共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問149 (生物(第6問) 問4)

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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149(生物(第6問) 問4) (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dに関連して、低温処理が花粉の形成に与える影響を調べるため、実験1を行った。実験1の結果から導かれる後の考察文中のア〜ウに入る語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

実験1
ジベレリン合成能力の変化が原因で草丈が低い矮性(わいせい)のイネでは、普通の草丈のイネに比べて、低温で処理した際には異常な花粉の割合がさらに高くなった。また、普通の草丈のイネを低温で処理したときの葯のジベレリンの量を測定したところ、処理しなかったものと比較して減少していた。さらに、この処理の際に根からジベレリンを吸収させたところ、正常な花粉の割合が回復した。

ジベレリンには、草丈を( ア )する働きと、低温にさらされたときの花粉の形成を( イ )働きとがある。花粉の形成におけるジベレリンの働きから考えると、品種改良された草丈が低く倒伏しにくい現代のイネは、品種改良される前のイネに比べて、低温に対して( ウ )なっている可能性がある。
  • ア:高く  イ:阻害から守る  ウ:弱く
  • ア:高く  イ:阻害から守る  ウ:強く
  • ア:高く  イ:阻害する  ウ:弱く
  • ア:高く  イ:阻害する  ウ:強く
  • ア:低く  イ:阻害から守る  ウ:弱く
  • ア:低く  イ:阻害から守る  ウ:強く
  • ア:低く  イ:阻害する  ウ:弱く
  • ア:低く  イ:阻害する  ウ:強く

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題は、実験1の結果をもとに、ジベレリンの働きを考察する問題です。

 

【アの解説】:高く

ジベレリンは、茎や節間の細胞の伸長を促進する植物ホルモンです。

そのため、ジベレリンが多く働くと草丈は高くなり、逆にジベレリンの合成能力が低い矮性イネでは草丈が低くなります。

実験では、ジベレリン合成能力の低い矮性イネほど低温で異常な花粉の割合が高くなっていることから、ジベレリンには草丈を伸長させる働きがあることが分かります。

したがって、(ア)には「高く」が入ります

 

 

【イの解説】:阻害から守る

実験では、低温処理を行うと葯中のジベレリン量が減少し、異常な花粉の割合が増加しました。

一方、低温処理中に根からジベレリンを吸収させると、正常な花粉の割合が回復しました。

このことから、ジベレリンには低温による花粉形成への障害を抑え、正常な花粉形成を維持する働きがあると考えられます。

したがって、(イ)には「阻害から守る」が入ります

 

【ウの解説】:弱く

現代のイネは倒伏しにくくするため、ジベレリンの働きを弱めて草丈を低くした品種が多く利用されています。

一方、実験結果から、ジベレリンには低温から花粉形成を保護する働きもあることが分かります。

そのため、ジベレリンの働きが弱い現代のイネは、品種改良前のイネに比べて低温による花粉形成への影響を受けやすいと考えられます。

したがって、(ウ)には「弱く」が入り、「低温に対して弱くなっている可能性がある」が正しい考察となります。

 

以上をもとに、

(ア)高く、(イ)阻害から守る、(ウ)弱く

となっている選択肢を選びます。

選択肢1. ア:高く  イ:阻害から守る  ウ:弱く

正解です。

選択肢2. ア:高く  イ:阻害から守る  ウ:強く

不適です。

選択肢3. ア:高く  イ:阻害する  ウ:弱く

不適です。

選択肢4. ア:高く  イ:阻害する  ウ:強く

不適です。

選択肢5. ア:低く  イ:阻害から守る  ウ:弱く

不適です。

選択肢6. ア:低く  イ:阻害から守る  ウ:強く

不適です。

選択肢7. ア:低く  イ:阻害する  ウ:弱く

不適です。

選択肢8. ア:低く  イ:阻害する  ウ:強く

不適です。

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02

実験1の結果から、ア~ウに当てはまる語句を考えます。
実験1のポイントをまとめておきましょう。


【実験1から分かること】
ジベレリンが少ないと草丈が低くなる。
ジベレリンは草丈を高くする働きがある。

 

・ジベレリンが少ないと低温に対してより弱くなる。
・低温にさらされたイネでは、葯のジベレリン量が低下する。
・ジベレリンを吸収させると、花粉の形成が回復する。
ジベレリンは低温の影響から花粉の形成を保護する。
 
以上を踏まえて、文章を完成させると以下のようになります。

※長くなるので一部文章を割愛します。

 

ジベレリンには、草丈を(ア:高くする働きと、低温にさらされたときの花粉の形成を(イ:阻害から守る働きとがある。草丈が低く倒伏しにくい現代のイネは、低温に対して(ウ:弱くなっている可能性がある。

 

よって答えは、ア:高く  イ:阻害から守る  ウ:弱く です。

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