共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問148 (生物（第6問） 問3)
問題文
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
宮沢賢治が「サムサノナツハオロオロアルキ」と詠んだ夏場の低温による凶作では、10℃を上回る温度でも、イネのa種子が形成されにくくなる。その原因は、b低温では成熟した花粉が正常に形成されないことにある。この現象を調べるため、cイネの花のおしべが分化してから花粉が成熟するまでの約20日間の発生の過程を調べたところ、表1の結果が得られた。成熟した花粉が正常に形成されない現象は、d表1の発生段階のどこかが低温において進行しなくなっていることが原因と考えられる。
他方、冬場の低温においては、0℃以下になると細胞内の水が凍結し、生じた氷の結晶により細胞が破壊されることがある。しかし、e徐々に温度が低下した場合には、植物は凍結による細胞の破壊を回避できることがある。
表1
発生段階Ⅰ おしべが分化する
発生段階Ⅱ 葯（やく）の見かけが完成し、葯の中が花粉母細胞で満たされる
発生段階Ⅲ 減数分裂により、花粉母細胞から花粉四分子が形成される
発生段階Ⅳ 花粉四分子がばらばらになる
発生段階Ⅴ 花粉管細胞と雄原細胞が形成される
発生段階Ⅵ 花粉が成熟する
下線部cに関連して、イネでは、花芽形成前の茎は見かけより短く、茎頂分裂組織が地面近くにあり（図2）、葉や花穂（かすい）はここから分化して伸びる。イネの成長のある時期（以下、時期X）に、水田の水深を、イネの下半分が水につかるくらいまで深くしておくと、気温が一時的に低下しても、花粉の形成には大きな影響がなかった。この結果から導かれる考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
宮沢賢治が「サムサノナツハオロオロアルキ」と詠んだ夏場の低温による凶作では、10℃を上回る温度でも、イネのa種子が形成されにくくなる。その原因は、b低温では成熟した花粉が正常に形成されないことにある。この現象を調べるため、cイネの花のおしべが分化してから花粉が成熟するまでの約20日間の発生の過程を調べたところ、表1の結果が得られた。成熟した花粉が正常に形成されない現象は、d表1の発生段階のどこかが低温において進行しなくなっていることが原因と考えられる。
他方、冬場の低温においては、0℃以下になると細胞内の水が凍結し、生じた氷の結晶により細胞が破壊されることがある。しかし、e徐々に温度が低下した場合には、植物は凍結による細胞の破壊を回避できることがある。
表1
発生段階Ⅰ おしべが分化する
発生段階Ⅱ 葯（やく）の見かけが完成し、葯の中が花粉母細胞で満たされる
発生段階Ⅲ 減数分裂により、花粉母細胞から花粉四分子が形成される
発生段階Ⅳ 花粉四分子がばらばらになる
発生段階Ⅴ 花粉管細胞と雄原細胞が形成される
発生段階Ⅵ 花粉が成熟する
下線部cに関連して、イネでは、花芽形成前の茎は見かけより短く、茎頂分裂組織が地面近くにあり（図2）、葉や花穂（かすい）はここから分化して伸びる。イネの成長のある時期（以下、時期X）に、水田の水深を、イネの下半分が水につかるくらいまで深くしておくと、気温が一時的に低下しても、花粉の形成には大きな影響がなかった。この結果から導かれる考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和4年度（2022年度）本試験 問148（生物（第6問） 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
宮沢賢治が「サムサノナツハオロオロアルキ」と詠んだ夏場の低温による凶作では、10℃を上回る温度でも、イネのa種子が形成されにくくなる。その原因は、b低温では成熟した花粉が正常に形成されないことにある。この現象を調べるため、cイネの花のおしべが分化してから花粉が成熟するまでの約20日間の発生の過程を調べたところ、表1の結果が得られた。成熟した花粉が正常に形成されない現象は、d表1の発生段階のどこかが低温において進行しなくなっていることが原因と考えられる。
他方、冬場の低温においては、0℃以下になると細胞内の水が凍結し、生じた氷の結晶により細胞が破壊されることがある。しかし、e徐々に温度が低下した場合には、植物は凍結による細胞の破壊を回避できることがある。
表1
発生段階Ⅰ おしべが分化する
発生段階Ⅱ 葯（やく）の見かけが完成し、葯の中が花粉母細胞で満たされる
発生段階Ⅲ 減数分裂により、花粉母細胞から花粉四分子が形成される
発生段階Ⅳ 花粉四分子がばらばらになる
発生段階Ⅴ 花粉管細胞と雄原細胞が形成される
発生段階Ⅵ 花粉が成熟する
下線部cに関連して、イネでは、花芽形成前の茎は見かけより短く、茎頂分裂組織が地面近くにあり（図2）、葉や花穂（かすい）はここから分化して伸びる。イネの成長のある時期（以下、時期X）に、水田の水深を、イネの下半分が水につかるくらいまで深くしておくと、気温が一時的に低下しても、花粉の形成には大きな影響がなかった。この結果から導かれる考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
宮沢賢治が「サムサノナツハオロオロアルキ」と詠んだ夏場の低温による凶作では、10℃を上回る温度でも、イネのa種子が形成されにくくなる。その原因は、b低温では成熟した花粉が正常に形成されないことにある。この現象を調べるため、cイネの花のおしべが分化してから花粉が成熟するまでの約20日間の発生の過程を調べたところ、表1の結果が得られた。成熟した花粉が正常に形成されない現象は、d表1の発生段階のどこかが低温において進行しなくなっていることが原因と考えられる。
他方、冬場の低温においては、0℃以下になると細胞内の水が凍結し、生じた氷の結晶により細胞が破壊されることがある。しかし、e徐々に温度が低下した場合には、植物は凍結による細胞の破壊を回避できることがある。
表1
発生段階Ⅰ おしべが分化する
発生段階Ⅱ 葯（やく）の見かけが完成し、葯の中が花粉母細胞で満たされる
発生段階Ⅲ 減数分裂により、花粉母細胞から花粉四分子が形成される
発生段階Ⅳ 花粉四分子がばらばらになる
発生段階Ⅴ 花粉管細胞と雄原細胞が形成される
発生段階Ⅵ 花粉が成熟する
下線部cに関連して、イネでは、花芽形成前の茎は見かけより短く、茎頂分裂組織が地面近くにあり（図2）、葉や花穂（かすい）はここから分化して伸びる。イネの成長のある時期（以下、時期X）に、水田の水深を、イネの下半分が水につかるくらいまで深くしておくと、気温が一時的に低下しても、花粉の形成には大きな影響がなかった。この結果から導かれる考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
- 時期Xに植物体の上半分だけが低温にさらされても、花粉の形成は影響を受けない。
- 時期Xに花粉四分子の形成が起こった。
- 花穂が水面下にあることにより、気温の一時的な低下から花粉の形成が保護された。
- 花粉の成熟が遅れたままで花穂が伸びたときには、花粉の形成を低温から保護するために、水田の水深をより深くする必要がある。
- 時期Xに水田の水深を深くした際の気温の一時的上昇は、気温が変化しない場合と比べて、種子の実る割合を低下させる。
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この過去問の解説 （2件）
01
この問題は、イネに気温変化の影響を受けにくくしたことで、花粉の形成が問題なく進行した結果から考えられることを推測する問題です。
適当でないものを選ぶ問題であることに注意しましょう。
正しい文章のため、不適です。
時期Xでは、茎頂分裂組織や花穂は地面近くにあり、深水によって水面下に保たれています。
水は空気よりも温度変化が小さいため、気温が一時的に低下しても、水中の花穂は低温の影響を受けにくくなります。
そのため、植物体の上半分だけが低温にさらされても、水面下にある花穂では花粉形成が保護されると考えられます。
したがって、この考察は正しいです。
正しい文章のため不適です。
表１の発生段階Ⅲから、花粉四分子の形成時期に最も低温による影響を受けることが読み取れます。
時期Xに花粉四分子の形成が起こっていれば、花穂が水に浸かっているため、花粉形成への影響が小さくすむと考えられます。
したがって、この考察は正しいです。
正しい文章のため不適です。
深水処理を行うと、花穂が水中に位置するため、外気温が一時的に低下しても水温は急激には下がりません。
その結果、花粉形成に重要な組織が低温障害を受けにくくなり、正常な花粉形成が維持されます。
したがって、この考察は正しいです。
正しい文章のため不適です。
花穂が伸長すると、深水にしていても花穂が水面上に出る可能性があります。
もし花粉形成の時期が遅れ、花穂が伸びた後まで続く場合は、花穂を水面下に保つために、より深い水深が必要になります。
したがって、この考察は正しいです。
考察として不適のためこの選択肢が正解です。
この実験で明らかになったのは、深水処理は低温による花粉形成への障害を防ぐ効果があるということです。
一方、一時的な気温上昇によって深水処理が種子の実る割合を低下させるという結果は示されておらず、そのような影響を考える根拠もありません。
したがって、気温の一時的上昇によって種子の実る割合が低下すると考えるのは適当ではありません。
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02
考察「時期Xに茎頂分裂組織(葉や花穂が分化する)が水面下にあると、気温の一時的な影響を受けにくい」を説明する選択肢として適当でないものを選びます。
正しいです。
イネ全体のうち、水に浸かっていない上の部分が低温にさらされても影響が少ないといえます。
正しいです。
時期Xに茎頂分裂組織を低温から保護することで、低温による受精率の低下を防ぐことができるといえます。花粉の発生段階では、花粉四分子の形成時が最も低温の影響を受けやすいため、次期Xに花粉四分子の形成が起きていると考えられます。
正しいです。
花穂が分化してくる茎頂分裂組織が水面下にあると、気温の低下の影響を防ぐことができると考えられます。
正しいです。
花粉の形成を低温から保護するためには、花粉四分子の形成が行われる花穂部分を水面下にいれておく必要があります。よって、花粉の成熟が遅れている状態で花穂が伸びた場合は、伸びた花穂が浸かるまで水位を上げる必要があると考えられます。
不適です。※この選択肢が問題の答えになります。
時期Xでの気温上昇での影響は問題文に述べられていません。
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