共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）追・再試験
問130 (生物（第2問） 問1)

オーキシンは植物ホルモンであり、屈性に関与します。

問題文中暗箱の目的はオーキシン合成を増加させることではありません。また、オーキシンは暗い条件で合成が増加するという事実も存在しません。

重力屈性は光とは無関係です。

根は暗くても重力に反応します。つまり、暗箱は重力屈性を止めるものではないと言えます。

根は光があると水分勾配、光刺激の両方に反応して曲がる可能性があります。どちらの刺激で曲がったのかを明確にするためには暗箱を用いて光刺激を除外し、水分環境を変数として調べることが本質となります。

根は通常光合成をほとんど行いません。

根は光に当たると緑化する場合はありますが、問題の「細胞壁の硬化を防ぐために暗箱を使う」という実験目的はありません。

オーキシンの役割・特徴を確認します。

まずその役割とは、もちろん頂芽優勢もありますが、大きいのは屈性でしょう。

正しくは細胞壁を緩めることで、細胞の成長を促進します。

光から逃げるために、光源と反対側で細胞の成長を促進して、比較的成長の遅い光源側に傾いていきます。これこそ、『光屈性』ですし、重力屈性も同じように説明できます。

また、オーキシンの運搬や極性について問う問題はよくありますが、いつも根冠にて生成されています。そのため、いうなればいつも地中という暗所で生成されているので、この選択肢は誤りとわかります。

重力は光、太陽には起因しません。

前述の通り、これこそが正解です。

光合成によってもATPは合成されますが、知っての通りミトコンドリアでもATPは合成されます。

つまり、『光合成によるATP合成が起こらないようにする』ことが植物に与えある影響は、合成されるATPが目減りし、ATPを使う機能が若干低下する程度です。

水による屈性の反応性を調べる実験に影響はほぼなく、これが暗箱を用いる理由とするのはやや不自然に感じるはずです。実際、ATPは根の伸長に関係しますが、そもそも根は地中の暗所にあるためにミトコンドリアのATPだけで賄われています。

よって、この選択肢は誤りです。

まず植物の緑色は葉緑体の色です（正確にはクロロフィルが緑色光を透過させるため反射光が目に届き緑色として認知……）。

根は光が当たらず、葉緑体が成長せず、緑化も光合成も起こりません。

よって、この選択肢は誤りです。

オーキシン合成とは、植物ホルモンの一種で、細胞の伸びや分裂をコントロールする物質です。根冠でオーキシンが作られ、水分の多い方向に曲がっていきます。

オーキシンは、根冠に自然に作られるものです。

よって、暗箱を使用した理由として、「オーキシン合成を促進するため」というのは誤りです。

根は、重力の方向（鉛直下方）に伸びる性質があります。それは、暗箱を使っても抑制されません。

よって、暗箱を使用した理由として、「重力屈性の反応を抑制するため」というのは誤りです。

今回の実験では、水分による屈曲を観察しています。

根は、光りの方向にも反応するため、光りがあると、根の伸長方向が光に引き寄せられてしまうため、光りの影響を取り除く必要があります。

つまり、根の伸長方向の変化を、水分勾配だけに反応した結果とするために、光りを遮断した暗箱で行う必要がありました。

よって、暗箱を使った理由として、「根における光屈性の反応が起こらないようにするため」というのは、正しいと言えます。

まず、植物の葉緑体では、光りを吸収して、光エネルギーを生成しています。その光エネルギーを使って、水を分解し、電子の流れが生まれます。電子の流れによってプロトン勾配が作られ、ATP合成酵素がプロトンを使って、ATPを合成します。

光合成は根ではなく、葉緑体を使って行います。

葉緑体にあるミトコンドリアが光合成を行っています。細胞呼吸を行うミトコンドリアは、葉にも根にも存在します。ミトコンドリアは、酸素と糖を使って細胞呼吸をしており、これは光が無くても起きます。根の成長には、このATPが使われ、葉のように光合成でATPを作る必要がありません。

つまり、暗箱にしても根は光に依存した光合成をしていないため、ATPを合成できます。

よって、暗箱にしても根では、ATP合成が起きているので、誤りとなります。

まず、「緑化」というのは、光によって葉緑体が発達しクロロフィルが作られることです。これは、主に光に当たる茎や葉で起こります。

それに対し、キュウリの根は本来土中にあり、光りに当たらない器官です。そのため、光合成を行うことはなく、緑化が起こる事はありません。

もし仮に、根に光が当たり、緑化したとしましょう。その結果、分かるのは光屈折による方向刺激です。今回の実験で調べたいのは、水分勾配に対する屈曲です。実験の目的とは直接関係がないので、この選択肢は誤りと言えます。