113-學測-自然-題組-40-43
中等
    ~~~~捕蠅草捕蟲的趣事是生物適應的現象之一。捕蠅草生長在養分及礦物質缺乏的溼地,為了生存,它演化出肉食性的特質。它的葉片特化成捕器,是可以吸引、捕抓及消化小型節肢動物的器官。捕器閉合的物理機制源自於葉片細胞的膨脹與收縮。當水分從內層細胞流入外層細胞時,內層細胞收縮、外層細胞膨脹,因而造成葉片彎曲而閉合(圖17)。 image.png     ~~~~捕器葉片的內側有焮毛,可感應獵物的觸動。每次觸發焮毛會產生一個電位。研究顯示,產生第一次電位時,葉片仍會保持張開,並記憶第一次的觸發。若在 2020 秒內發生第二次觸發,葉片才會快速閉合困住獵物。科學家在葉子中肋和葉片分別插入電極進行充電,以模擬焮毛被觸發時產生電位的現象,他們發現無論是分段充電,還是連續充電,充電電量都要達到 14 μC14~\mu \mathrm{C},葉片才會在大約 0.50.5 秒內快速閉合。然而,若將捕蠅草的土壤浸潤在 pH\ce{pH} 值高於 4.54.5 的溶液中,就算觸發焮毛產生電位,也無法讓葉子閉合。
有關捕蠅草捕器閉合的機制,下列促使兩側葉片合攏的敘述何者正確?
捕蠅草有一親緣關係樹上的遠親,稱為豬籠草,它們同稱為食肉植物,表3為兩者的特性。依據此資訊判斷,
(a)食肉植物的捕器是否為同功構造?(1分)

(b)判定的原因為何?(3分) image.png
依據上面所提供的資訊,下列哪些敘述最有可能是正確的?(應選2項)
甲同學看完了以上對捕蠅草的敘述後,提出自己的看法:「焮毛第一次被觸發時,葉子中肋和葉片間會進行第一次充電,充電電量小於 14μC14 \mu \mathrm{C},第二次觸發會進行第二次充電,讓葉子中肋和葉片間的儲存電量達到 14μC14 \mu \mathrm{C}。由於儲存的電量會慢慢散去,所以若沒有在 2020 秒內進行第二次觸發,則第二次觸發是無法讓總電量達到 14μC14 \mu \mathrm{C}。」甲同學想證明自己的看法,設計了幾個實驗進行探究。將設計的實驗變因與預期觀察到的現象(即應變變因與操縱變因間的關係)填入表格的空格中。
探討的問題控制變因操縱變因應變變因甲同學預期觀察到的現象
第一次觸發焮毛後,葉子中肋和葉片之間的儲存電量隨時間變化的關係培養土的pH值時間 第一次觸發的充電電量小於14μC14 \mu \mathrm{C}
連續兩次觸發的時間間隔對葉子中肋和葉片之間累積的儲存電量之影響培養土的pH值葉子中肋和葉片之間的儲存電量 連續兩次觸發的時間間隔越大,累積的儲存電量越低
統計數據
答對率: 64 %鑑別度: 39 %高分組答對率: 82 %低分組答對率: 44 %
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