4.

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1 植 物 篇 1 植 物 篇 植 物 的 演 化 一 演 化 的 來 源 : 生 物 學 家 深 信 陸 生 植 物 是 由 海 洋 中 的 原 生 生 物 界 中 的 藻 類 ( 綠 藻 ) 演 化 而 來, 這 些 藻 類 由 水 中 登 上 陸 地 後, 乃 沿 著 兩 個 方 向 發 展 : 1. 無 維 管 束 植 物 : 蘚 苔 類 個 體 矮 小, 不 具 輸 導 及 支 持 功 能 的 維 管 束, 但 已 演 化 出 具 有 胚 胎 構 造 2. 維 管 束 植 物 :1 低 等 的 蕨 類 ( 真 蕨 ) 2 高 等 的 種 子 植 物 : 裸 子 植 物 和 被 子 植 物 二 無 性 生 殖 的 演 化 : ( 具 典 型 的 有 絲 分 裂 ) ( 課 外 補 充 ) 1. 分 裂 生 殖 : 單 細 胞 藻 類, 例 如 : 單 胞 藻 綠 球 藻 眼 蟲 新 月 藻 矽 藻 等 個 體 長 到 一 定 大 時, 即 進 行 細 胞 分 裂, 產 生 與 親 代 相 同 的 兩 個 細 胞 有 時 後, 分 裂 新 產 生 的 子 細 胞 暫 留 於 母 細 胞 壁 內, 形 成 多 細 胞 群 體 假 象 2. 裂 片 生 殖 : 亦 稱 斷 裂 生 殖, 絲 狀 體 的 藻 類 成 長 後, 直 接 斷 裂 成 小 片 段, 每 一 小 段 均 可 繼 續 生 長, 例 如 : 間 生 藻 及 水 綿 3. 孢 子 生 殖 : 有 些 藻 類 能 產 生 孢 子, 孢 子 為 無 性 生 殖 細 胞, 能 發 育 為 新 個 體 例 如 : 單 胞 藻 間 生 藻 水 綿 石 蓴 新 月 藻 矽 藻 紅 藻 褐 藻 等 三 有 性 生 殖 的 演 化 : ( 具 有 減 數 分 裂 及 單 倍 體 的 配 子 結 合 成 二 倍 體 的 合 子 ) 1. 以 配 子 的 型 式 做 依 據, 有 性 生 殖 可 分 為 三 大 類 : ( 課 外 補 充 ) 1 同 型 配 子 雌 雄 配 子 形 態 上 並 無 區 別, 生 理 上 有 正 負 之 分 ( 同 配 生 殖 ) 例 如 : 單 胞 藻 2 異 型 配 子 ( 異 配 生 殖 ) 雌 雄 配 子 形 態 上 有 大 小 之 分, 但 外 形 並 無 差 別, 例 如 : 實 球 藻 石 蓴 有 同 型 和 異 型 配 子 兩 種 3 卵 與 精 子 ( 卵 配 生 殖 ) 雌 配 子 較 大 且 無 鞭 毛 稱 為 卵, 雄 配 子 較 小, 具 鞭 毛 可 運 動 稱 為 精 子 1

2 植 物 篇 2 植 物 篇 根 莖 葉 基 本 構 造 與 功 能 焦 點 一 植 物 的 四 大 組 織 ( 課 外 補 充 ) 一 分 生 組 織 : 1. 特 徵 : 細 胞 小 細 胞 壁 薄 細 胞 質 濃 和 細 胞 核 大, 可 不 斷 地 進 行 細 胞 分 裂 2. 種 類 : (1) 生 長 點 ( 頂 端 分 生 組 織 ): 根 尖 莖 頂 嫩 芽 根 莖 延 長 植 株 長 高 (2) 形 成 層 :1 維 管 形 成 層 : 雙 子 葉 植 物 的 根 莖 內, 介 於 韌 皮 部 和 木 質 部 間 根 莖 加 粗 2 木 栓 形 成 層 : 雙 子 葉 植 物 木 本 莖 才 有 介 於 皮 層 與 木 栓 層 間 形 成 木 栓 層 替 代 表 皮 二 表 皮 組 織 :( 又 稱 保 護 組 織 ) 1. 特 徵 : 細 胞 排 列 緊 密, 覆 於 根 莖 葉 的 最 外 層 2. 功 能 : 避 免 機 械 性 傷 害 防 止 細 菌 侵 入 防 止 水 分 散 失 3. 種 類 :1 表 皮 ( 根 莖 葉 之 最 外 層 細 胞 ) 特 化 的 構 造 : 葉 保 衛 細 胞 莖 裂 開 成 皮 孔 根 根 毛 2 木 栓 層 ( 僅 見 於 雙 子 葉 木 本 植 物 莖 ) 替 代 表 皮 三 基 本 組 織 : 1. 特 徵 : 細 胞 排 列 緊 密, 細 胞 壁 含 有 大 量 纖 維 素 2. 種 類 細 胞 細 胞 壁 分 佈 支 持 部 分 增 厚 1 厚 角 細 胞 活 組 織 ( 果 膠 質 ) 莖 表 皮 內 側 皮 層 外 側 2 厚 壁 細 胞 死 均 勻 增 厚 木 質 部 的 木 質 纖 維 種 子 ( 木 質 素 ) 韌 皮 部 的 韌 皮 纖 維 果 實 石 細 胞 : 梨 芭 樂 山 楂 果 肉 內 的 厚 壁 細 胞 1. 特 徵 : 細 胞 壁 薄, 具 有 大 液 泡, 細 胞 之 間 有 空 隙 薄 壁 組 織 2. 功 能 : 1 儲 存 養 分 根 莖 的 皮 層 髓 2 分 泌 物 質 如 松 脂 腺 分 泌 松 脂 3 光 合 作 用 葉 肉 的 柵 狀 組 織 海 綿 組 織 2

3 植 物 篇 3 四 維 管 組 織 ( 輸 導 組 織 ): 包 括 木 質 部 的 導 管 和 管 胞 ( 假 導 管 ) 韌 皮 部 的 篩 管 和 伴 細 胞 木 質 部 韌 皮 部 導 管 管 胞 篩 管 伴 細 胞 1. 細 胞 死, 厚 壁 死, 厚 壁 活, 薄 壁 活, 薄 壁 2. 細 胞 核 無 無 無 有 3. 壁 孔 有 有 有 ( 側 篩 孔 ) 無 管 狀 構 造 兩 端 尖 細 4. 細 胞 的 直 徑 粗 直 徑 細 形 狀 具 孔 紋 及 螺 旋 也 具 花 紋 管 狀 兩 端 尖 細 5. 細 胞 間 消 失 完 好 具 篩 孔 並 且 形 成 篩 板 完 整 6. 功 能 輸 送 水 分 及 無 機 鹽 運 送 有 機 養 分 ( 蔗 糖 ) 只 協 助 篩 管 7. 運 輸 的 1. 蒸 散 作 用 2. 毛 細 作 用 1. 主 動 運 輸 造 成 糖 濃 度 差 異 2. 糖 濃 度 差 異 造 成 水 的 滲 透 作 用, 原 理 3. 根 壓 形 成 水 壓 3. 由 水 壓 高 往 水 壓 低 輸 送 8. 運 送 只 有 原 生 質 絲 方 向 與 篩 管 聯 絡 9. 分 佈 被 子 植 物 所 有 的 維 管 束 植 物 被 子 植 物 註 : 壁 孔 : 為 導 管 與 假 導 管 的 管 壁 上, 細 胞 壁 未 加 厚 之 處, 並 非 中 空 之 孔 篩 孔 : 僅 見 於 篩 管 上 下 細 胞 間 的 孔 道, 藉 原 生 質 流 動 以 運 輸 養 份 焦 點 二 開 花 植 物 根 莖 結 構 的 比 較 一 單 子 葉 與 雙 子 葉 植 物 外 型 的 比 較 : 單 子 葉 植 物 雙 子 葉 植 物 1. 花 3 或 3 的 倍 數 4 5 或 4 5 的 倍 數 2. 種 子 胚 乳 發 達 胚 乳 不 發 達 胚 含 一 枚 子 葉 胚 含 二 枚 子 葉 3. 根 鬚 根 系 具 髓 軸 根 系 不 具 髓 ( 部 分 草 本 植 物 為 鬚 根 系 ) 4. 維 管 束 散 生 環 狀 排 列 5. 葉 脈 平 行 脈 網 狀 脈 6. 形 成 層 無 有, 故 有 次 生 組 織 7. 例 子 稻 小 麥 玉 米 菠 菜 楓 樹 毛 茛 豆 類 3

4 植 物 篇 4 二 單 子 葉 與 雙 子 葉 植 物 的 根 比 較 : 雙 子 葉 的 根 外 形 1. 軸 根 系 : 木 本 及 多 數 草 本 2. 鬚 根 系 : 少 數 草 本 (A) 具 軸 根 系 者 : 1. 表 皮 2. 皮 層 ( 含 內 皮 ) 3. 中 柱 : (1) 周 鞘 橫 切 面 (2) 維 管 束 木 質 部 形 成 層 輻 射 相 間 排 列 韌 皮 部 (B) 具 鬚 根 系 者 : 似 單 子 葉 植 物 的 根, 不 具 形 成 層, 而 有 髓 單 子 葉 的 根 全 為 鬚 根 系 1. 表 皮 2. 皮 層 ( 含 內 皮 ) 3. 中 柱 : (1) 周 鞘 (2) 維 管 束 木 質 部 環 狀 相 韌 皮 部 間 排 列 (3) 髓 簡 圖 三 莖 的 內 部 構 造 : 1. 單 子 葉 植 物 的 莖 : a. 表 皮 : 由 一 層 排 列 緊 密 的 細 胞 構 成, 具 保 護 作 用 b. 基 本 組 織 : 主 要 由 薄 壁 細 胞 構 成, 無 皮 層 及 髓 (1) 散 生 於 基 本 組 織 中, 永 遠 以 木 質 部 向 著 中 心 c. 維 管 束 : 越 近 中 心 的 維 管 束 排 列 越 疏 越 大 型 越 外 圍 的 維 管 束 排 列 越 密 越 小 型 (2) 韌 皮 部 與 木 質 部 間 不 具 形 成 層, 故 莖 無 法 加 粗 c. 特 點 : (1) 有 些 單 子 葉 植 物 是 多 年 生, 如 椰 子 林 投, 可 以 藉 細 胞 體 積 加 大, 使 莖 有 限 度 增 粗 ; 有 些 是 一 年 生, 如 水 稻 大 麥 玉 米 (2). 有 些 單 子 葉 植 物, 如 竹 子 水 稻 等, 其 莖 形 成 中 空 髓 腔, 可 使 空 氣 從 葉 片 擴 散 進 入 植 物 體 內 再 到 根 部, 有 助 於 供 應 根 部 呼 吸 作 用 所 需 的 氧 氣, 並 排 放 產 生 的 二 氧 化 碳 4

5 植 物 篇 5 2. 雙 子 葉 草 本 莖 : 橫 切 面 的 構 造 與 根 相 似, 但 排 列 有 異, 維 管 束 環 狀 排 列 由 外 內 分 為 表 皮 皮 層 維 管 束 及 髓 分 層 構 造 功 能 外 表 由 一 層 排 列 緊 密 且 具 角 質 的 表 1. 保 護 內 部 組 織 皮 皮 細 胞 組 成 2. 防 止 水 分 散 失 皮 層 由 薄 壁 細 胞 組 成 1. 表 皮 內 側 的 皮 層 細 胞 : 特 化 成 厚 角 細 胞 ( 活 細 胞 ), 可 增 加 支 持 力 2. 近 表 皮 處 的 皮 層 細 胞 : 具 葉 綠 體, 可 行 光 合 作 用, 稱 為 綠 皮 層 3. 其 餘 大 部 分 皮 層 細 胞 : 儲 存 養 分 韌 皮 部 : 含 篩 管 伴 細 胞 維 韌 皮 纖 維 薄 壁 細 胞 輸 送 養 分 及 激 素 內 中 管 形 成 層 負 責 分 裂, 使 莖 加 粗 束 木 質 部 : 含 導 管 管 胞 木 質 纖 維 薄 壁 細 胞 輸 送 水 分 及 無 機 鹽 柱 髓 : 位 於 莖 的 中 心, 由 大 型 薄 細 胞 組 成, 佔 中 柱 的 大 部 分 具 有 儲 存 養 分 的 功 能 射 髓 : 自 髓 延 伸 而 出, 位 於 維 管 束 與 維 管 束 間 的 薄 壁 細 胞 1. 儲 存 養 分 2. 橫 向 運 輸 3. 雙 子 葉 木 本 莖 : 由 外 內 分 為 樹 皮 形 成 層 木 材 (1) 樹 皮 : 表 皮 木 栓 層 木 栓 形 成 層 綠 皮 層 皮 層 初 生 韌 皮 部 次 生 韌 皮 部 a. 位 置 維 管 形 成 層 外 圍 的 部 分 稱 為 樹 皮 很 容 易 被 撕 開 1 表 皮 : 雙 子 葉 木 本 植 物 成 熟 後 由 於 莖 加 粗, 致 使 表 皮 脹 破 而 被 取 代 2 木 栓 層 : 替 代 表 皮 的 功 能 屬 於 保 護 組 織, 而 皮 孔 可 替 代 氣 孔 的 功 能 3 木 栓 形 成 層 : 由 表 皮 內 側 的 皮 層 細 胞 轉 變 成, 向 外 生 成 木 栓 層, 向 內 生 成 栓 內 層 4 綠 皮 層 : 為 綠 色 的 薄 壁 細 胞, 可 行 光 合 作 用 b. 構 造 5 皮 層 : 極 薄, 具 儲 存 養 分 的 功 能 6 初 生 韌 皮 部 7 次 生 韌 皮 部 註 1: 硬 樹 皮 (12): 全 為 死 細 胞 軟 樹 皮 (34): 多 為 活 細 胞 註 2: 皮 孔 : 即 木 栓 層 表 面 的 裂 口, 可 讓 空 氣 出 入 註 3: 周 皮 : 雙 子 葉 木 本 植 物 以 此 取 代 表 皮 細 胞, 含 5

6 植 物 篇 6 (2) 邊 材 與 心 材 : 木 質 部 位 置 含 水 量 顏 色 運 輸 功 能 1 邊 材 新 生 的 木 質 部 外 側 多 淡 有 2 心 材 老 化 木 質 部, 全 為 死 細 胞, 堆 積 大 量 填 充 物 內 側 少 深 無 (3) 早 材 ( 春 材 ) 與 晚 材 ( 秋 材 ): 早 材 ( 春 材 ) 晚 材 ( 秋 材 ) 1 氣 候 溫 暖 多 雨 之 春 夏 寒 冷 乾 燥 之 秋 冬 2 顏 色 淺 深 3 細 胞 細 胞 大 壁 薄 細 胞 小 壁 厚 4 範 圍 寬 窄 四 枝 葉 支 根 根 毛 假 根 鬚 根 之 比 較 : 發 育 來 源 維 管 束 細 胞 枝 葉 由 莖 淺 層 細 胞 發 生 有 多 細 胞 構 造 支 根 由 根 成 熟 部 的 周 鞘 發 生 有 多 細 胞 構 造 根 毛 由 表 皮 細 胞 向 外 突 出 而 成 無 單 細 胞 假 根 由 莖 或 似 莖 似 葉 之 淺 層 細 胞 發 生 無 單 細 胞 ( 蘚 類 : 地 錢 ) 多 細 胞 ( 苔 類 : 土 馬 騌 ) 鬚 根 由 莖 基 部 長 出 有 多 細 胞 註 : 氣 生 根 及 支 持 根 乃 是 由 地 上 部 的 莖 長 出, 故 又 稱 不 定 根 五 莖 與 根 的 比 較 : 分 生 組 織 節 與 光 合 氣 孔 或 長 葉 子 及 芽 之 保 護 節 間 作 用 皮 孔 枝 條 或 支 根 莖 由 幼 葉 保 護 有 長 有 有 由 側 芽 長 出 枝 條 根 由 根 冠 保 護 無 不 長 無 無 由 周 鞘 細 胞 長 出 支 根 角 質 層 有 無 6

7 焦 點 三 植 物 的 蒸 散 作 用 植 物 篇 7 一 葉 子 的 形 態 與 結 構 : 請 參 看 圖 解 二 保 衛 細 胞 : 來 源 由 某 些 表 皮 細 胞 特 化 而 來, 散 生 在 表 皮 上 1 無 角 質 層, 含 葉 綠 體 較 大 液 泡 含 多 量 細 胞 質 2 呈 腎 形, 兩 端 互 相 接 合, 中 間 則 互 相 分 離 為 氣 孔 (1) 構 造 3 與 氣 孔 相 鄰 的 內 側 細 胞 壁 較 厚 外 側 的 細 胞 壁 薄 4 構 成 保 衛 細 胞 細 胞 壁 的 纖 維 素 微 絲 呈 輻 射 狀 排 列, 由 保 衛 細 胞 向 外 延 伸 環 繞 包 圍 保 衛 細 胞 (2) 功 能 兩 個 保 衛 細 胞 間 的 小 孔 = 氣 孔, 可 控 制 氣 孔 的 開 與 關 保 衛 細 胞 內 K + 濃 度 變 化 影 響 氣 孔 開 閉 過 程 : 光 照 時 保 衛 細 胞 中 K + 離 子 累 積 (3) 機 制 保 衛 細 胞 膨 壓 升 高 外 壁 較 薄 易 凸 出 而 將 纖 維 向 外 拉 緊 牽 引 內 壁 使 保 衛 細 胞 彎 曲 氣 孔 開 啟 三 影 響 蒸 散 作 用 的 因 素 : 蒸 散 作 用 速 率 高 蒸 散 作 用 速 率 低 日 照 白 天 晚 上 溫 度 溫 度 高 溫 度 低 ; 溫 度 過 高 風 速 風 速 強 風 速 弱 土 壤 含 水 量 水 分 多 水 分 缺 少 相 對 溼 度 乾 燥 的 氣 候 潮 濕 的 氣 候 葉 片 大 小 表 面 積 大 表 面 積 小 氣 孔 分 佈 上 下 表 皮 皆 有 氣 孔 下 表 皮 才 有 氣 孔 三 影 響 氣 孔 開 關 的 因 素 : 保 衛 細 胞 CO 2 K + 離 子 滲 透 壓 保 衛 細 胞 氣 孔 光 照 時 光 合 作 用 旺 盛 減 少 累 積 升 高 吸 水 膨 脹 開 放 夜 晚 時 呼 吸 作 用 旺 盛 增 加 降 低 降 低 失 水 萎 縮 關 閉 四 蒸 散 作 用 對 植 物 的 功 能 : 1 木 質 部 運 輸 的 主 要 動 力 蒸 散 流 2 調 節 植 物 體 的 溫 度 3 有 助 於 水 分 和 礦 物 質 的 吸 收 7

8 植 物 篇 8 焦 點 四 開 花 植 物 的 水 無 機 鹽 和 養 分 的 運 輸 一 根 部 吸 收 無 機 鹽 的 途 徑 : ( 課 外 補 充 ) 1 水 分 和 無 機 鹽 藉 擴 散 作 用 經 由 細 胞 間 隙 原 生 質 體 外 運 輸 ( 即 沿 著 細 胞 壁 間 隙 ) 運 輸 至 內 皮 ( 註 一 ) ( 不 消 耗 能 量 ) 2 運 輸 途 徑 在 原 生 質 體 外 ( 即 細 胞 質 外 ) 1 根 毛 藉 細 胞 膜 上 的 載 體 分 子 以 主 動 運 輸 吸 收 無 機 鹽 離 子 2 水 分 和 無 機 鹽 類 再 經 由 根 部 細 胞 間 的 原 生 質 絲 運 輸 至 內 共 質 體 運 輸 皮, 再 經 周 鞘 入 木 質 部 ( 消 耗 能 量 ) 原 生 質 絲 原 生 質 絲 根 毛 皮 層 的 細 胞 質 內 皮 的 細 胞 質 原 生 質 絲 周 鞘 中 柱 的 木 質 部 註 一 : 內 皮 具 有 卡 氏 帶 ( 不 透 水 層 ) 水 分 和 無 機 鹽 無 法 再 沿 著 細 胞 間 隙 運 輸 無 機 鹽 透 過 細 胞 膜 上 的 載 體 分 子 以 主 動 運 輸 進 入 內 皮 細 胞 內 再 藉 原 生 質 絲 通 過 周 鞘 細 胞 而 進 入 木 質 部 二 運 輸 無 機 鹽 的 原 理 : 根 壓 木 質 部 毛 細 作 用 和 蒸 散 作 用 三 韌 皮 部 的 運 輸 原 理 : 依 需 求 部 位 可 上 下 來 回 運 輸, 以 葉 行 光 合 作 用 為 例 主 動 運 輸 產 生 蔗 糖 蔗 糖 進 入 篩 管 細 胞 1. 在 葉 部 韌 皮 部 糖 分 濃 度 增 加 ( 滲 透 壓 升 高 ) 滲 透 作 用 木 質 部 的 水 分 滲 透 入 韌 皮 部 葉 部 韌 皮 部 的 水 壓 增 高 根 部 的 蔗 糖 濃 度 較 低 滲 透 壓 較 低 ( 水 壓 低 ) 2. 在 莖 部 蔗 糖 由 葉 部 向 根 部 輸 送 ( 壓 力 流 ) 根 部 藉 主 動 運 輸 將 蔗 糖 移 至 薄 壁 細 胞 儲 存 根 部 篩 管 內 的 蔗 糖 濃 度 降 低 滲 透 壓 降 低 3. 在 根 部 水 分 由 篩 管 滲 透 至 根 部 細 胞 及 木 質 部 水 分 經 由 木 質 部 運 輸 至 莖 葉 8

9 植物篇 9 植 物 篇 根 根 莖 葉 的 重 要 解 剖 圖 一 雙子葉植物草本莖 雙子葉植物草本莖的橫切面圖 二 單子葉植物莖 單子葉植物莖的橫切面圖 三 雙子葉與單子葉植物莖 雙子葉與單子葉植物莖的維管束之比較 四 雙子葉植物根 雙子葉植物根的橫切面圖 9

10 植 物 篇 10 五 雙 子 葉 植 物 木 本 莖 的 橫 切 面 圖 六 葉 子 橫 切 面 圖 七 雙 子 葉 與 單 子 葉 植 物 種 子 內 部 構 造 之 比 較 10

11 植 物 篇 11 植 物 篇 生 殖 篇 一 世 代 交 替 的 定 義 : 由 孢 子 體 世 代 ( 無 性 世 代 ) 及 配 子 體 世 代 ( 有 性 世 代 ), 交 替 進 行 有 性 生 殖 與 無 性 生 殖 的 現 象 1 孢 子 體 世 代 ( 無 性 世 代 ) 1 由 合 子 孢 子 體 (2n) 2 合 子 為 無 性 世 代 的 第 一 個 細 胞 2 配 子 體 世 代 ( 有 性 世 代 ) 1 由 孢 子 配 子 體 (n) 2 孢 子 為 有 性 世 代 的 第 一 個 細 胞 ( 有 絲 分 裂 ) 孢 子 體 2n ( 減 數 分 裂 ) 合 子 2n 雌 雄 配 子 1n ( 無 性 世 代 ) ( 有 性 世 代 ) 孢 子 1n ( 有 絲 分 裂 ) 配 子 體 1n ( 有 絲 分 裂 ) 二 世 代 交 替 的 重 要 性 : 世 代 交 替 內 有 兩 次 基 因 重 組, 造 成 後 代 更 多 的 變 異, 以 適 應 多 變 動 的 環 境 ( 對 植 物 生 存 有 利 ) 1 形 成 孢 子 之 前 的 減 數 分 裂 ( 有 聯 會 基 因 互 換 的 發 生 ) 2 形 成 合 子 之 前 的 基 因 重 組 (N 種 精 子 與 M 種 卵 子, 則 有 N M 種 基 因 組 合 之 合 子 ) 三 比 較 孢 子 與 配 子 : 孢 子 配 子 1. 可 進 行 生 殖 的 方 式 無 性 生 殖 有 性 生 殖 2. 屬 於 何 世 代 有 性 世 代 有 性 世 代 3. 染 色 體 1n 1n 4. 由 何 分 裂 而 來 孢 子 體 經 減 數 分 裂 而 來 配 子 體 經 有 絲 分 裂 而 來 5. 發 育 成 何 個 體 萌 發 為 配 子 體 受 精 後 發 育 成 孢 子 體 11

12 植 物 篇 12 四 植 物 登 陸 後, 為 適 應 陸 地 上 缺 水 的 環 境, 漸 漸 演 化 出 一 些 重 要 的 構 造 : 1 胚 胎 受 精 卵 在 藏 卵 器 中 發 育 形 成 2 維 管 束 輸 導 與 支 持, 並 有 根 莖 葉 的 形 成 3 花 粉 管 種 子 植 物 中 精 卵 受 精 不 需 再 藉 著 水 來 達 成 4 種 子 具 有 厚 的 種 皮, 可 保 護 胚 ( 即 受 精 卵 ) 五 種 子 的 形 成 : 1. 開 花 植 物 的 世 代 交 替 的 名 稱 與 構 造 的 對 應 : ( 課 外 補 充 ) 名 稱 孢 子 葉 孢 子 囊 孢 子 母 細 胞 孢 子 配 子 體 配 子 雄 性 雌 性 花 藥 子 房 花 粉 囊 胚 珠 補 充 說 明 : 開 花 植 物 具 有 異 型 孢 子 花 粉 母 細 胞 ( 小 孢 子 母 細 胞 ) 胚 囊 母 細 胞 ( 大 孢 子 母 細 胞 ) 花 粉 粒 胚 囊 細 胞 花 粉 管 胚 囊 精 核 卵 核 (1) 大 孢 子 : 胚 囊 細 胞 發 育 為 胚 囊 ( 即 為 雌 配 子 體, 含 7 個 細 胞 8 個 核 ) (2) 小 孢 子 : 花 粉 ( 生 殖 核 + 管 核 ) 發 育 為 花 粉 管 ( 雄 配 子 體 =1 管 核 +2 精 核 ) 2. 雌 配 子 ( 卵 核 ) 的 形 成 : 子 房 胚 珠 胚 囊 母 細 胞 (2n) 減 數 分 裂 發 育 4 個 細 胞 (n) 三 次 有 絲 分 裂 1 個 大 孢 子 (n): 胚 囊 細 胞 胚 囊 ( 即 雌 配 子 體 n) ( 含 7 個 細 胞,8 個 核 ) 3. 雄 配 子 ( 精 核 ) 的 形 成 : 減 數 分 裂 花 藥 花 粉 囊 花 粉 母 細 胞 小 孢 子 (n) 有 絲 分 裂 花 粉 粒 ( 具 1 個 精 核 1 個 管 核 ) 受 粉 後, 花 粉 萌 發, 第 二 次 有 絲 分 裂 4. 雙 重 受 精 : 被 子 植 物 的 重 要 特 徵 受 精 1 精 核 + 卵 受 精 2 精 核 + 二 極 核 孢 子 體 花 粉 管 ( 即 雄 配 子 體 n) 發 育 發 育 為 胚 (2n) 包 括 : 子 葉 胚 芽 胚 軸 和 胚 根 發 育 為 胚 乳 (3n)( 提 供 養 份 給 胚 發 育 用 ) 子 房 胚 珠 胚 囊 細 胞 胚 囊 ( 1 卵 +2 極 核 ) 花 藥 花 粉 囊 花 粉 粒 花 粉 管 (1 管 核 +2 精 核 ) 種 子 ( 胚 + 胚 乳 ) 補 充 說 明 : 果 皮 與 種 皮 的 基 因 組 為 2n, 來 自 親 代 雌 蕊 的 組 織 而 種 仁 中 的 胚 2n, 則 經 過 精 核 受 精 後, 新 的 基 因 組 合, 故 兩 者 大 不 同 12

13 植 物 篇 13 六 花 受 精 後 的 發 育 : 胚 珠 發 育 為 種 子, 子 房 發 育 為 果 實 1. 種 子 內 的 子 葉 和 胚 乳 皆 儲 存 養 分 供 給 幼 胚 生 長 所 需 2. 果 實 保 護 種 子, 幫 助 種 子 散 佈 及 休 眠 子 房 壁 果 皮 子 珠 被 種 皮 房 胚 珠 精 核 + 卵 核 胚 2n 種 子 珠 心 種 仁 精 核 +2 極 核 胚 乳 3n 果 實 七 果 實 的 種 類 : 果 實 發 育 來 源 代 表 種 類 真 果 子 房 發 育 成 果 皮 果 肉 桃 李 梅 芒 果 假 果 由 子 房 花 托 花 萼 共 同 發 育 為 果 實 蘋 果 梨 草 莓 穎 果 種 子 就 是 果 實, 果 皮 和 種 皮 完 全 癒 合 稻 米 玉 米 小 麥 單 果 一 朵 花 僅 具 一 個 子 房, 子 房 發 育 為 果 實 乾 果 閉 果 的 莢 是 由 子 房 壁 發 育 而 成 豌 豆 聚 合 果 一 朵 花 含 數 個 子 房, 共 同 發 育 為 果 實 草 莓 多 花 果 由 數 朵 花 的 子 房 共 同 發 育 為 果 實 鳳 梨 桑 椹 無 花 果 單 性 結 果 以 IAA NAA 刺 激, 使 其 假 性 受 精, 而 子 房 直 接 發 育 為 果 實, 因 卵 未 受 精, 故 無 種 子 無 子 蕃 茄 13

14 植 物 篇 14 八 陸 地 上 植 物 的 比 較 : ( 課 外 補 充 ) 孢 子 體 配 子 體 配 子 孢 子 1 孢 子 體 與 配 子 體 同 形 體 2 葉 狀 體 具 附 著 器 石 3 行 光 合 作 用, 獨 立 生 活 同 型 孢 子 同 型 配 子 具 兩 根 具 四 根 鞭 毛 蓴 鞭 毛 可 游 走 可 游 走 土 馬 馬 宗 1 寄 生 於 配 子 體 上 2 分 為 孢 子 囊 ( 蒴 ) 蒴 柄 及 足 三 部 1 自 營 獨 立 生 活 2 呈 莖 葉 狀, 具 假 根 3 幼 小 配 子 體 叫 原 絲 體 異 型 配 子 具 兩 根 鞭 毛, 藉 水 可 游 至 藏 卵 器 中 與 卵 子 受 精 同 型 孢 子 厚 壁 不 具 鞭 毛 1 具 真 正 之 根 莖 葉 1 心 型 原 葉 體 蕨 類 及 維 管 束 2 行 光 合 作 用, 獨 立 生 活 2 不 具 維 管 束, 具 假 根 3 行 光 合 作 用, 獨 立 生 活 異 型 配 子 精 子 具 多 根 鞭 毛, 受 精 方 式 同 上 同 型 孢 子 厚 壁 不 具 鞭 毛 被 子 植 物 1 花 為 生 殖 器 官 2 具 真 正 之 根 莖 葉 及 維 管 束 3 行 光 合 作 用, 獨 立 生 活 1 必 需 寄 生 在 孢 子 體 上 2 雌 配 子 :7 個 細 胞 8 個 核 3 雌 配 子 : 3 個 細 胞 異 型 配 子 精 子 不 具 鞭 毛, 藉 花 粉 管 與 胚 囊 中 卵 子 受 精 異 型 孢 子 不 具 鞭 毛 1 小 孢 子 厚 壁 2 大 孢 子 薄 壁 九 陸 地 上 植 物 的 孢 子 體 與 配 子 體 的 趨 異 演 化 : 種 類 孢 子 體 配 子 體 1. 蘚 苔 寄 生 獨 立 2. 蕨 類 獨 立 獨 立 3. 種 子 植 物 獨 立 寄 生 14

15 植 物 篇 15 焦 點 一 種 子 的 萌 發 植 物 篇 生 長 發 育 篇 一 影 響 種 子 萌 發 的 因 素 : 1. 內 在 因 素 : (1) 胚 未 成 熟 ( 胚 = 子 葉 + 胚 芽 + 胚 軸 + 胚 根 ) (2) 種 皮 堅 硬 水 分 和 空 氣 無 法 通 過 (ex. 相 思 樹 的 種 子 ) (3) 吉 貝 素 未 合 成 (4) 離 素 未 消 除 (5) 種 皮 外 的 膠 狀 物 質 抑 制 種 子 萌 發 (ex. 蕃 茄 木 瓜 ) 2. 外 在 因 素 :( 以 水 分 最 重 要 ) (1) 水 分 浸 軟 種 皮 活 化 酵 素 溶 解 物 質 運 輸 養 分 進 行 化 學 反 應 影 響 酶 的 活 性 ( 溫 度 愈 高 種 子 萌 發 速 率 較 快 ) (2) 溫 度 ( 溫 度 太 高 或 太 低 種 子 無 法 萌 發 ) (3) 氧 氣 供 細 胞 呼 吸 ( 氧 化 養 分 合 成 ATP) (4) 光 線 促 進 萵 苣 種 子 萌 發, 抑 制 粉 蝶 花 種 子 萌 發 二 單 子 葉 與 雙 子 葉 的 種 子 萌 發 : 1. 種 子 在 適 宜 環 境 因 吸 水 而 膨 脹 胚 根 生 長 並 突 破 種 皮 形 成 初 生 根 2. 種 子 是 否 萌 發 以 胚 根 突 出 為 準 雙 子 葉 植 物 種 子 的 萌 發 單 子 葉 植 物 的 種 子 萌 發 種 子 吸 水 種 皮 破 裂 胚 根 突 破 種 皮, 發 育 為 初 生 根 下 胚 軸 呈 勾 狀, 伸 出 突 出 地 表 芽 鞘 呈 直 立 狀 突 出 地 表 子 葉 胚 芽 突 出 地 表 ( 芽 鞘 保 護 幼 葉 ) 萌 發 過 程 下 胚 軸 伸 直 向 上 生 長 胚 芽 長 出 營 養 葉, 胚 芽 長 出 初 生 葉, 子 葉 凋 萎 脫 落 行 光 合 作 用 養 份 供 給 由 子 葉 供 給 養 分 由 胚 乳 供 給 養 分 ( 取 自 龍 騰 版 ) 15

16 植 物 篇 16 焦 點 二 植 物 激 素 16 ( 課 外 補 充 ) 一 植 物 激 素 :( 植 物 荷 爾 蒙, 調 節 植 物 生 長 與 發 育 的 物 質 ) 1. 植 物 體 產 生 的 微 量 小 分 子 有 機 物 2. 影 響 植 物 的 生 長 發 育 3. 須 運 送 至 目 標 細 胞 ( 與 細 胞 上 的 受 體 結 合 ) 才 發 生 作 用 4. 過 量 或 不 足 均 會 影 響 植 物 的 生 長 發 育 二 植 物 的 五 種 激 素 一 覽 表 植 物 激 素 產 生 部 位 主 要 生 理 作 用 1 促 進 細 胞 延 長 2 促 進 生 根 3 頂 芽 優 勢 1 頂 端 分 生 組 織 生 長 素 4 與 向 性 有 關 2 種 子 內 的 胚 IAA 5 抑 制 離 層 的 產 生 ( 防 止 落 葉 落 果 ) 3 嫩 葉 6 可 促 單 性 結 果 (ex. 無 子 葡 萄 ) 7 嫁 接 時 有 利 形 成 層 的 細 胞 分 裂 8 與 組 織 培 養 有 關 1 促 進 細 胞 分 裂 增 加 細 胞 數 1 根 芽 的 分 生 組 織 吉 貝 素 2 打 破 種 子 與 芽 的 休 眠 2 種 子 內 的 胚 GA 3 促 進 植 物 抽 穗 和 開 花 ( 春 化 素 ) 3 嫩 葉 4 可 促 單 性 結 果 1 促 進 細 胞 分 裂 和 分 化 1 根 部 分 生 組 織 2 與 頂 芽 優 勢 有 關 ( 促 側 芽 生 長 ) 細 胞 分 裂 素 2 萌 發 的 種 子 3 延 遲 葉 的 老 化 CK 3 發 育 的 果 實 4 可 促 子 葉 的 發 育 5 與 組 織 培 養 有 關 離 素 1 引 起 種 子 與 芽 的 休 眠 ABA 1 老 莖 葉 2 遇 乾 旱 時 可 促 氣 孔 關 閉 ( 離 酸 ) 2 未 成 熟 的 種 子 果 實 3 又 稱 逆 境 激 素 ( 離 層 素 ) 4 又 稱 休 眠 素 乙 烯 1 促 進 果 實 的 成 熟 1 成 熟 的 種 子 和 果 實 C 2 H 4 2 促 進 植 物 組 織 的 老 化 2 老 化 的 花 果 實 及 葉 ( 分 子 最 小 ) 3 促 進 離 層 的 產 生 註 :1. 單 性 結 果 有 關 的 激 素 :IAA NAA 2,4-D 吉 貝 素 2. 組 織 培 養 有 關 的 激 素 :IAA CK 3. 產 生 離 層 有 關 的 激 素 :IAA 和 乙 烯

17 植 物 篇 17 三 圖 解 各 植 物 激 素 對 植 物 生 長 之 影 響 : 四 激 素 拮 抗 作 用 : 兩 種 植 物 激 素 對 某 項 植 物 生 理 的 作 用 一 為 促 進 另 一 為 抑 制 功 能 促 進 激 素 抑 制 激 素 1. 種 子 的 休 眠 離 素 吉 貝 素 2. 莖 芽 的 生 長 生 長 素 離 素 3 頂 芽 優 勢 生 長 素 細 胞 分 裂 素 4. 葉 子 組 織 的 老 化 乙 烯 細 胞 分 裂 素 五 植 物 生 長 激 素 與 吉 貝 素 之 比 較 ( o 代 表 有, x 代 表 無 ) 生 長 素 吉 貝 素 產 生 部 位 莖 頂 根 尖 芽 分 生 組 織 胚 和 新 的 嫩 葉 作 用 細 胞 延 長 部 生 長 點 與 延 長 部 間 的 細 胞 功 能 ( 使 莖 生 長 的 原 理 ) 應 用 促 細 胞 延 長 體 積 增 大 而 導 致 生 長 扦 插 嫁 接 繁 殖 促 單 性 結 果 組 織 培 養 可 促 使 細 胞 的 分 裂 頻 率 提 高, 增 加 細 胞 數 矮 性 植 物 便 能 正 常 促 單 性 結 果 促 進 單 子 葉 植 物 的 萌 發 促 成 單 性 結 果 o o 促 進 生 根 o x 防 止 落 葉 落 果 o x 促 進 細 胞 分 裂 x o 六 離 層 素 含 量 與 種 子 發 育 有 關 ( 卵 受 精 合 子 有 絲 分 裂 胚 ) 生 長 素 吉 貝 素 離 層 素 (1) 種 子 發 育 初 期 (2) 種 子 發 育 成 熟 休 眠 (3) 種 子 萌 發 17

18 植 物 篇 18 焦 點 三 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 焦 點 1 向 性 : 一 向 性 定 義 : 營 固 著 生 活 的 生 物, 受 到 外 界 刺 激 時, 由 於 生 長 素 分 佈 不 均 而 有 生 長 的 差 異, 造 成 局 部 的 屈 曲 運 動, 稱 為 生 長 運 動 ( 與 刺 激 方 向 有 關 ) 二 莖 向 光 性 : 照 光 生 長 素 濃 度 生 長 速 率 彎 曲 情 形 向 光 面 低 慢 向 光 源 照 射 背 光 面 高 快 三 根 的 向 地 性 : 地 心 引 力 莖 的 背 地 性 根 的 向 地 性 ( 除 去 根 冠 根 喪 失 向 地 性 ) 根 的 向 地 性 莖 的 背 地 性 高 生 長 素 濃 度 抑 制 根 的 生 長 促 進 莖 的 生 長 上 側 生 長 素 低 : 促 進 生 長 生 長 素 低 : 抑 制 生 長 下 側 生 長 素 多 : 抑 制 生 長 生 長 素 多 : 促 進 生 長 生 長 方 向 向 地 背 地 四 向 觸 性 : 接 觸 面 的 細 胞 生 長 慢 (ex.1 胡 瓜 豌 豆 的 捲 鬚 葉,2 葡 萄 牽 牛 花 的 纏 繞 莖 ) 五 植 物 細 胞 組 織 對 激 素 的 特 異 性 低 濃 度 促 進 根 生 長 高 濃 度 促 進 莖 生 長 所 需 生 長 素 濃 度 : 根 < 芽 < 莖 對 生 長 素 敏 感 度 : 根 > 芽 > 莖 六 植 物 的 向 性 與 膨 壓 運 動 ( 又 稱 傾 性 ) 之 比 較 : 傾 性 : 即 睡 眠 運 動 捕 蟲 運 動 和 觸 發 運 動 與 生 長 素 濃 度 與 膨 壓 與 刺 激 方 向 反 應 速 率 向 性 O X O 慢 傾 性 X O X 快 18

19 植 物 篇 19 焦 點 2 光 週 期 : 植 物 開 花 會 受 到 每 天 光 照 和 黑 暗 交 替 的 影 響 一 臨 界 日 照 : 適 宜 與 不 適 宜 開 花 的 光 周 期 分 界 1. 若 植 物 的 臨 界 日 照 均 為 14 小 時, 則 開 花 的 條 件 種 類 植 物 光 照 時 間 長 日 照 白 芥 菜 >14 小 時 短 日 照 牽 牛 花 <14 小 時 二 長 日 照 植 物 短 日 照 植 物 和 中 性 日 照 植 物 : 區 分 (1) 長 日 照 植 物 (2) 短 日 照 植 物 (3) 中 性 日 照 植 物 開 花 日 照 > 臨 界 日 照 日 照 < 臨 界 日 照 不 受 日 照 長 短 影 響 種 類 白 芥 菜 玉 米 甜 菜 羊 帶 來 菸 草 菊 花 菠 菜 蘿 蔔 聖 誕 紅 牽 牛 花 蕃 茄 時 間 一 般 在 春 夏 一 般 在 秋 冬 一 年 四 季 三 光 周 期 中 連 續 的 黑 暗 期 對 開 花 較 重 要 : 真 正 影 響 植 物 開 花 的 因 素 黑 暗 的 長 短 1. 以 短 日 照 植 物 : 羊 帶 來 1 以 光 照 中 斷 黑 暗 不 開 花 2 以 黑 暗 中 斷 光 照 開 花 四 感 應 光 周 期 的 部 位 : 葉 五 植 物 的 光 周 期 與 春 化 作 用 的 比 較 : 光 周 期 春 化 作 用 1. 刺 激 因 素 光 低 溫 2. 感 應 部 位 葉 片 胚 或 分 生 組 織 3. 反 應 物 質 開 花 素 春 化 素 註 : 春 化 作 用 : 指 一, 二 年 生 的 植 物, 經 過 春 化 處 理 ( 在 苗 期 進 行 低 溫 處 理, 約 3 C) 後, 才 能 從 營 養 生 長 階 段 ( 即 根 莖 葉 的 發 育 ) 過 渡 到 生 殖 生 長 階 段 ( 即 花 果 實 和 種 子 的 發 育 ) 的 現 象 19

20 植 物 篇 20 焦 點 3 植 物 色 原 : 光 敏 素 一 植 物 色 原 ( 光 敏 素 ) 植 物 激 素 1. 植 物 色 原 : 感 光 靈 敏 的 藍 綠 色 素, 為 一 種 色 素 蛋 白 質 2. 含 量 微 少 不 會 顯 現 出 顏 色 3. 光 敏 素 有 兩 種 : 一 為 Pr, 另 一 為 Pfr 光 敏 素 種 類 分 子 特 性 吸 收 光 譜 Pr 較 穩 定, 無 活 性 紅 光 (R) Pfr 具 活 性 遠 紅 光 (FR) 註 : 而 白 天 中 紅 光 R(660nm) 較 強, 夜 晚 時 則 遠 紅 光 FR(730nm) 較 強 二 光 敏 素 對 生 長 發 育 影 響 : 1. 種 子 萌 發 2. 幼 苗 發 育 3. 光 周 期 現 象 1 莖 的 伸 長 2 葉 和 子 葉 的 展 開 4 葉 綠 素 的 形 成 5 葉 綠 體 的 發 育 6 花 青 素 的 合 成 1. 光 敏 素 對 種 子 萌 發 的 影 響 : 例 如 : 萵 苣 的 種 子 光 照 萌 發 率 (%) 黑 暗 5 R 98 R FR 54 R FR R 100 R FR R FR 43 R FR R FR R 99 結 論 : (1) 植 物 若 照 射 紅 光 後 再 照 射 遠 紅 光 時, 則 先 前 紅 光 處 理 的 作 用 即 被 消 除 掉 (2) 最 後 一 次 若 照 紅 光, 則 種 子 萌 發 率 可 高 達 100% 2. 光 敏 素 對 幼 苗 發 育 的 影 響 : 黑 暗 中 萌 發 的 白 化 幼 苗 只 含 有 Pr, 當 幼 苗 受 到 光 刺 激 後, 部 份 的 Pr 轉 變 為 Pfr, 於 是 引 發 種 種 生 理 反 應 3. 光 敏 素 對 開 花 作 用 的 影 響 : 1Pr>Pfr 可 誘 發 短 日 照 植 物 開 花 2Pr<Pfr 可 誘 發 長 日 照 植 物 開 花 20

21 植 物 篇 光 合 作 用 與 呼 吸 作 用 篇 植 物 篇 21 一 光 合 作 用 總 反 應 式 : 光 反 應 : 12H 2 O+12NADP + +18ADP+18Pi 12NADPH+12H + +18ATP+6O 2 碳 反 應 : 6CO 2 +12NADPH+12H + +18ATP C 6 H 12 O 6 +6H 2 O+12NADP + +18ADP+18Pi 光 合 作 用 總 反 應 式 : 6CO 2 +12H 2 O C 6 H 12 O 6 +6H 2 O+6O 2 二 光 合 作 用 的 光 反 應 和 暗 反 應 之 比 較 : 反 應 反 應 過 程 場 所 (1) 光 反 應 (2) 碳 反 應 ( 暗 反 應 ) 1 光 能 的 轉 換 : 太 陽 能 化 學 能 2 水 的 分 解 :H 2 O ½O 2 +2H + +2e - 3NADPH 的 形 成 :NADP + +2H + +2e - NADPH+H + 4ATP 的 形 成 :ADP+Pi ATP ( 課 外 補 充 ) 1 固 碳 作 用 :CO 2 +H 2 O+ 五 碳 糖 三 碳 糖 ( 甘 油 酸 ) 2 還 原 作 用 : 三 碳 糖 ( 甘 油 酸 ) ATP +NADPH 三 碳 糖 ( 甘 油 醛 ) 3 再 生 作 用 : 三 碳 糖 ( 甘 油 醛 ) ATP RuBP 4 合 成 作 用 : 兩 個 三 碳 糖 ( 甘 油 醛 ) 六 碳 糖 (ex. 葡 萄 糖 ) 葉 綠 囊 基 質 三 影 響 光 合 作 用 的 因 素 : 1. 生 物 的 因 素 1 葉 片 大 小 2 葉 綠 體 數 量 3 氣 孔 數 目 2. 環 境 的 因 素 1 光 照 強 度 2 溫 度 高 低 3 土 壤 含 水 量 21

22 植 物 篇 22 四 細 胞 呼 吸 作 用 之 種 類 與 比 較 : 種 類 發 生 部 位 產 物 ATP 量 例 子 1. 有 氧 呼 吸 細 胞 質 粒 線 體 CO 2 與 H 2 O 36~38 一 般 生 物 細 胞 2. 酒 精 醱 酵 細 胞 質 C2H5OH 與 CO2 2 酵 母 菌 3. 乳 酸 醱 酵 細 胞 質 C2H4OHCOOH 2 哺 乳 動 物 骨 骼 肌 或 乳 酸 菌 註 : 不 論 是 哪 類 的 呼 吸 作 用, 均 先 經 過 葡 萄 糖 的 糖 解 作 用 1. 葡 萄 糖 有 氧 呼 吸 作 用 之 能 量 計 算 : ( 課 外 補 充 ) 反 應 名 稱 反 應 場 所 能 量 產 物 1. 糖 解 作 用 ( 葡 萄 糖 丙 酮 酸 ) 細 胞 質 2NADH + 2ATP 2. 丙 酮 酸 乙 醯 輔 酶 A 2NADH 3. 克 氏 循 環 粒 線 體 6NADH + 2FADH 2 + 2ATP 4. 電 子 傳 遞 鏈 ( 註 ) 32 或 34ATP $ 總 計 $ 36 或 38 ATP 註 : 電 子 傳 遞 鏈 :(3 10NADH) + (2 2FADH 2 ) =32 或 34 ATP 1. 主 要 功 能 : 將 高 能 物 質 NADH FADH 2, 轉 換 成 ATP 2. 反 應 場 所 : 粒 線 體 的 內 褶 膜 上 3. 反 應 過 程 : 1NADH FADH 2 參 與 粒 線 體 內 膜 上 的 電 子 傳 遞 鏈 2 內 膜 上 的 電 子 載 體 在 氧 化 還 原 傳 遞 電 子 的 過 程 中, 所 釋 出 之 能 量 將 基 質 中 的 H + 主 動 運 輸 至 外 隔 室 ( 粒 線 體 外 膜 與 內 膜 間 的 空 間 ) 接 著 進 行 化 學 滲 透 磷 酸 化, 來 驅 動 ATP 合 成 酶 合 成 ATP 3 最 後 電 子 與 H + 的 接 受 者 為 氧 氣 而 形 成 水 :2H + +½O 2 +2e - H 2 O 4 每 個 NADH 得 3ATP 每 個 FADH 2 得 2ATP 2. 發 酵 作 用 : 淨 得 的 能 量 為 2ATP, 均 來 自 糖 解 作 用 時 所 得! 反 應 名 稱 反 應 場 所 反 應 式 ATP a. 糖 解 作 用 細 胞 質 葡 萄 糖 2 丙 酮 酸 +2NADH 2 酒 精 細 胞 質 2 丙 酮 酸 +2NADH 酒 精 (2CH 3 CH 2 OH) +2CO 2 X b. 發 酵 乳 酸 細 胞 質 2 丙 酮 酸 +2NADH 乳 酸 (CH 3 CHOHCOOH) X 22

23 五 光 合 作 用 與 呼 吸 作 用 之 電 子 傳 遞 鏈 的 比 較 : 光 合 作 用 ( 課 外 補 充 ) 呼 吸 作 用 1. 場 所 葉 綠 囊 膜 粒 線 體 內 膜 2. 酵 素 及 輔 酶 需 要 需 要 植 物 篇 H + 與 e - 之 提 供 者 水 :H + 和 葉 綠 素 :e - NADH 和 FADH 2 4. H + 與 e - 之 接 受 者 NADP + O 2 5. 產 物 ATP 及 NADPH ATP 及 H 2 O 6. 化 學 滲 透 磷 酸 化 ( 參 考 ) 光 合 磷 酸 化 作 用 氧 化 磷 酸 化 作 用 六 光 合 作 用 與 呼 吸 作 用 中 脫 氫 酶 的 輔 酶 比 較 : 輔 氧 化 型 酶 還 原 型 中 文 名 所 含 維 生 素 NADP+ NADPH 菸 鹼 醯 胺 腺 嘌 呤 二 核 苷 磷 酸 菸 鹼 酸 NAD+ NADH 菸 鹼 醯 胺 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 菸 鹼 酸 FAD+ FADH2 核 黃 素 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 維 生 素 B6 七 光 合 作 用 與 呼 吸 作 用 之 比 較 光 合 作 用 1. 反 應 物 質 CO 2 H 2 O 葡 萄 糖 等 有 機 物 2. 產 物 葡 萄 糖 或 果 糖 3. 反 應 場 所 ( 或 胞 器 ) 4. 反 應 類 型 葉 綠 體 (1) 葉 綠 餅 : 光 反 應 (2) 基 質 : 暗 反 應 ( 卡 爾 文 循 環 ) 固 定 CO 2 的 型 式 : (1)C3 循 環 ( 水 稻 ) (2)C4 循 環 ( 玉 米 ) (3)CAM( 仙 人 掌 ) 5. 能 量 變 化 光 能 化 學 能 6. 作 用 時 間 綠 色 植 物 與 光 合 細 菌 均 在 白 天 進 行 八 影 響 植 物 呼 吸 作 用 的 因 素 CO 2 H 2 O 粒 線 體 呼 吸 作 用 (1) 細 胞 質 : 糖 解 作 用 (2) 粒 線 體 基 質 : 克 氏 循 環 (3) 粒 線 體 內 膜 : 電 子 傳 遞 鏈 氧 氣 的 需 求 : (1) 有 氧 呼 吸 ( 一 般 生 物 的 方 式 ) (2) 無 氧 呼 吸 ( 動 物 的 骨 骼 肌 與 微 生 化 學 能 化 學 能 物 的 方 式 ) 所 有 生 物 均 全 天 候 進 行 ( 唯 無 氧 呼 吸 作 用 例 外 ) 1. 本 身 的 因 素 : 植 物 的 呼 吸 作 用 是 在 細 胞 和 組 織 階 層 進 行 2. 不 同 的 細 胞 和 組 織 其 呼 吸 作 用 的 速 率 就 不 同 3. 環 境 因 素 : 氧 的 濃 度 溫 度 : 影 響 酵 素 的 活 性 23

24 年 植 物 篇 學 測 試 題 年 植 物 篇 學 測 試 題 壹 單 選 題 1. 在 自 然 狀 態 之 下, 下 列 何 種 植 物 可 藉 由 其 根 部 的 根 瘤 菌 利 用 空 氣 中 之 氮 氣? (A) 玉 米 (B) 水 稻 (C) 甘 蔗 (D) 落 花 生 94 學 測 2-3 為 題 組 由 田 間 實 驗 結 果 得 知 : 葉 片 上 每 單 位 面 積 內 氣 孔 面 積 大 而 數 目 少 的 植 物, 其 水 分 蒸 散 量 比 單 位 面 積 內 氣 孔 面 積 小 而 氣 孔 數 目 多 的 植 物 少 例 如,100 個 面 積 為 a 之 小 氣 孔, 其 水 分 蒸 散 量 為 一 個 面 積 為 100a 之 大 氣 孔 之 十 倍 此 外, 最 近 有 研 究 報 告 指 出, 在 晴 天 的 情 況 下, 除 了 鉀 離 子 外, 保 衛 細 胞 中 的 蔗 糖 含 量 變 化 對 氣 孔 的 開 關, 也 有 調 控 功 能 ( 如 下 圖 ) 試 依 照 本 文 敘 述 及 示 意 圖, 回 答 下 列 問 題 : 94 學 測 2. 下 列 有 關 氣 孔 水 分 蒸 散 量 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 氣 孔 水 分 蒸 散 量 與 氣 孔 圓 周 長 成 正 比 (B) 氣 孔 水 分 蒸 散 量 與 氣 孔 圓 周 長 成 反 比 (C) 氣 孔 水 分 蒸 散 量 與 氣 孔 面 積 成 正 比 (D) 氣 孔 水 分 蒸 散 量 與 氣 孔 面 積 成 反 比 3. 下 列 有 關 影 響 氣 孔 開 閉 機 制 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 鉀 離 子 及 蔗 糖 兩 者 全 天 候 同 步 控 制 器 孔 的 開 啟 與 關 閉 (B) 上 午 保 衛 細 胞 鉀 離 子 的 吸 收 使 氣 孔 開 啟 ; 傍 晚 鉀 離 子 濃 度 的 減 少 使 氣 孔 關 閉 (C) 鉀 離 子 或 蔗 糖 含 量 的 增 加 使 保 衛 細 胞 中 的 滲 透 壓 變 小, 因 此 使 鄰 近 表 皮 細 胞 中 的 水 擴 散 進 入 保 衛 細 胞 中 (D) 上 午 保 衛 細 胞 鉀 離 子 的 吸 收 使 氣 孔 開 啟 ; 中 午 到 傍 晚, 保 衛 細 胞 中 蔗 糖 含 量 的 變 化, 控 制 氣 孔 的 張 開 度 及 其 關 閉 94 學 測 4-5 題 為 題 組 某 高 中 自 然 科 學 社 甲 乙 丙 丁 四 位 同 學, 在 學 期 末 完 成 了 光 強 度 與 二 氧 化 碳 濃 度 對 於 植 物 光 合 作 用 速 率 的 影 響 實 驗 他 們 的 實 驗 進 行 的 方 法 是 : 選 用 兩 批 相 同 的 蕃 茄 幼 苗, 分 別 在 A B 兩 個 植 物 生 長 箱 中 培 養,A 生 長 箱 內 的 二 氧 化 碳 濃 度 維 持 在 0.40%;B 生 長 箱 內 的 二 氧 化 碳 濃 度 維 持 在 0.03%, 再 分 別 用 不 同 的 光 強 度 照 射 並 比 較 其 光 合 作 用 之 速 率 他 們 的 實 驗 結 果 如 圖 19 根 據 上 文 及 圖 19, 回 答 4-5 題 學 測

25 年 植 物 篇 學 測 試 題 下 列 是 他 們 四 人 對 此 結 果 所 做 的 討 論 : 甲 生 說 : 光 的 強 度 愈 強, 蕃 茄 幼 苗 行 光 合 作 用 的 速 率 愈 高 乙 生 說 : 生 長 箱 中 二 氧 化 碳 濃 度 愈 高, 蕃 茄 幼 苗 行 光 合 作 用 的 速 率 愈 高 丙 生 說 : 在 0.03% 二 氧 化 碳 濃 度 及 小 於 4 的 光 強 度 單 位 下, 光 愈 強, 蕃 茄 幼 苗 行 光 合 作 用 的 速 率 愈 高 丁 生 說 : 在 相 同 的 光 照 強 度 下, 生 長 箱 中 的 二 氧 化 碳 濃 度 由 0.03% 提 高 到 0.40% 可 以 有 效 增 加 蕃 茄 幼 苗 的 光 合 作 用 速 率 你 認 為 哪 一 位 同 學 的 推 論 最 恰 當? (A) 甲 生 (B) 乙 生 (C) 丙 生 (D) 丁 生 96 學 測 5. 氣 體 X 會 影 響 蕃 茄 幼 苗 的 光 合 作 用 速 率 根 據 圖 19 的 結 果, 甲 生 等 要 設 計 實 驗 來 測 知 氣 體 X 對 蕃 茄 幼 苗 光 合 作 用 的 影 響 是 促 進 或 抑 制 時, 他 們 除 了 要 在 生 長 箱 中 置 入 不 同 濃 度 的 氣 體 X 外, 還 需 選 用 下 列 哪 一 組 光 強 度 及 二 氧 化 碳 濃 度 來 進 行 實 驗 最 適 當? (A)3 個 光 強 度 單 位 0.03% 二 氧 化 碳 濃 度 (B)3 個 光 強 度 單 位 0.40% 二 氧 化 碳 濃 度 (C)1.5 個 光 強 度 單 位 0.40% 二 氧 化 碳 濃 度 (D)1 個 光 強 度 單 位 0.03% 二 氧 化 碳 濃 度 96 學 測 6. 植 物 的 光 合 作 用 通 常 會 因 受 到 光 照 而 被 活 化 今 有 一 存 於 葉 綠 體 內 部 的 光 合 酵 素 F, 其 活 性 會 受 到 ph 值 及 鎂 離 子 濃 度 的 影 響 如 圖 5 根 據 圖 5 資 料, 試 推 測 相 較 於 在 夜 晚 期 間, 葉 綠 體 內 部 的 ph 值 及 鎂 離 子 濃 度 在 白 天 期 間 最 可 能 會 發 生 下 列 哪 一 種 變 化? (A)pH 值 不 變, 鎂 離 子 濃 度 不 變 (B)pH 值 下 降, 鎂 離 子 濃 度 下 降 (C)pH 值 下 降, 鎂 離 子 濃 度 上 升 (D)pH 值 上 升, 鎂 離 子 濃 度 下 降 (E)pH 值 上 升, 鎂 離 子 濃 度 上 升 7. 台 灣 水 韭 是 稀 有 水 生 蕨 類 植 物 下 列 有 關 台 灣 水 韭 的 敘 述, 何 者 正 確? 97 學 測 (A) 會 開 韭 菜 花 (B) 不 具 輸 送 水 分 及 養 分 的 維 管 束 (C) 具 有 根 莖 和 葉 等 器 官 (D) 主 要 以 種 子 來 繁 衍 後 代 98 學 測 8-10 題 為 題 組 植 物 通 常 是 透 過 葉 片 上 的 氣 孔 進 行 蒸 散 作 用, 散 失 根 部 吸 收 的 大 部 分 水 分 蒸 散 作 用 有 降 溫 的 效 應, 可 以 減 少 葉 片 受 陽 光 照 射 的 過 熱 傷 害 科 學 家 在 進 行 氣 孔 開 閉 機 制 的 研 究 時, 發 現 某 種 植 物 在 不 同 溫 度 下, 可 藉 由 調 節 鉀 離 子 進 出 保 衛 細 胞 的 速 率 來 影 響 氣 孔 的 開 閉 情 形 在 的 範 圍 內, 鉀 離 子 經 由 鉀 離 子 通 道 進 入 及 離 開 保 衛 細 胞 的 進 (in K+) 出 (out K+) 速 率 都 會 隨 溫 度 的 升 高 而 增 大 但 在 時,in K+ 雖 然 隨 著 溫 度 的 升 高 繼 續 增 大, 但 是 out K+ 卻 會 隨 著 溫 度 的 升 高 而 降 低, 導 致 保 衛 細 胞 的 膨 壓 增 加 而 使 氣 孔 打 開 這 種 在 不 同 溫 度 時, 鉀 離 子 進 出 保 衛 細 胞 速 率 變 化 的 差 異, 有 利 於 該 種 植 物 在 較 高 溫 時 能 進 行 更 高 速 率 的 蒸 散 作 用 25

26 年 植 物 篇 學 測 試 題 26 根 據 上 述 資 料, 回 答 8-10 題 98 學 測 8. 如 果 要 給 上 述 文 章 一 個 標 題, 下 列 何 者 最 合 適? (A) 熱 帶 植 物 的 蒸 散 作 用 (B) 植 物 根 部 調 節 溫 度 的 機 制 (C) 溫 度 對 植 物 蒸 散 作 用 的 影 響 (D) 植 物 蒸 散 作 用 對 氣 溫 的 影 響 (E) 植 物 蒸 散 作 用 對 氣 孔 開 閉 的 影 響 98 學 測 9. 下 列 與 本 文 相 關 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 這 種 植 物 保 衛 細 胞 的 膨 壓, 在 15 時 比 在 25 時 為 高 (B) 鉀 離 子 進 出 保 衛 細 胞 的 速 率 差 異, 會 影 響 植 物 氣 孔 的 開 閉 (C) 植 物 進 行 蒸 散 作 用 時, 葉 溫 增 加 的 速 率 會 高 於 氣 溫 增 加 的 速 率 (D) 這 種 植 物 氣 孔 打 開 的 比 率, 在 時 比 在 時 為 低 98 學 測 10. 本 文 所 述, 鉀 離 子 進 出 細 胞 的 傳 導 速 率 隨 溫 度 的 變 化, 如 以 圖 形 表 示, 下 列 何 者 最 合 適 ( 實 線 表 示 in K+ ; 虛 線 表 示 out K+ )? 98 學 測 貳 多 重 選 擇 題 1. 圖 九 描 述 一 種 蕨 類 植 物 的 生 活 史, 其 中 該 蕨 類 植 物 的 染 色 體 套 數 會 依 生 長 階 段 而 變 化 依 據 圖 八, 下 列 有 關 該 蕨 類 植 物 生 長 階 段 與 其 染 色 體 套 數 的 敘 述 中, 哪 一 項 是 正 確 的? 26 (A) 減 數 分 裂 是 發 生 在 ( 壬 ) 至 ( 甲 ) 之 間 (B) 從 ( 甲 ) 至 ( 己 ), 各 階 段 的 染 色 體 套 數 均 為 單 套 (C) 由 ( 庚 ) 至 ( 乙 ), 各 生 長 階 段 的 染 色 體 套 數 均 為 雙 套 (D) 從 ( 甲 ) 至 ( 辛 ), 有 標 示 的 各 階 段 中, 單 套 的 階 段 數 目 與 雙 套 的 階 段 數 目 一 樣 (E) 生 長 階 段 ( 丙 ),( 丁 ),( 己 ),( 庚 ) 的 染 色 體 套 數 分 別 為 : 2n, n, 2n, 2n 93 學 測 請 閱 讀 下 列 短 文 後, 回 答 第 2-3 題 植 物 體 可 分 為 營 養 器 官 及 生 殖 器 官, 各 個 器 官 由 數 種 不 同 組 織 組 成 植 物 組 織 細 胞 能 接 受 環 境 中 的 刺 激 並 產 生 反 應, 如 莖 部 的 向 光 性 和 背 地 性, 這 些 向 性 感 應 與 圖 九 植 物 激 素 有 關 植 物 細 胞 內 的 水 分 對 細 胞 壁 造 成 的 壓 力 稱 為 膨 壓, 各 種 細 胞 適 當 膨 壓 的 維 持 與 調 節, 與 植 物 的 生 長 息 息 相 關, 如 保 衛 細 胞 因 膨 壓 上 升 促 使 氣 孔 打 開, 而 含 羞 草 被 觸 動 時, 因 特 定 部 位 細 胞 之 膨 壓 減 小 促 使 葉 部 下 垂 閉 合 100 學 測

27 年 植 物 篇 學 測 試 題 下 列 有 關 植 物 構 造 與 生 理 功 能 的 敘 述, 哪 些 正 確?( 應 選 2 項 ) (A) 數 種 不 同 組 織 可 組 成 器 官 (B) 葉 與 花 為 營 養 器 官, 種 子 與 果 實 為 生 殖 器 官 (C) 植 物 的 營 養 器 官 進 行 光 合 作 用, 生 殖 器 官 進 行 呼 吸 作 用 (D) 植 物 雖 不 具 有 神 經 系 統, 仍 可 感 受 外 界 環 境 的 刺 激 (E) 植 物 莖 部 的 向 光 性 與 植 物 激 素 有 關, 背 地 性 則 與 植 物 激 素 無 關 100 學 測 3. 下 列 有 關 膨 壓 的 相 關 敘 述, 哪 些 正 確?( 應 選 3 項 ) (A) 植 物 細 胞 的 形 狀 與 膨 壓 的 維 持 無 關 (B) 植 物 細 胞 的 體 積 變 化 與 其 膨 壓 無 關 (C) 細 胞 內 水 分 外 流, 其 膨 壓 變 小 (D) 保 衛 細 胞 膨 壓 高 時, 促 使 氣 孔 打 開 (E) 草 本 植 物 的 莖, 常 需 靠 細 胞 膨 壓 的 維 持 支 持 其 個 體 100 學 測 4. 水 耕 栽 培 為 無 土 栽 培 方 式, 是 依 植 物 生 長 發 育 所 需 基 本 元 素 的 適 當 濃 度, 以 無 機 鹽 調 配 成 培 養 液 供 植 物 根 系 的 吸 收 利 用 培 養 液 不 像 有 機 土 壤 具 有 較 大 的 緩 衝 能 力, 因 此 水 耕 栽 培 對 養 份 濃 度 變 化 的 容 許 範 圍 較 小 培 養 液 的 ph 值 一 般 維 持 在 間, 通 氣 性 應 良 好, 且 需 常 常 更 換, 以 利 植 物 生 長 下 列 有 關 水 耕 栽 培 的 敘 述, 哪 些 正 確?( 應 選 2 項 ) (A) 水 耕 栽 培 開 花 植 物, 可 開 花 結 果 (B) 水 耕 培 養 液 宜 維 持 在 微 鹼 性 (C) 水 耕 培 養 液 中 常 須 含 有 機 肥 料, 以 利 植 物 快 速 生 長 (D) 通 常 水 耕 培 養 液 須 通 氣, 以 利 植 物 旺 盛 生 長 (E) 水 耕 栽 培 植 物 因 浸 泡 於 培 養 液 中, 常 不 需 生 成 根 系 100 學 測 5. 某 植 物 為 短 日 照 植 物 ( 長 夜 性 植 物 ), 其 臨 界 夜 長 為 8 小 時, 且 需 最 少 三 天 達 臨 界 夜 長 後 方 可 開 花 下 列 哪 些 實 驗 條 件 經 連 續 施 行 四 天 後, 此 植 物 會 開 花? 各 選 項 為 實 驗 期 間 每 天 的 光 照 調 控 情 形, 每 1 小 格 代 表 1 小 時, 白 色 方 格 為 照 光 時 段, 灰 色 方 格 為 黑 暗 時 段 ( 應 選 3 項 ) 101 學 測 6. 植 物 運 動 的 機 制, 可 能 是 因 器 官 內 的 細 胞 有 不 同 生 長 速 率, 或 者 有 不 同 的 膨 壓 變 化 所 造 成 下 列 哪 一 項 運 動 的 機 制 與 其 他 四 項 的 機 制 不 同? (A) 胡 瓜 的 卷 鬚 會 纏 繞 棚 架 (B) 玉 米 橫 放 的 根 會 向 地 心 方 向 延 伸 (C) 大 豆 的 葉 片 在 夜 間 會 閉 合 起 來 (D) 綠 豆 的 莖 頂 會 朝 橫 向 光 源 方 向 生 長 (E) 禾 草 的 芽 鞘 由 基 部 向 上 生 長 102 學 測 7. 李 同 學 想 了 解 生 長 素 對 某 種 植 物 組 織 培 養 苗 各 部 位 生 長 率 的 影 響, 於 各 培 養 基 添 加 不 同 濃 度 的 生 長 素, 經 過 一 段 時 間 後, 分 別 測 量 其 根 芽 及 莖 生 長 的 長 度 變 化, 再 與 對 照 組 相 互 比 較 後, 得 出 如 右 圖 的 相 對 生 長 率 依 據 此 圖, 下 列 敘 述 哪 些 正 確?( 應 選 2 項 ) (A) 莖 對 低 濃 度 的 生 長 素 最 為 敏 感 (B)1ppm 生 長 素 可 使 莖 有 最 大 的 生 長 效 果 (C)10-1 ppm 之 生 長 素 可 使 芽 停 止 生 長 (D)10-2 ppm 之 生 長 素 可 使 根 的 長 度 縮 短 (E)10-3 ppm 之 生 長 素 可 同 時 促 進 根 芽 及 莖 生 長 103 學 測 27

28 年 植 物 篇 學 測 試 題 為 題 組 棉 花 是 錦 葵 科 (Malvaceae) 棉 屬 (Gossypium), 為 亞 洲 與 非 洲 之 重 要 的 經 濟 作 物, 其 種 子 之 種 皮 毛 細 胞 形 成 的 纖 維 是 紡 織 原 料, 種 仁 則 含 有 豐 富 的 蛋 白 質 與 脂 質, 但 是 卻 同 時 具 有 多 酚 類 化 合 物 棉 酚, 只 有 反 芻 動 物 才 能 無 毒 消 化, 對 人 類 則 具 有 相 當 毒 性 而 不 能 直 接 作 為 食 物 的 來 源 棉 花 的 葉 莖 與 花 也 含 有 棉 酚, 其 可 保 護 植 株 避 免 受 到 病 蟲 害 的 侵 襲 植 物 學 家 曾 利 用 雜 交 培 育 出 不 含 棉 酚 的 品 種, 但 卻 因 極 易 受 到 蟲 害 而 大 幅 減 產 美 國 科 學 家 已 成 功 利 用 基 因 轉 殖 技 術 ( 核 糖 核 酸 干 擾 技 術 或 稱 基 因 沉 默 技 術 ), 僅 減 弱 種 子 內 之 棉 酚 基 因 的 表 現, 但 在 其 他 器 官 則 不 受 影 響, 植 株 仍 能 保 有 抵 禦 蟲 害 的 能 力 雖 然 研 究 人 員 已 證 實 這 種 轉 基 因 棉 花 的 可 遺 傳 性, 但 尚 未 能 確 定 其 基 因 穩 定 性 的 維 持 8. 下 列 有 關 棉 花 的 敘 述, 哪 些 正 確?( 應 選 3 項 ) (A) 學 名 為 Malvaceae gossypium (B) 纖 維 由 種 皮 的 毛 細 胞 形 成 (C) 種 仁 內 含 有 豐 富 的 蛋 白 質 與 脂 質 (D) 種 子 可 作 為 牛 或 羊 的 飼 料 (E) 棉 酚 對 昆 蟲 不 具 毒 性, 但 對 人 類 則 具 有 毒 性 103 學 測 9. 下 列 有 關 棉 酚 的 相 關 敘 述, 哪 些 正 確?( 應 選 2 項 ) (A) 野 生 種 的 棉 花 植 株, 僅 繁 殖 器 官 具 有 棉 酚 相 關 基 因 (B) 雜 交 後 不 含 棉 酚 的 棉 花 品 種, 易 受 到 蟲 害 而 大 幅 減 產 (C) 種 子 不 含 棉 酚 的 棉 花 植 株, 均 不 具 有 抵 禦 蟲 害 的 能 力 (D) 去 除 棉 酚 毒 性 之 基 改 棉 花 種 子 的 可 遺 傳 性 與 基 因 穩 定 性 均 已 被 確 定 (E) 現 階 段 基 因 轉 殖 後 的 棉 花, 其 葉 莖 花 與 種 子 的 細 胞 仍 含 有 棉 酚 相 關 基 因 103 學 測 詳 解 單 選 題 答 案 : D A D D C E C C B A 1. 答 案 :(D) 詳 解 :(D) 落 花 生 屬 於 豆 科 植 物, 根 部 有 共 生 固 氮 的 根 瘤 菌 2. 答 案 :(A) 詳 解 :(1)(A) 葉 片 上 每 單 位 面 積 內 氣 孔 面 積 大 而 數 目 少 的 植 物, 其 水 分 蒸 散 量 比 單 位 面 積 內 氣 孔 面 積 小 而 氣 孔 數 目 多 的 植 物 少, 氣 孔 水 分 蒸 散 量 與 氣 孔 圓 周 長 成 正 比 (100 個 面 積 為 a 之 小 氣 孔, 其 水 分 蒸 散 量 為 一 個 面 積 為 100a 之 大 氣 孔 之 十 倍 ) 3. 答 案 :(D) 詳 解 :(2)(D)07:00-11:00 鉀 離 子 濃 度 升 高, 氣 孔 孔 孔 面 積 增 加, 上 午 保 衛 細 胞 鉀 離 子 的 吸 收 使 氣 孔 開 啟 ;12:00-17:00 蔗 糖 含 量 變 化 與 氣 孔 孔 口 面 積 變 化 之 趨 勢 一 致, 中 午 到 傍 晚, 保 衛 細 胞 中 蔗 糖 含 量 的 變 化, 控 制 氣 孔 的 張 開 度 及 其 關 閉 28

29 年 植 物 篇 學 測 試 題 答 案 :(D) 詳 解 :(A) 由 圖 觀 察, 兩 光 合 作 用 速 率 曲 線 都 各 有 臨 界 值, 當 到 達 臨 界 值 後, 即 不 會 再 隨 光 的 強 度 增 加 而 行 光 合 作 用 的 速 率 愈 高 (B) 由 圖 表 示 生 長 箱 中 二 氧 化 碳 濃 度 最 高 只 有 達 到 0.4%, 因 此 無 法 推 論 二 氧 化 碳 濃 度 愈 高, 蕃 茄 幼 苗 行 光 合 作 用 的 速 率 就 愈 高 (C)0.03% 二 氧 化 碳 濃 度 光 強 度 3 單 位 時, 蕃 茄 幼 苗 行 光 合 作 用 的 速 率 已 經 到 達 臨 界 值, 因 此, 即 使 光 愈 強, 光 合 作 用 的 速 率 也 不 會 愈 高 5. 答 案 :(C) 詳 解 : 因 為 目 的 在 設 計 實 驗 來 測 知 氣 體 X 對 蕃 茄 幼 苗 光 合 作 用 的 影 響 是 促 進 或 抑 制, 由 圖 判 斷, 在 1.5 個 光 強 度 單 位 0.4% 二 氧 化 碳 濃 度 之 條 件 下, 光 合 作 用 之 速 率 變 化 有 上 升 及 下 降 的 空 間, 較 能 測 知 氣 體 X 為 促 進 或 抑 制 作 用 6. 答 案 :(E) 詳 解 : 根 據 文 章 說 明, 葉 綠 體 光 合 酵 素 F 受 到 光 照 活 化, 而 圖 中 酵 素 F 的 活 性 與 ph 質 和 鎂 離 子 濃 度 成 正 相 關, 因 此 白 天 期 間 葉 綠 體 內 部 ph 質 與 鎂 離 子 最 有 可 能 均 上 升, 故 答 案 為 (E) 7. 答 案 :(C) 詳 解 : 選 項 A: 蕨 類 植 物 不 具 有 花 的 構 造 ; 選 項 B: 蕨 類 植 物 已 具 有 維 管 束 構 造 ; 選 項 D: 蕨 類 植 物 以 孢 子 為 繁 殖 媒 介, 故 答 案 為 (C) 8. 答 案 :(C) 詳 解 : 文 中 主 要 提 到 在 不 同 溫 度 下 影 響 鉀 離 子 進 出 保 衛 細 胞 的 效 率, 進 而 影 響 氣 孔 的 開 閉 狀 態, 所 以 最 合 適 的 標 題 為 溫 度 對 植 物 蒸 散 作 用 的 影 響, 故 答 案 為 (C) 9. 答 案 :(B) 詳 解 : 選 項 A: 文 中 表 示 鉀 離 子 離 開 保 衛 細 胞 的 速 率 隨 溫 度 升 高 而 降 低, 導 致 細 胞 的 膨 壓 增 加 ; 選 項 C: 植 物 進 行 蒸 散 作 用 會 有 降 溫 的 功 能, 因 此 葉 溫 的 增 加 速 率 不 會 高 於 氣 溫 增 加 速 率 ; 選 項 D: 這 種 植 物 在 溫 度 高 時 由 於 膨 壓 增 加, 使 得 氣 孔 打 開 速 率 會 高 於 溫 度 較 低 時, 故 答 案 為 (B) 10. 答 案 :(A) 詳 解 : 文 中 表 示 在 時 的 K+ in 與 K+ out 都 會 持 續 增 加, 而 在 時 的 K+ in 繼 續 增 加,K+ out 則 會 降 低, 因 此 最 合 適 的 圖 形 應 為 (A) 多 重 選 答 案 : A AD CDE AD ABC C BE BCD BE 29

30 年 植 物 篇 學 測 試 題 答 案 A 受 精 作 用 詳 解 :( 甲 ) 孢 子 n ( 乙 ) 幼 配 子 體 n ( 丙 ) 配 子 體 n ( 丁 ) 藏 精 器 n ( 戊 ) 藏 卵 器 n ( 己 ) 減 數 分 裂 合 子 2n ( 庚 ) 幼 孢 子 體 2n ( 辛 ) 孢 子 體 2n ( 壬 ) 孢 子 囊 2n ( 甲 ) 孢 子 n 2. 答 案 :(A)(D) 出 處 : 高 二 生 物 植 物 的 生 長 和 發 育 - 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 ; 高 三 生 物 生 物 對 外 界 刺 激 的 感 應 - 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 詳 解 : 考 題 難 度 中 解 題 策 略 : 植 物 的 運 動 區 分 向 性 運 動 ( 向 性 ) 膨 壓 運 動 ( 傾 性 ) 原 因 舉 例 向 光 性 的 成 因 : 一 側 照 光 莖 內 生 長 素 的 濃 度 分 佈 不 均 勻 莖 向 光 面 的 生 長 素 較 少 莖 背 光 面 的 生 長 素 較 多 莖 彎 向 生 長 素 濃 度 較 低 處 ( 生 長 較 慢 處 ) 生 長 莖 的 向 光 性 莖 的 背 地 性 根 的 向 地 性 根 的 向 濕 性 說 明 :(B) 植 物 的 根 莖 葉 為 營 養 器 官 ; 花 果 實 種 子 為 生 殖 器 官 受 膨 壓 影 響 ( 與 生 長 素 無 關 ) 含 羞 草 觸 發 運 動 捕 蠅 草 捕 蟲 運 動 醡 漿 草 睡 眠 運 動 (C) 生 殖 器 官 與 繁 殖 作 用 有 關 (E) 莖 的 向 光 性 與 背 地 性 等 向 性 均 與 植 物 激 素 ( 生 長 素 ) 有 關 3. 答 案 (C)(D)(E) 詳 解 : 考 題 難 度 中 命 題 出 處 : 高 二 生 物 植 物 的 生 長 和 發 育 - 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 ; 高 三 生 物 生 物 對 外 界 刺 激 的 感 應 - 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 解 題 策 略 : 膨 壓 運 動 ( 與 膨 壓 改 變 有 關 的 反 應, 又 稱 為 傾 性 感 性 運 動 ) (1) 植 物 的 膨 壓 運 動 未 涉 及 生 長 方 向 的 改 變 與 生 長 無 關, 膨 壓 運 動 為 可 逆 反 應 (2) 膨 壓 運 動 包 括 : 觸 發 運 動 捕 蟲 運 動 睡 眠 運 動 說 明 :(A) 植 物 細 胞 的 形 狀 與 膨 壓 的 維 持 有 關 (B) 植 物 細 胞 的 體 積 變 化 與 其 膨 壓 有 關 4. 答 案 (A)(D) 出 處 : 高 二 生 物 植 物 的 營 養 器 官 及 功 能 - 水 和 無 機 鹽 類 的 吸 收 與 運 輸 ; 高 三 生 物 養 分 的 攝 取 - 植 物 體 養 分 的 吸 收 詳 解 : 植 物 的 水 耕 栽 培 : (1) 植 物 的 水 耕 栽 培 是 一 種 無 土 培 養, 其 培 養 原 則 就 是 提 供 植 物 所 有 原 由 土 壤 中 所 獲 得 的 物 質 與 條 件 (2) 植 物 水 耕 栽 培 的 優 點 是 不 需 土 壤, 且 營 養 液 成 分 及 培 養 環 境 之 條 件 都 易 於 控 制 (3) 植 物 的 水 耕 栽 培 過 程 中, 必 須 持 續 注 入 空 氣 於 培 養 液 中, 以 提 高 溶 液 之 含 氧 量 (4) 植 物 的 水 耕 栽 培 過 程 中, 必 須 注 意 酸 鹼 值 之 變 化, 並 定 期 更 換 培 養 液 或 調 節 培 養 液 之 酸 鹼 值 因 此,(B) 水 耕 培 養 液 宜 維 持 在 弱 酸 性 (ph5.5~6.5) (C) 以 無 機 鹽 調 配 成 培 養 液 供 植 物 根 系 的 吸 收 利 用 (E) 水 耕 栽 培 植 物 仍 形 成 根 系 以 吸 收 培 養 液 中 的 無 機 鹽 30

31 年 植 物 篇 學 測 試 題 答 案 :(A)(B)(C) 解 析 :(A) 連 續 夜 長 9 小 時, 大 於 臨 界 夜 長 8 小 時, 此 植 物 可 開 花 (B) 連 續 夜 長 14 小 時, 大 於 臨 界 夜 長 8 小 時, 此 植 物 可 開 花 (C) 連 續 夜 長 10 小 時, 大 於 臨 界 夜 長 8 小 時, 此 植 物 可 開 花 (D) 連 續 夜 長 7 小 時, 小 於 臨 界 夜 長 8 小 時, 此 植 物 不 開 花 (E) 連 續 夜 長 6 小 時, 小 於 臨 界 夜 長 8 小 時, 此 植 物 不 開 花 6. 答 案 :(C) 解 析 :(A) 向 觸 性 (B) 向 地 性 (C) 睡 眠 運 動 與 膨 壓 改 變 有 關, 未 涉 及 生 長 方 向 的 改 變 (D) 向 光 性 (E) 背 地 性 7. 答 案 :(B)(E) 出 處 : 基 礎 生 物 ( 上 ) 植 物 體 的 構 造 與 功 能 植 物 對 環 境 刺 激 的 反 應 ; 選 修 生 物 ( 上 ) 植 物 的 生 殖 生 長 和 發 育 植 物 激 素 策 略 : 生 長 素 ~ 生 長 素 為 最 早 發 現 的 植 物 激 素, 其 化 學 名 稱 爲 IAA 生 長 素 在 莖 頂 根 尖 的 分 生 組 織 和 新 生 的 嫩 葉 中 含 量 最 多, 由 這 些 組 織 可 輸 送 到 其 他 部 分 生 長 素 最 顯 著 的 功 能 是 使 細 胞 延 長 而 導 致 組 織 的 生 長 解 析 :(A) 根 對 低 濃 度 的 生 長 素 最 為 敏 感 (C)10-1ppm 生 長 素 對 芽 生 長 無 影 響 ( 無 促 進 亦 無 抑 制 ) (D)10-2ppm 生 長 素 抑 制 根 生 長, 並 非 使 根 長 度 縮 短 8. 答 案 :(B)(C)(D) 出 處 : 基 礎 生 物 ( 上 ) 植 物 體 的 構 造 與 功 能 植 物 的 生 殖 ; 選 修 生 物 ( 上 ) 植 物 的 生 殖 生 長 和 發 育 種 子 植 物 的 生 殖 策 略 : 棉 花 種 子 之 種 皮 毛 細 胞 形 成 的 纖 維 是 紡 織 原 料, 種 仁 則 含 有 豐 富 的 蛋 白 質 與 脂 質, 但 是 卻 同 時 具 有 多 酚 類 化 合 物 棉 酚, 只 有 反 芻 動 物 才 能 無 毒 消 化, 對 人 類 則 具 有 相 當 毒 性 而 不 能 直 接 作 為 食 物 的 來 源 解 析 :(A) 學 名 = 屬 名 + 種 名 棉 花 的 學 名 不 是 Malvaceae gossypium,malvaceae 為 科 名, Gossypium 為 屬 名 (E) 棉 花 的 葉 莖 與 花 也 含 有 棉 酚, 棉 酚 對 昆 蟲 具 有 毒 性, 棉 酚 可 保 護 植 株 避 免 受 到 病 蟲 害 的 侵 襲 9. 答 案 :(B)(E) 出 處 : 基 礎 生 物 ( 上 ) 遺 傳 基 因 轉 殖 技 術 及 其 應 用 ; 選 修 生 物 ( 下 ) 遺 傳 基 因 轉 殖 策 略 : 植 物 學 家 曾 利 用 雜 交 培 育 出 不 含 棉 酚 的 品 種, 但 卻 因 極 易 受 到 蟲 害 而 大 幅 減 產 美 國 科 學 家 已 成 功 利 用 基 因 轉 殖 技 術 ( 核 糖 核 酸 干 擾 技 術 或 稱 基 因 沉 默 技 術 ), 僅 減 弱 種 子 內 之 棉 酚 基 因 的 表 現, 但 在 其 他 器 官 則 不 受 影 響, 植 株 仍 能 保 有 抵 禦 蟲 害 的 能 力 雖 然 研 究 人 員 已 證 實 這 種 轉 基 因 棉 花 的 可 遺 傳 性, 但 尚 未 能 確 定 其 基 因 穩 定 性 的 維 持 解 析 :(A) 野 生 種 的 棉 花 植 株, 繁 殖 器 官 和 營 養 器 官 均 具 有 棉 酚 相 關 基 因 (C) 種 子 不 含 棉 酚 的 棉 花 植 株, 仍 具 有 其 他 方 式 抵 禦 蟲 害 (D) 雖 然 研 究 人 員 已 證 實 這 種 轉 基 因 棉 花 的 可 遺 傳 性, 但 尚 未 能 確 定 其 基 因 穩 定 性 的 維 持 31

32 年 植 物 篇 學 測 試 題 32 32

33 年 演 化 篇 學 測 試 題 1 1