107 學年度指定科目考試生物考科 第 37 題

財團法人大學入學考試中心基金會

科學家由侏羅紀末期的生物化石觀察到葉特化成雌蕊的現象,利用演化樹分析證實一種常綠灌木-無油樟(Amborella)應為最古老開花植物的後代。它可能是某裸子植物因偶發染色體倍增,產生新的基因表現,促成花的形成。科學家經由突變植物的研究,解開花發育的分子調控機制。花的結構主要由XYZ三組器官定位基因(organ identity genes)相互調控所決定。如圖10所示,其中X和Z基因互相抑制,當Z基因受到抑制時,X基因會大量表現,會導致雌蕊變成花萼,反之當只有Z基因表現時,會發育成雌蕊,而當Z基因大量表現時,會增加雄蕊與雌蕊等的數目。

圖10

進一步研究發現,不同植物物種皆具有相似的基因家族,且主要藉由MADS調節基因的演化,來啟動特定細胞中XYZ基因啟動子的活性,以促進花構造的分化及變形。這些研究成果已應用於開發觀賞花卉的新品種。根據上文所述及相關知識,回答下列問題:

某植物X基因發生突變而失去功能時,則其花由外而內的結構為何?

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