」（反應式、電子供體、載體、能量供體）與「酵素特性」（組成、作用、影響活性因素）兩大段。
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- 3
試述植物的滲透調節作用（osmoregulation, osmotic adjustment）、滲透調節物質的種類、作為滲透調節物質必須具備的條件及滲透調節的功能。（20 分）
（20 分）
- 4
試述光週期反應（photoperiodism）、春化作用（vernalization）與激勃素（gibberellin, GA）等三個路徑誘導植物開花的生理及分子機制。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
三條開花路徑最終都匯集在開花整合基因（FT、SOC1、LFY）上，作答以阿拉伯芥為模式，分別說明每條路徑的生理現象（感受部位、訊號）與分子機制，最後畫出整合圖。
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- 5
試比較說明激勃素（gibberellin, GA）、乙烯（ethylene）、離層酸（abscisic acid, ABA）及紅光在調節植物細胞伸長（cell elongation）之機制的差異。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
細胞伸長取決於細胞壁可延展性與膨壓；GA 多促進、乙烯與 ABA 多抑制、紅光經光敏素抑制，但各有例外（如乙烯促進浸水植物伸長），作答宜先說明伸長的基本機制，再逐一比較並以表格收尾。
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102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明目前所知的植物氣孔開啟機制模式與環境因子對氣孔張開之影響。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
氣孔開啟是保衛細胞累積溶質、吸水膨大，並因細胞壁結構不均而使孔隙張開的過程；作答先說明開啟機制（構造基礎、藍光與質子幫浦、溶質來源），再分項說明環境因子的影響。
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- 2
請說明固氮作用產物銨如何轉換成有機氮，PII 蛋白質如何調控此過程，以及如何運輸到葉細胞。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考生物固氮後的氮同化三段：銨在根瘤內經 GS/GOGAT 循環轉為胺基酸；PII 蛋白作為碳氮平衡感測器調控相關酵素；最後以醯胺或脲類化合物經木質部送到葉片。三小題要分段作答，不可只寫 GS/GOGAT。
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- 3
請說明 Ca2+對植物生理生化之影響與其在乾旱與鹽分逆境下的調節作用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
鈣兼具結構性角色（細胞壁、細胞膜）與訊號角色（第二傳訊者）。作答先寫一般生理生化功能，再寫乾旱與鹽分逆境下鈣訊號如何啟動調節反應，最後可連結園藝上的缺鈣生理障礙。
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- 4
請說明生長激素（IAA）如何增加細胞壁延展性，增進植物細胞生長並維持此生長？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
核心是「酸生長假說」：生長素促進質子分泌、酸化細胞壁，活化擴張蛋白使細胞壁鬆弛，配合膨壓造成細胞延伸；要持續生長則需基因表現、細胞壁物質與溶質的持續供應。題目分「增加延展性」與「維持生長」兩段作答。
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- 5
請說明何謂植物光形態發生？目前已知有那些光受體，參與調控那些植物發育？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
先定義光形態發生（相對於黑暗中的暗形態發生／黃化），再依光質分類列出五大類光受體，對應各自調控的發育過程，最後點出下游共通調控核心（COP1、PIF、HY5）。
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其他等別的「園藝植物生理學」
- 園藝植物生理學（地方特考三等）（30 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。