作物生理學　申論題歷屆試題與參考架構

114 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   以水稻為例，請重點描述：

   （一）葉片如何捕捉光能轉換為化學能？（9 分）

   （二）如何將化學能轉換成醣類？（8 分）

   （三）醣類如何由葉片運輸並轉換成榖粒中的澱粉？（8 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題要求以水稻為例，完整交代光合作用由光能捕捉、碳固定到同化物運輸與澱粉累積的一條龍流程。水稻為 C3 作物，宜以「光反應→卡爾文循環→韌皮部運輸→穀粒灌漿」四步驟組織答案。

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2. 2

   以作物生理學為基礎，比較玉米及水稻兩種作物在碳排與碳匯中的差異；請列舉至少五項生理評估指標，並說明所舉例之參數意義。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   玉米為 C4 作物，水稻為 C3 作物，兩者在光合效率、水分利用與生物量累積上不同；水稻田另有甲烷排放的問題。本題宜從「固碳能力（碳匯）」與「排碳（呼吸與溫室氣體）」兩方面比較，並以生理指標量化。

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3. 3

   請詳細說明植物生長素（auxin）不對稱運輸（asymmetry transport）的機制及對生長發育的影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   生長素（auxin，主要為 IAA）的極性與側向不對稱分布，是向光性、向地性與器官形態建成的共同基礎。作答重點在「運輸蛋白的極性分布如何造成濃度梯度，再如何引起不對稱生長」。

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4. 4

   正常生長條件下，植物賀爾蒙激勃素（GA）的合成可以促進水稻幼苗生長。當遭遇缺水逆境時，離層酸（ABA）會被誘導產生，進而提升幼苗的耐旱能力。請詳細說明水稻幼苗如何利用 GA 訊號及 ABA 訊號間的協同相互作用，進入 GA 刺激生理生長的路徑，或是轉換進入停止生長的 ABA 耐缺水逆境的反應路徑。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   水稻幼苗須在「生長」與「耐旱」間取捨：GA 促進生長，ABA 抑制生長並增強耐旱。核心在 GA 訊號中 DELLA 抑制蛋白與 ABA 訊號之間的交互作用，以及環境水分狀態如何改變兩者的平衡。

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113 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請回答下列問題：

   （一）詳繪植物粒線體（mitochondria）的(a)解剖示意圖，及標示(b)膜間腔（intermembrane space）、(c)內膜（inner membrane）、(d)基質（matrix）與(e)丙酮酸-氫氧離子反向運輸載體（pyruvate-OH- antiport carrier）結構的位置。 （10 分）

   （二）請詳述基質（matrix）所參與之生理代謝功能。（15 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   粒線體為細胞呼吸與能量轉換中心，本題分為「結構繪圖標示」與「基質代謝功能」兩部分。宜先以文字加簡圖交代雙層膜構造，再依代謝流程說明基質功能。

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2. 2

   請論述植物根系被動（蒸散作用）及主動（根壓）吸收水分之機制。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   根系吸水有兩種驅動力：蒸散拉力造成的被動吸水，以及根壓造成的主動吸水。作答核心為水勢梯度、水分經根部的徑路，以及兩機制在不同環境下的重要性。

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3. 3

   請論述在高光逆境下的作物形態及結構與光保護機制。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高光逆境指光強超過光合作用可利用的量，過剩激發能會產生活性氧並造成光抑制。作物以「減少截光」與「耗散過剩能量」兩大方向因應，答題可從形態結構、細胞內光保護機制、修復三層次展開。

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4. 4

   請詳述矽對水稻作物生長的影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   矽並非高等植物的必需元素，但水稻是典型的矽累積作物，充足供矽能提升抗逆性與產量穩定性。答題重點：吸收機制、在組織中的沉積，以及對抗生物與非生物逆境、光合作用與產量的影響。

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112 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   解釋植物光敏素（phytochromes）的結構特性，並以光敏素的活性功能，說明遮陰時對植物生長的影響。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   光敏素是植物感知紅光與遠紅光的光受器，其可逆轉換的特性使植物能判斷光環境。遮陰時光質改變（紅光減少、遠紅光比例上升），可用光敏素狀態變化說明避陰反應。

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2. 2

   植物於作為供源（source）的葉片葉綠體中進行光合作用產生醣類後，欲運移至葉片以外的積儲器官（sink）以澱粉的形式儲存，請詳細說明葉肉細胞行暗反應產生的醣類如何由葉綠體轉運至細胞質及其醣類的轉換形式，並說明醣類由葉肉細胞的細胞質轉運至維管束韌皮細胞的機制。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題是源—積儲關係中，光合產物由葉綠體到韌皮部的一段輸出路徑。答題須交代：葉綠體輸出何種形式的碳、如何在細胞質合成蔗糖，以及蔗糖如何進入韌皮部篩管（韌皮部裝載）。

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3. 3

   作物生活史自種子打破休眠發芽起，歷經幼苗生長、根系發育、植株成熟過程中的側枝及側根發育、開花、種子發育、成熟休眠及植株老化等階段，生長期間可能遭遇淹水、缺水、細菌病害、蟲害等逆境，請詳述各階段由那些相對應的荷爾蒙進行生理調控及其所擔任的功能角色。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   本題要求依作物生活史逐階段列出主導的植物荷爾蒙與功能，並涵蓋逆境反應。作答宜製作「階段—主要荷爾蒙—功能」的對應清單，避免遺漏階段。

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4. 4

   以光系統 II（photosystem II, PS II）為例，說明植物的光捕捉複合體（light- harvesting complex II, LHC II）的組成、光能傳遞機制及如何將光能轉換為化學能？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   以 PS II 為例，需交代 LHC II 的色素蛋白組成、激發能從天線色素傳到反應中心的方式，以及反應中心電荷分離並光解水，最終推動電子傳遞與能量轉換。

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111 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明激勃素（gibberellins）於植物生合成部位、運輸及對作物生長發育之影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   激勃素（GA）是一大類雙萜類植物荷爾蒙，以「促進莖伸長、打破休眠、誘導種子萌發水解酵素」聞名。本題三個層次：合成部位、運輸、生理效應，建議以「合成→運輸→作用機制→農業應用」的順序作答。

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2. 2

   請說明作物進行蒸散作用之生理意義及影響氣孔運動之因素。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   蒸散作用是植物水分經由氣孔等途徑以水蒸氣形式散失的過程，本題分兩部分：其生理意義，以及氣孔運動的調控因素。作答時應點出蒸散雖有水分損失，卻也是植物不可或缺的驅動力。

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3. 3

   請說明作物體內有機物從代謝源（source）到代謝庫（sink）進行分配之原則、影響之因素及栽培作物要達到高產量應如何從代謝源（source）改善。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光合產物由代謝源（source，如成熟葉）輸出，經韌皮部分配至代謝庫（sink，如果實、根、幼葉）。本題需先說明分配原則與影響因素，最後落實到「如何強化源以提高產量」。

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4. 4

   請說明作物在寒害逆境下的生理生化變化、造成傷害之機制及低溫來臨前增加植物耐寒之措施。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   寒害（chilling injury）指作物在零度以上低溫下受害，有別於零度以下的凍害。作答時分三段：生理生化變化、傷害機制、低溫前的耐寒強化措施。

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110 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   何謂 apical dominance？（10 分）請問該植物生理現象與 auxin、cytokinin及 strigolactone 之相關性。（30 分）

   （40 分）

   參考架構・破題

   頂端優勢（apical dominance）是指植物頂芽生長旺盛，抑制側芽生長的現象。本題需先定義，再說明生長素（auxin）、細胞分裂素（cytokinin）與獨腳金內酯（strigolactone）如何交互調控。

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2. 2

   分別說明 C3 型、C4 型與 CAM 型植物下列的差異：（每小題15 分，共30 分）

   （一）在光合作用路徑上

   （二）在植物構造方面

   （30 分）

   參考架構・破題

   C3、C4 與 CAM 為三種光合碳固定型式，差異在於 CO2 初始固定酵素與產物、固定與還原在空間或時間上是否分離，並反映於葉部構造適應。

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3. 3

   試論述香莢蘭產業在臺灣發展之瓶頸及未來展望。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   香莢蘭（Vanilla planifolia，蘭科）為高價值的香料作物，莢果經調製後產生香莢蘭素。本題屬產業論述題，可從生產面、調製加工、市場與政策面找出瓶頸，再提出展望。

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109 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   （一）請詳述土壤的性質如何影響礦物元素養分（mineral nutrient）的可利用性。（15分）

   （二）請建構作物礦物元素養分含量與生長（產量）關係圖，並詳述如何依二者關聯性來安排肥料施用時程，以達到最適化產量目的。 （10分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   礦物養分能不能被根吸收，取決於它在土壤溶液中的形態與濃度，而這又受土壤的物理、化學與生物性質左右；第二小題要畫出養分濃度與生長的反應曲線，並用「臨界濃度」概念決定施肥時機。

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2. 2

   油脂含量高的種子，例如油菜、棉花、向日葵，其油質體（oleosome）可作為儲藏胞器，請詳述其來源、結構、組成及種子發芽過程脂質如何轉化成醣類以供幼苗生長使用。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   油質體是油料種子儲存三酸甘油酯（TAG）的胞器；發芽時脂質經脂解、β-氧化與乙醛酸循環轉為四碳酸，再經糖質新生合成蔗糖供幼苗利用，這是植物能「脂轉糖」而動物不能的關鍵。

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3. 3

   離層酸（abscisic acid, ABA）為逆境荷爾蒙，並且與調控植物包括蠶豆、蕃茄的氣孔開關、水分蒸散速率及逆境抗性有關。請依此詳述在土壤水分缺乏（water-deficiency）下，植物如何經由影響 ABA 生合成及作用機制，增進作物乾旱逆境耐受性。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   土壤缺水時，根與葉感受水分潛勢下降，啟動 ABA 生合成與運輸，ABA 經受體–磷酸酶–激酶訊息鏈造成氣孔關閉並誘導抗旱基因表現，從「減少失水」與「維持吸水、保護細胞」兩方面提升耐旱性。

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4. 4

   請詳述高溫乾燥環境下，為何 C4 作物比 C3 作物具有較高的光合作用效率（photosynthesis efficiency）及作物產量。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   高溫乾燥下 C3 作物因氣孔關閉、葉內 CO2 下降與 Rubisco 氧合作用增加而光呼吸大增；C4 作物以 Kranz 解剖構造與 PEP 羧化酶濃縮 CO2，幾乎抑制光呼吸，並能在較低氣孔導度下維持光合，因此效率與產量較高。

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108 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明作物植體內決定水分移動之水分潛勢（water potential）組成因子，以及構成這些因子之原因為何？ 當作物處於乾旱缺水情況下，如何進行 osmoregulation？此時水分潛勢如何變化？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   水分由高水分潛勢往低水分潛勢移動；水分潛勢由溶質、壓力、重力（及基質）等分量組成。乾旱時作物主動累積溶質降低滲透潛勢，在整體水分潛勢下降的同時維持膨壓，這就是滲透調節。

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2. 2

   請說明作物根部吸收硝酸態氮肥後，在植物體內如何進行氮素代謝？以及在細胞內那些部位進行氮素代謝？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   硝酸態氮經根部運輸蛋白吸收後，必須先還原為銨，再經 GS／GOGAT 同化為胺基酸，才能合成蛋白質、核酸等含氮化合物；反應分別在細胞質、色素體（葉綠體）與液胞等部位進行，根與葉都可同化。

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3. 3

   植物荷爾蒙生長素（auxin）是植物生長發育過程中必要的分子，而生長素型除草劑（auxin-type herbicides）卻會造成植物死亡，請問原因為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   生長素在低濃度、受嚴密調控下促進生長；生長素型除草劑是穩定、不易被代謝的合成生長素，進入植物後造成持續過量的生長素訊號，引發失控生長、乙烯與 ABA 大量產生及活性氧累積，最終導致植株死亡，且對闊葉植物選擇性較高。

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4. 4

   請說明作物生長於濱海鹽分地，其鹽分逆境（salt stress）會造成作物那些傷害？產生傷害之原因為何？如何減輕鹽分逆境所造成之傷害？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   鹽分逆境對作物的傷害分為兩階段：先是土壤溶液水分潛勢降低造成的滲透逆境，再是 Na+、Cl- 在體內累積的離子毒害，並衍生養分失衡與氧化逆境；減輕之道包括品種耐鹽機制與田間管理兩方面。

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107 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請論述作物水分生理失衡之因素。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   作物水分平衡取決於吸水與失水兩端，當根部吸水與輸水速率跟不上蒸散失水時，就會出現水分虧缺、萎凋甚至死亡；失衡因素可依土壤、大氣環境與植物本身三方面分析，並延伸說明其後果與因應。

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2. 2

   請繪圖說明光合午休（midday depression of photosynthesis），並論述其發生的可能機制。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光合午休是晴朗高溫日中午光照最強時，淨光合速率反而下降、日變化呈雙峰曲線的現象；成因可分為氣孔限制與非氣孔限制兩大類，以細胞間隙 CO2 濃度變化判別。

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3. 3

   請論述獨腳金內酯（strigolactone）之生理功能。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   獨腳金內酯是由類胡蘿蔔素衍生的植物荷爾蒙，最早被發現為根部分泌、刺激寄生雜草種子發芽的物質，後來證實它同時是根際共生訊號與抑制分枝的內生荷爾蒙，並參與根系發育與逆境反應。

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4. 4

   請論述高溫逆境（high temperature stress）導致作物傷害之生理基礎。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高溫逆境指溫度超過作物適溫上限而造成生理失調，其傷害基礎可從膜、蛋白質、光合與呼吸、水分、活性氧及生殖發育等層面說明；作物則以熱休克蛋白等機制部分抵抗。

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106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述穩定同位素溯源研究技術的學理基礎及其農業上的應用。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   穩定同位素溯源靠的是「同位素分餾」：不同光合途徑、肥料來源、水源與地質，會在作物體內留下不同的同位素比值，所以這些比值可以當作「指紋」。作答先講原理，再分類舉應用。

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2. 2

   如何建立作物的光與二氧化碳反應曲線並說明其在作物生產管理的應用。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光反應曲線（A–PPFD）與二氧化碳反應曲線（A–Ci）是在其他條件固定下，量淨光合速率對單一因子的反應。由曲線算出的參數可以判讀作物的光合能力與限制因子，再拿來決定栽培管理。

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3. 3

   試述光週期性（photoperiodism）與向光性（phototropism）的分子作用機制及其調節的生理作用。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光週期性與向光性都是植物把光訊號轉成生長發育反應：前者主要由光敏素、隱花色素與生理時鐘感知日長，進而調控開花；後者由向光素感知單側藍光，造成生長素側向重分布而彎曲。作答分兩部分：分子機制與生理作用。

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4. 4

   試述作物生產所面臨之滲透逆境（osmotic stress）形成的機制、生理影響及農業生產的調適。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   滲透逆境就是環境的水勢太低，作物吸不到水甚至失水；乾旱、鹽分、低溫凍害都會造成。作答依「成因機制 → 生理影響 → 栽培與育種調適」三段鋪陳。

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105 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請解釋何謂光抑制作用（photoinhibition）？作物在強光下有何保護機制？若要進行作物之高光效育種，以水稻為例有那些途徑？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光抑制是吸收的光能超過光合作用能利用的量，過剩能量傷害光系統 II（以 D1 蛋白為主），使光合效率下降。作物有多層保護機制；高光效育種則從株型、光合酵素、光保護調節與碳濃縮機制下手。

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2. 2

   （一）試述全球暖化造成之高溫（尤其是夜間高溫）對水稻之產量及品質有何影響？（10 分）

   （二）就提高水稻在田間高溫環境的適應力，試敘述可行之田間水稻耐熱篩選指標、可能育成品種及育種理想型。（15 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高溫對水稻的傷害依生育期而不同：開花期高溫造成小穗不稔，充實期高溫（尤其夜溫）造成充實期縮短、呼吸消耗增加與白堊質米。第二小題要提出可操作的田間篩選指標、可利用的種原與耐熱理想型。

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3. 3

   （一）微量元素之一的硫（sulfur; S）在作物生理及代謝上有何功能？（8 分）

   （二）試敘述作物吸收硫酸根（SO42-）進行同化作用之過程？（10 分）

   （三）為何缺硫生長下的作物比較不耐重金屬之毒害？（7 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   硫其實是植物必需的大量元素（需求量與磷相近），題目寫「微量元素」宜在破題時順帶更正。硫是含硫胺基酸、穀胱甘肽與許多輔因子的成分；作物吸收硫酸根後經還原同化為半胱胺酸；缺硫時穀胱甘肽與植物螯合素減少，因此不耐重金屬。

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4. 4

   （一）田間之雜草一般多屬於 C4 型植物，試敘述為何其氮素利用效率（Nitrogen Use Efficiency; NUE）和水分利用效率（Water Use Efficiency; WUE）會比水稻（C3 型植物）來得高，而具有生長優勢？（15 分）

   （二）在氣候變遷二氧化碳（CO2）濃度增高的情況下（現已近 400 ppm），為何氮肥施用的管理在作物（例如水稻和小麥）產量和品質的穩定和提升上特別重要？（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   C4 植物有 CO2 濃縮機制，Rubisco 幾乎在飽和 CO2 下運作、光呼吸極低，所以用較少的氮（Rubisco）與較小的氣孔開度就能維持高光合速率，NUE 與 WUE 都高於 C3。CO2 升高時 C3 作物光合增加，但會出現氮稀釋與光合下調，氮肥管理決定增產能否實現與品質是否下降。

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104 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試以礦物營養元素吸收及排出的作用機制說明作物合理施肥的理論基礎。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   合理施肥的前提是了解根系如何吸收、運輸與排出礦物離子：吸收有被動、主動之分，運輸蛋白有親和力與飽和性，離子之間會競爭拮抗，根也會分泌質子與有機酸改變根圈。施肥要依這些特性決定肥料種類、用量、時機與位置。

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2. 2

   試評述「利用碳同位素比值檢驗蜂蜜造假」之新聞報導的作物生理作用基礎。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   蜜源植物多為 C3 植物，蜂蜜的 δ13C 較負；常見的廉價糖漿來自甘蔗、玉米等 C4 作物，δ13C 明顯較高。摻入 C4 糖會使蜂蜜的碳同位素比值往偏重的方向移動，這就是檢驗的作物生理基礎。評述時要講原理、方法與限制。

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3. 3

   試說明健康種苗的品質指標及運用光處理以健化種苗的方法與原理。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   健康種苗要壯（充實、不徒長）、無病蟲害、根系發達且整齊一致，定植後才能快速恢復生長。光是調控種苗形態最有效的環境因子之一：光量決定同化產物多寡，光質透過光受器調控莖的伸長與葉片發育，可以用來健化種苗。

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4. 4

   試說明導致下列作物生育異常的逆境與生理肇因：（每小題 6 分，共 30 分）

   （一）含水量飽和之大豆田區在烈日下植株萎凋現象。

   （二）穀粒充實期之稻穗出現某一整段不稔的現象。

   （三）同一品種水稻田區抽穗開花相當不整齊，具明顯的區塊差異。

   （四）水分養分供應正常之山葵植株具淡綠色成熟葉。

   （五）抽穗後的稻田具明顯的白穗現象。

   （30 分）

   參考架構・破題

   五個現象都要從「什麼逆境 → 哪個生理環節出問題 → 為什麼表現成這個樣子」來解釋；每小題 6 分，各寫一段，先點出主因，再講生理肇因，可補充其他可能原因與鑑別方式。

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103 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明水稻施用較多氮肥容易造成倒伏的生理基礎為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   倒伏是「莖稈支撐力」小於「地上部重量與風雨外力」的結果。多施氮肥同時讓上部變重、下部變弱，要從碳氮分配、細胞壁結構與群落光環境三方面說明。

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2. 2

   試以作物的光反應曲線，說明如何使植物工場所栽培之作物的光合作用、產量及品質達到最大效率。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   光反應曲線描述光量（PPFD）與淨光合速率的關係，植物工場的光是成本最高的投入，作答重點在「依曲線決定經濟有效的光強、光期與搭配條件」，同時兼顧產量與品質。

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3. 3

   請說明光抑制（photoinhibition）的成因及高光照對作物長、短期生長的影響為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   光抑制是吸收的光能超過光合作用能利用與散失的能力，造成光系統（主要是 PSII）受損、光合效率下降的現象。作答依「成因→保護與修復→短期影響→長期影響」組織。

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4. 4

   說明植物受到病原菌感染時所產生的系統性抗性。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   植物局部受病原菌感染後，未感染部位也提高對多種病原的抵抗力，稱為系統性抗性。作答主軸為系統性後天抗性（SAR）的誘導、訊號與防禦產物，並與誘導性系統抗性（ISR）比較。

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5. 5

   試說明氧化逆境對細胞所造成的傷害，及如何評估作物的抗氧化能力。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   各種逆境最終常匯集為活性氧（ROS）累積的氧化逆境。作答分兩大段：ROS 的來源與對細胞巨分子的傷害，以及如何以生理生化指標評估作物的抗氧化能力。

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102 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述植物細胞遭受滲透逆境（osmotic stress）時的訊息傳遞路徑（signal transduction pathways）。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   滲透逆境（乾旱、高鹽、低溫脫水）使細胞失水、膨壓下降。訊息傳遞可依「感知→第二傳訊者→激酶與 ABA 途徑→轉錄因子→逆境反應」依序說明，並區分 ABA 依賴與非依賴兩條路徑。

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2. 2

   在植物的整個生活史中，植物生長調節劑（Plant growth regulators，簡稱 PGRs）對植物的生長發育扮演極重要的角色。尤其某些植物體生長發育及生理作用是由兩種PGRs 共同作用的結果，請分別說明下列兩種 PGRs 組合比例不同時，一般會對植物體形態及生理產生何種影響：（每小題 10 分，共 20 分）

   （一）不同的 auxin 與 cytokinin 比例（auxin/cytokinin ratio）

   （二） ABA 與 GA 比例（ABA/GA ratio）

   （20 分）

   參考架構・破題

   植物的許多發育決定取決於兩種生長調節劑的「相對比例」而非單一濃度。本題分兩組：auxin/cytokinin 主要決定器官分化與頂芽優勢；ABA/GA 主要決定休眠與萌發、生長與停滯。

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3. 3

   何謂光敏素（phytochrome）（10 分）？其與植物之光形態發育之關係為何（15 分）？

   （25 分）

   參考架構・破題

   光敏素是感受紅光與遠紅光的光受體，以 Pr 與 Pfr 兩型可逆轉換作為「光開關」。前半說明構造與性質（10 分），後半以種子發芽、去黃化、避蔭與開花說明光形態發育（15 分）。

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4. 4

   近年來地球氣候環境改變，高等陸生植物在其生活史中，常遭遇不利其生存之環境因子，例如淹水。每一種陸生植物都有其適合之土壤水分環境，請以禾穀類作物水稻與玉米為例，說明為何水稻可以適應淹水而繼續生存繁衍，但玉米則無法適應淹水環境而死亡？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   淹水使土壤氧氣擴散速率大幅降低，根部陷入低氧或缺氧。水稻與玉米差異在於「通氣構造」與「缺氧代謝與適應策略」，作答宜以比較方式呈現。

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5. 5

   請試述並比較下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 10 分）

   （一）向基部運送（basipetal transport）與向頂部運送（acropetal transport）（圖示說明）

   （二）日中間性植物（day-intermediate plant）與日中性植物（day-neutral plant）

   （10 分）

   參考架構・破題

   兩小題都是成對名詞比較，各 5 分，須先定義再比較，第一小題題目要求圖示，務必畫簡圖。

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• 作物生理學（高考三級）（52 題）