共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問130 (生物(第2問) 問3)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問130(生物(第2問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

植物による無機窒素化合物の利用と物質生産に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

植物は土壌中の無機窒素化合物(硝酸イオンとアンモニウムイオン)を根で吸収し、タンパク質、核酸などの有機窒素化合物に変換する(以下、窒素同化)。植物の成長量(生産量)は、基本的に(a)光合成量と呼吸量によって決まる。(b)生産量は無機窒素化合物の量に依存して増大する。自然の生態系では土壌中の無機窒素化合物は必ずしも多くなく、植物の成長の制限要因となっている。一方で、現代の農業では、化学合成した無機窒素化合物を窒素肥料として大量に使用している。その結果、農作物の生産量は増え、世界の食糧状況は大きく改善したが、(c)大量の窒素肥料の使用が生態系に影響を及ぼしている。

下線部(b)に関連して、植物の成長と無機窒素化合物の供給量との関係を調べるために、実験1を行った。

実験1  イネを、異なる窒素濃度の培地(硝酸イオンとアンモニウムイオンを含む)で一定期間栽培し、葉の光合成速度と呼吸速度、同じ葉のデンプン量および地上部(葉と茎)の乾燥重量を調べたところ、図1の結果が得られた。

(2)図1から、培地中の窒素濃度が高いと葉のデンプン量が少ないことがわかった。その理由として適当なものを、次のうちから二つ選べ。
問題文の画像
  • より多くのデンプンが、光化学系の反応に使われた。
  • より多くのデンプンが、光合成の電子伝達系の反応に使われた。
  • より多くのデンプンが、リブロースビスリン酸(RuBP)の供給に使われた。
  • より多くの光合成の生産物が根に共生する根粒菌の増殖に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。
  • より多くの光合成の生産物が窒素同化に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。
  • より多くの光合成の生産物が個体の成長に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。

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この過去問の解説 (1件)

01

実験結果のグラフから、培地中の窒素濃度が高いにもかかわらず葉のデンプン蓄積量が少なくなる理由を考察する問題です。

選択肢1. より多くのデンプンが、光化学系の反応に使われた。

不適です。

 

デンプンは光合成の産物であり、光化学系の反応の材料としては使われません。

選択肢2. より多くのデンプンが、光合成の電子伝達系の反応に使われた。

不適です。

 

デンプンは光合成の産物であり、電子伝達系の反応の材料としては使われません。

選択肢3. より多くのデンプンが、リブロースビスリン酸(RuBP)の供給に使われた。

不適です。

 

デンプンは光合成の産物であり、RuBPの供給には使われません。

選択肢4. より多くの光合成の生産物が根に共生する根粒菌の増殖に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。

不適です。

 

根粒菌はマメ科植物に共生するものであり、イネには共生しません。

選択肢5. より多くの光合成の生産物が窒素同化に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。

正解です。

 

窒素濃度が高いと、吸収した無機窒素化合物をアミノ酸やタンパク質に変換する「窒素同化」が活発になります。

この窒素同化には、有機酸とエネルギー(ATPなど)が必要であり、それらは光合成産物から供給されます。

そのため、多くの光合成産物が窒素同化に使われ、デンプンとして葉に蓄積される量が減ったと考えられます。

選択肢6. より多くの光合成の生産物が個体の成長に使われ、葉でのデンプンの蓄積が抑えられた。

正解です。

 

実験の結果から、窒素濃度が高いと地上部の乾燥重量が増加していることがわかります。

これは、植物体の成長が盛んであることを示しています。

個体の成長のために光合成産物が使われ、デンプンとしての蓄積が抑えられたと考えられます。

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