共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問142 (生物（第3問） 問1)

この問題では、植物の葉に存在するクロロフィルの性質を理解しているか、植物ホルモンの基本的な作用について理解しているかがポイントとなります。

植物が持つクロロフィルは、光合成に際して主に青色光（約450nm）と赤色光（約680nm）を吸収し、緑色を反射するため、葉が緑色に見えます。

また、遠赤色光（約700nm以上）はほとんど吸収しないとされています。

よって葉陰では光合成のために赤色光が吸収されていると考えられるため、日なたが条件のアは「高い」が正しいと言えます。

次に、フィトクロムとは植物において光刺激を感知する受容体のひとつです。

Pfr型フィトクロムとは、遠赤色光を吸収し、不活性型のPr型に戻ります。

これが光発芽を促進しているため、イは「増加」が正しいと言えます。

最後に植物ホルモンについてですが、ジベレリンは種子の発芽を促進する働きがあり、アブシジン酸は種子の休眠を維持する働きがあるため、アブシジン酸の働きはウ「抑制」されることで発芽を促します。

これは一通りこの文を体系的に理解もとい暗記をする必要があります。

ただし、アは純粋な生物知識ではないのでウ→イ→アの順に埋めていくと確実です。

陰樹・陽樹の話からの転用で解いてみます。

林冠を占める陽樹のいる間は発芽したって陽が入らず枯れてしまうので、発芽は抑制されています。しかし、林冠の樹木が倒木し、陽が届くようになると発芽します。

これはよくできた仕組みで、陽が入らない環境はすなわち上に葉がある状況で、葉によって光が遮断されています。が、実は遠赤色光は葉を通過し、林床まで届きます。この遠赤色光が発芽抑制、すなわちアブシシン酸の活性化を引き起こします。一方、陽が入るようになると赤色光も林床に届き、発芽抑制の解除、すなわちアブシシン酸の抑制が起き、発芽が促進されます。

そして、フィトクロムは赤色光でPfr型、遠赤色光でPr型となるので、この二つの仕組みでイ,ウはセットで決まります。

イ：増加、ウ：抑制

これで、Pfr型の増加が生じていることから、赤色光の照射があるとわかります。

ア：高い

この問題で押さえておくべきポイントはフィトクロムの性質です。フィトクロム赤色光吸収型は赤色光を吸収して遠赤色光吸収型になります。また、葉は、遠赤色光より赤色光を吸収しやすいです。また、遠赤色光吸収型が増加するとジベレリンの合成が始まります。ジベレリンは休眠を促進するアブシシン酸を抑制して発芽を促します。よってアは高い。イは増加。ウは抑制です。