共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問131 (生物(第3問) 問4)
問題文
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。
タンパク質Rはイネにおける唯一のジベレリンの受容体であり、ジベレリンが結合することで活性化する。変異体Rではタンパク質Rの機能が失われている。この変異体Rを、実験1と同様に通常条件とジベレリン条件で栽培して、その成長を観察した。観察された結果は、図1に示された、通常条件の野生型と似た成長(以下、通常)、ジベレリン条件の野生型と似た成長(以下、大きく伸長)、および矮性のうち、どれであったと考えられるか。その組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
(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。
タンパク質Rはイネにおける唯一のジベレリンの受容体であり、ジベレリンが結合することで活性化する。変異体Rではタンパク質Rの機能が失われている。この変異体Rを、実験1と同様に通常条件とジベレリン条件で栽培して、その成長を観察した。観察された結果は、図1に示された、通常条件の野生型と似た成長(以下、通常)、ジベレリン条件の野生型と似た成長(以下、大きく伸長)、および矮性のうち、どれであったと考えられるか。その組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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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131(生物(第3問) 問4) (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。
タンパク質Rはイネにおける唯一のジベレリンの受容体であり、ジベレリンが結合することで活性化する。変異体Rではタンパク質Rの機能が失われている。この変異体Rを、実験1と同様に通常条件とジベレリン条件で栽培して、その成長を観察した。観察された結果は、図1に示された、通常条件の野生型と似た成長(以下、通常)、ジベレリン条件の野生型と似た成長(以下、大きく伸長)、および矮性のうち、どれであったと考えられるか。その組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
(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。
タンパク質Rはイネにおける唯一のジベレリンの受容体であり、ジベレリンが結合することで活性化する。変異体Rではタンパク質Rの機能が失われている。この変異体Rを、実験1と同様に通常条件とジベレリン条件で栽培して、その成長を観察した。観察された結果は、図1に示された、通常条件の野生型と似た成長(以下、通常)、ジベレリン条件の野生型と似た成長(以下、大きく伸長)、および矮性のうち、どれであったと考えられるか。その組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- 通常条件:矮性 ジベレリン条件:矮性
- 通常条件:矮性 ジベレリン条件:通常
- 通常条件:矮性 ジベレリン条件:大きく伸長
- 通常条件:通常 ジベレリン条件:矮性
- 通常条件:通常 ジベレリン条件:通常
- 通常条件:通常 ジベレリン条件:大きく伸長
- 通常条件:大きく伸長 ジベレリン条件:矮性
- 通常条件:大きく伸長 ジベレリン条件:通常
- 通常条件:大きく伸長 ジベレリン条件:大きく伸長
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題では、「ジベレリンがどのように植物を伸長させるのか」を考える問題です。
通常条件では、外からジベレリンを与えていません。
しかし、植物自身が作ったジベレリンは存在します。
野生型なら、
「ジベレリン→受容体Rに結合→受容体Rが活性化→茎が伸長」となります。
ところが、変異体Rでは、Rが機能しません。
そのため、
「ジベレリンがあっても受け取れない→茎が十分に伸びない→矮性」
となります。
次にジベレリン条件では、外からジベレリンを与えています。
一見すると、「ジベレリンが増えるので、より伸長する」と考えられますが、
変異体Rでは受容体Rが壊れています。
したがって、
「ジベレリンを大量に与える→ジベレリンは存在する→でも受容体Rが機能しない→ジベレリンの合図が受け取れない→矮性のまま」
となります。
よって、「通常条件:矮性 ジベレリン条件:矮性」となります。
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02
ジベレリンの受容体の機能がない場合、植物はジベレリンがあっても成長できません。
よって、変異体Rは通常条件でもジベレリン条件でも矮性となると考えられます。
したがって答えは、
通常条件:矮性 ジベレリン条件:矮性 です。
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03
この問題は、タンパク質Rが活性化する条件をもとに通常条件とジベレリン条件で、変異体Rがどのように成長するのかを推測する問題です。
タンパク質Rは、ジベレリンが結合する唯一の受容体であり、ジベレリンが結合することで活性化し、茎の伸長を促進します。
変異体Rではタンパク質Rの機能が失われているため、体内にジベレリンが存在していても、その情報を受け取ることができません。
その結果、茎の伸長が促進されず、草丈は低いままになります。
また、外部からジベレリンを与えても、受容体が機能していないため、ジベレリンの作用は発揮されません。
そのため、野生型のように大きく伸長することはありません。
したがって、通常条件でもジベレリン条件でも矮性のままであるため、「通常条件:矮性 ジベレリン条件:矮性」が適当です。
正解です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
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