共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)追・再試験
問47 (生物基礎(第3問) 問5)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)追・再試験 問47(生物基礎(第3問) 問5) (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。

生態系のバランスは、多様な生物種が関わりあって保たれている。しかし、(c)人間活動が影響することにより、生態系のバランスはしばしば大きく変化することが知られている。人間活動は様々なかたちで生態系に影響を及ぼしており、(d)有害物質の生物濃縮はその一つである。

下線部(d)に関連して、かつて農薬として広く使われていたDDTは、生物濃縮を起こす化学物質として知られている。表1は、過去に、ある湖に生息する生物種A~Cに含まれていたDDTの濃度を調べた結果である。この湖における食物連鎖や食物網には様々なかたちが考えられるが、表1の結果を考慮することによって否定できるものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (3件)

01

この問題では、生物濃縮によって、食物連鎖の上位にいる生物ほどDDTの濃度が高くなることを利用します。

生物濃縮とは、生物が食物を通じて有害物質を取り込み、体内に蓄積することで、食物連鎖の上位ほどその濃度が高くなる現象です。

 

表1のDDT濃度は、次のようになっています。

生物種A:13.8 ppm

生物種B:2.07 ppm

生物種C:0.23 ppm

 

つまり、A > B > Cの順にDDT濃度が高くなっています。

食物連鎖の矢印は「食べられる生物→食べる生物」の向きを表します。

そのため、DDT濃度が低い生物から高い生物へと矢印が向いているかを確認します。

選択肢1. 解答選択肢の画像

プランクトンをCが食べ、CをBが食べ、BをAが食べる関係です。

DDT濃度はCが最も低く、B、Aの順に高くなっています。

食物連鎖の上位ほどDDT濃度が高くなるため、表1の結果と一致しています。

選択肢2. 解答選択肢の画像

BとCがプランクトンを食べ、さらにAがBとCを食べる関係です。

AのDDT濃度はBとCよりも高いため、生物濃縮の特徴と一致しています。

また、BとCが同じプランクトンを食べていても、DDT濃度が必ず同じになるわけではありません。

そのため、表1の結果と矛盾しません。

選択肢3. 解答選択肢の画像

プランクトンをCが食べ、CをBとAが食べ、さらにBをAが食べる関係です。

DDT濃度はCよりBが高く、BよりAが高くなっています。

食物連鎖の上位ほどDDT濃度が高くなっているため、表1の結果と一致しています。

選択肢4. 解答選択肢の画像

プランクトンをCが食べ、CをBとAが食べる関係です。

BとAのDDT濃度は、どちらもCより高くなっています。

そのため、生物濃縮の特徴と一致しており、表1の結果と矛盾しません。

選択肢5. 解答選択肢の画像

BとCがプランクトンを食べ、さらにAがBを食べる関係です。

AのDDT濃度はBよりも高くなっているため、生物濃縮の特徴と一致しています。

また、BとCの間には直接の食べる・食べられる関係がないため、DDT濃度が異なっていても矛盾しません。

選択肢6. 解答選択肢の画像

プランクトンをBが食べ、さらにBをAとCが食べる関係です。

この場合、CはBを食べる側なので、生物濃縮によってCのDDT濃度はBより高くなると考えられます。

しかし、表1ではBが2.07 ppm、Cが0.23 ppmとなっており、CのDDT濃度はBよりも低くなっています。

これは生物濃縮の特徴と矛盾するため、この食物網は否定できます。

まとめ

この問題で重要なのは、生物濃縮によって、食物連鎖の上位にいる生物ほど有害物質の濃度が高くなるということです。

 

表1では、DDT濃度はA > B > Cの順になっています。

そのため、CがBを食べる側になっている食物網は、表1の結果と矛盾します。

 

食物連鎖や食物網の問題では、矢印が「食べられる側から食べる側」に向いていることを確認し、有害物質の濃度と比較することが大切です。

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02

食物連鎖上では生物濃縮により、高次消費者ほど体内の有害物質の濃度が高くなります。なので、AはB・Cを食べる可能性があり、BはC・プランクトンを食べる可能性があり、Cはプランクトンを食べる可能性があります。

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03

食物連鎖で上の立場になるほど、体内のDDT濃度は高くなります。DDT濃度はA > B > Cなので、食物連鎖の立場もA > B > Cとなります。

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