共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問128 (生物(第3問) 問1)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問128(生物(第3問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

植物の成長と植物ホルモンに関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

(a)植物ホルモンの一種であるジベレリンは、植物の茎の伸長成長を促進することが知られている。ジベレリンに応答する仕組みを調べるために、イネを用いて実験1を行った。

実験1
野生型の個体とタンパク質Aが機能を失っている変異体Aを、ジベレリンを与えない条件(以下、通常条件)と、ジベレリンを地上部に与える条件(以下、ジベレリン条件)とでそれぞれ栽培したところ、図1のようになった。野生型は、ジベレリン条件で、通常条件よりも大きく伸長した。
(b)変異体Aは、通常条件では伸長が抑制され、草丈の低い形質(以下、矮性(わいせい))となったが、ジベレリン条件では野生型のジベレリン条件と同様に大きく伸長した。また、通常条件で栽培した植物の地上部に含まれるジベレリンの量を測定したところ、図2の結果が得られた。ジベレリン量は、野生型のものを1とする相対値である。

下線部(a)に関する記述として適当なものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。
問題文の画像
  • オーキシンは、細胞壁の構造を緩めることで、マカラスムギの幼葉鞘(ようようしょう)の成長を抑制する。
  • シロイヌナズナの葉にジャスモン酸を与えると、昆虫による食害が拡大しやすくなる。
  • 暗所で生育させたアズキの芽生えを明所に移すと、茎に含まれるジベレリンの量は増加する。
  • アブシシン酸を与えたレタスの種子に、遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。
  • エンドウの頂芽に近い側芽は成長が抑制されているが、その側芽にサイトカイニンを与えると、成長が開始する。
  • 未成熟なトマトの果実を容器に入れて密閉し、エチレンを注入すると、成熟が促進される。

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題では、植物ホルモンのはたらきについて問われています。

選択肢1. オーキシンは、細胞壁の構造を緩めることで、マカラスムギの幼葉鞘(ようようしょう)の成長を抑制する。

オーキシンは、細胞壁を緩めることで、細胞の伸長を促進します。

よって、文中の「成長を抑制する」という点が誤りとなります。

選択肢2. シロイヌナズナの葉にジャスモン酸を与えると、昆虫による食害が拡大しやすくなる。

ジャスモン酸は、植物が昆虫などから食害を受けたときに働き、防御反応を促進する植物ホルモンです。

よって、ジャスモン酸によって、「食害が拡大」しやすくなるのではなく、「食害に対する防御が促進」されるので、この選択肢は誤りとなります。

選択肢3. 暗所で生育させたアズキの芽生えを明所に移すと、茎に含まれるジベレリンの量は増加する。

ジベレリンは、茎や植物体の伸長を促進する植物ホルモンです。

暗所から明所に移すと、植物は徒長した状態から通常の生育へ変化します。このとき、茎に含まれるジベレリン量は減少すると考えられます。

よって、文中の「増加する」という点が誤りとなります。

選択肢4. アブシシン酸を与えたレタスの種子に、遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。

アブシジン酸(ABA)は、種子の発芽を抑制する植物ホルモンです。

また、種子の発芽には光が関係しており、一般に赤色光は発芽を促進し、遠赤色光は発芽を抑制します。

よって、「遠赤色光によって発芽が促進される」という点が誤りとなります。

選択肢5. エンドウの頂芽に近い側芽は成長が抑制されているが、その側芽にサイトカイニンを与えると、成長が開始する。

頂芽では、オーキシンが作られ、側芽の成長を抑制する頂芽優勢が起こります。

一方、サイトカイニンには側芽の成長を促進する働きがあります。

よって、この選択肢は正しいと言えます。

選択肢6. 未成熟なトマトの果実を容器に入れて密閉し、エチレンを注入すると、成熟が促進される。

エチレンは、果実の成熟を促進する植物ホルモンです。

よって、この選択肢は正しいと言えます。

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02

主な植物ホルモンについてまとめておきましょう。

植物ホルモン主な働き
オーキシン伸長促進、頂芽優勢、落葉抑制
ジャスモン酸 傷害応答
ジベレリン発芽促進、花芽形成、胚珠成熟抑制
アブシシン酸発芽抑制、気孔閉鎖
サイトカイニン分裂促進、側芽成長
エチレン果実の成熟促進、落葉促進

表は横にスクロールできます

以上を参考に選択肢を見ていきます。

選択肢1. オーキシンは、細胞壁の構造を緩めることで、マカラスムギの幼葉鞘(ようようしょう)の成長を抑制する。

不適です。
オーキシンは成長を促進します。

選択肢2. シロイヌナズナの葉にジャスモン酸を与えると、昆虫による食害が拡大しやすくなる。

不適です。
ジャスモン酸は傷害応答に関わり、外敵から身を守るための物質を誘導します。

選択肢3. 暗所で生育させたアズキの芽生えを明所に移すと、茎に含まれるジベレリンの量は増加する。

不適です。

ジベレリンは伸長成長に関わり、明所より暗所の方が活性が高いとされています。
芽生えの茎は暗所では細く長く(例:もやし)、明所では太く短くなります。暗所で成長している芽生え(黄化芽生え)では、活性型のジベレリンが多く縦に長く伸長します。一方、光に当たるとジベレリンの活性や合成が抑制され、肥大成長などが優先されるようになります。

選択肢4. アブシシン酸を与えたレタスの種子に、遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。

不適です。
アブシシン酸は発芽を抑制します。

選択肢5. エンドウの頂芽に近い側芽は成長が抑制されているが、その側芽にサイトカイニンを与えると、成長が開始する。

正しいです。
サイトカイニンは側芽の成長を促進します。

選択肢6. 未成熟なトマトの果実を容器に入れて密閉し、エチレンを注入すると、成熟が促進される。

正しいです。
エチレンは果実の成熟を促進します。

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03

この問題は植物ホルモンについての知識を問う問題です。

適当なものを2つ選ぶことに注意しましょう。

選択肢1. オーキシンは、細胞壁の構造を緩めることで、マカラスムギの幼葉鞘(ようようしょう)の成長を抑制する。

不適です。

 

オーキシンは細胞壁をゆるめて細胞の伸長を促進する植物ホルモンです。

幼葉鞘ではオーキシンによって成長が促進されるため、「抑制する」は誤りです。

選択肢2. シロイヌナズナの葉にジャスモン酸を与えると、昆虫による食害が拡大しやすくなる。

不適です。

 

ジャスモン酸は昆虫による食害や傷害に対する防御反応を誘導する植物ホルモンです。

与えると防御関連遺伝子の発現が促進され、一般に食害を受けにくくなります。

選択肢3. 暗所で生育させたアズキの芽生えを明所に移すと、茎に含まれるジベレリンの量は増加する。

不適です。

 

暗所では、植物は光を求めて茎を大きく伸ばして成長します。

このとき、茎の伸長を促進する植物ホルモンであるジベレリンが働いています。

一方、植物を明所に移すと、茎を過度に伸ばす必要がなくなるため、ジベレリンの働きは弱まります。

そのため、茎に含まれるジベレリンの量が「増加する」とはいえません。

選択肢4. アブシシン酸を与えたレタスの種子に、遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。

不適です。

 

レタス種子の発芽は赤色光で促進され、遠赤色光で抑制されます。

また、アブシシン酸は発芽を抑制する植物ホルモンです。

したがって、この条件で発芽が促進されるとはいえません。

選択肢5. エンドウの頂芽に近い側芽は成長が抑制されているが、その側芽にサイトカイニンを与えると、成長が開始する。

正解です。

 

頂芽から供給されるオーキシンは側芽の成長を抑制します(頂芽優勢)。

サイトカイニンは側芽の成長を促進するため、側芽に与えると成長が開始します。

選択肢6. 未成熟なトマトの果実を容器に入れて密閉し、エチレンを注入すると、成熟が促進される。

正解です。

 

エチレンは果実の成熟を促進する植物ホルモンです。

トマトのような果実では、エチレンを与えると成熟が加速されます。

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