大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)追・再試験
問133 (生物(第5問) 問4)
問題文
ヒロミさんとカオルさんは、春の植物園を散策しながら植物について話をした。
ヒロミ:植物は、胞子で繁殖するか、種子で繁殖するかで分類されるんだよね。
カオル:(a)植物の分類には、他の特徴の違いも重要だよ。種子で繁殖する植物は、子房の有無だけではなく、(b)受精の仕組みでも分類できるよ。被子植物は(c)重複受精だしね。
ヒロミ:そうか。でも、被子植物のそれぞれの種では、重複受精は共通していても、花の構造には違いがあるみたい。例えば、ヤマザクラの花には、がく片、花弁、おしべ、めしべがあるけど、ハクモクレンやスイセンの花には、がく片が見あたらないよ。
カオル:そういえば、子葉の数にも違いがあるって中学校で習ったね。(d)被子植物の花の構造や子葉の数の違いは、系統と関係があるのかな。授業で系統樹の作成法を習ったから、後で調べてみよう。
ヒロミ:ここにあるアオキの花を見てよ。おしべがない花(雌花)だけを持つ雌株と、めしべがない花(雄花)だけを持つ雄株とがあるよ。
カオル:植物でも性染色体が性決定に関係しているものがあるのかな。
ヒロミ:そうかもしれないね。(e)おしべやめしべが発達しなくなる仕組みにも、性染色体が関わっていたら面白いね。ホメオティック遺伝子も関係しているのかもしれないよ。
カオル:そういう論文がないか、この後、図書館に寄って調べてみよう。
下線部(d)に関連して、二人は植物園で見かけた10種の植物について、花の構造と子葉の数を図鑑で調べた。さらに、ある遺伝子Rの塩基配列の情報をデータベースから取得して系統樹を作成したところ、図1の結果が得られた。図1から導かれる、被子植物の花の構造と子葉の数の進化に関する後の考察文中のア~オ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。ただし、それぞれの形質の変化は1回だけ生じたとする。
被子植物では、( ア )花から( イ )花が進化した。また、( ウ )類から( エ )類が進化した。がく片の有無と子葉の数に関わる変化は、系統樹の中の( オ )箇所で生じた。
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)追・再試験 問133(生物(第5問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)
ヒロミさんとカオルさんは、春の植物園を散策しながら植物について話をした。
ヒロミ:植物は、胞子で繁殖するか、種子で繁殖するかで分類されるんだよね。
カオル:(a)植物の分類には、他の特徴の違いも重要だよ。種子で繁殖する植物は、子房の有無だけではなく、(b)受精の仕組みでも分類できるよ。被子植物は(c)重複受精だしね。
ヒロミ:そうか。でも、被子植物のそれぞれの種では、重複受精は共通していても、花の構造には違いがあるみたい。例えば、ヤマザクラの花には、がく片、花弁、おしべ、めしべがあるけど、ハクモクレンやスイセンの花には、がく片が見あたらないよ。
カオル:そういえば、子葉の数にも違いがあるって中学校で習ったね。(d)被子植物の花の構造や子葉の数の違いは、系統と関係があるのかな。授業で系統樹の作成法を習ったから、後で調べてみよう。
ヒロミ:ここにあるアオキの花を見てよ。おしべがない花(雌花)だけを持つ雌株と、めしべがない花(雄花)だけを持つ雄株とがあるよ。
カオル:植物でも性染色体が性決定に関係しているものがあるのかな。
ヒロミ:そうかもしれないね。(e)おしべやめしべが発達しなくなる仕組みにも、性染色体が関わっていたら面白いね。ホメオティック遺伝子も関係しているのかもしれないよ。
カオル:そういう論文がないか、この後、図書館に寄って調べてみよう。
下線部(d)に関連して、二人は植物園で見かけた10種の植物について、花の構造と子葉の数を図鑑で調べた。さらに、ある遺伝子Rの塩基配列の情報をデータベースから取得して系統樹を作成したところ、図1の結果が得られた。図1から導かれる、被子植物の花の構造と子葉の数の進化に関する後の考察文中のア~オ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。ただし、それぞれの形質の変化は1回だけ生じたとする。
被子植物では、( ア )花から( イ )花が進化した。また、( ウ )類から( エ )類が進化した。がく片の有無と子葉の数に関わる変化は、系統樹の中の( オ )箇所で生じた。
- ア:がく片がある イ:がく片がない ウ:単子葉 エ:双子葉 オ:同じ
- ア:がく片がある イ:がく片がない ウ:単子葉 エ:双子葉 オ:異なる
- ア:がく片がある イ:がく片がない ウ:双子葉 エ:単子葉 オ:同じ
- ア:がく片がある イ:がく片がない ウ:双子葉 エ:単子葉 オ:異なる
- ア:がく片がない イ:がく片がある ウ:単子葉 エ:双子葉 オ:同じ
- ア:がく片がない イ:がく片がある ウ:単子葉 エ:双子葉 オ:異なる
- ア:がく片がない イ:がく片がある ウ:双子葉 エ:単子葉 オ:同じ
- ア:がく片がない イ:がく片がある ウ:双子葉 エ:単子葉 オ:異なる
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この過去問の解説 (2件)
01
「ア:がく片がない イ:がく片がある ウ:双子葉 エ:単子葉 オ:異なる」が正しいです。
ア・イ:図1の系統樹より、形質の変化が1回だけ生じたとすると、祖先の形質が「がく片なし」で、そこから「がく片あり」の花が進化で出てきたと考えるのが自然です。そのため、ア:「がく片がない」、イ:「がく片がある」です。
ウ・エ:図1の系統樹より、形質の変化が1回だけ生じたとすると、祖先の形質が「双子葉」で、そこから「単子葉」が分かれたと考えるのが自然です。そのため、ウ:「双子葉」、エ:「単子葉」です。
オ:がく片の有無の変化と、子葉数の変化は、系統樹上では別の枝でみられます。そのため、異なる箇所で生じたと考えられます。そのため、
「異なる」です。
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02
この問題は、系統樹の読み取り方を知っている必要があります。
ア、イ:系統樹の根元に近い方は、がく片がなく、先に行くとがく片があるので、がく片なし→ありになったと考えられます。
ウ、エ:一般的に、双子葉類から単子葉類が進化したと考えられています。
オ:子葉の数の変化時はアヤメ、スイセンのみに共通してる変化です。ここでがく片の変化が起きているわけではないので、異なります。
正解です。
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