問1 日長の変化に対する生物の反応性を何というか? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 光周性(photoperiodism) 解説 オーキシンによる光屈性と言葉の勘違いをしないように。 植物だけでなく、昆虫や鳥の行動にも関与する。 そして明期の長さ・暗期の長さ・ 明暗の比率・リズムなど実際は様々なパターンがある。 季節変化を温度で感受しようと すると日による変動が激しく不安定だが、日長変化は確実に時期が決まる。(曇りや雨の日の昼も、夜よりは明るく「明期」と感受される) ★設問2 次の植物を、 自然条件では日が長くなる春〜初夏に花芽をつける長日植物、日が短くなる晩夏〜秋に花芽をつける短日植物、 日の長さにかかわらずいつでも花芽をつけうる中性植物に分類せよ。 アサガオ・ダイコン・ナズナ・トウモロコシ・アブラナ・ハクサイ・キャベツ・ダイズ ・トマト・ホウレンソウ・コムギ・コスモス・キク・イネ・キュウリ・オナモミ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 ・長日植物(春〜初夏に花芽)ーアブラナ科(アブラナ・ナズナ・ダイコン・キャベツ・ハクサイ)・ホウレンソウ・コムギ ・短日植物(晩夏〜秋に花芽) ーキク科(キク・コスモス・オナモミ)・イネ・ダイズ ・中性植物 ートマト・キュウリ・トウモロコシ 解説 春咲き・秋咲きでだいたいイメージし、そのイメージでは把握できないものをおさえる。なおイネ・コムギには 品種によって差はあるが、秋にイネの収穫、イネの裏作としてコムギが栽培されてきたことを考えると、イネは短日、コムギは長日である。 ★設問3 植物の花芽形成の様々な研究の結果、植物が花芽形成するか否かの分岐点となる暗期の長さがある ことがわかってきた。その暗期を何というか?またそのことを確かめる実験の中で、 暗期の途中に短時間光を照射する実験を何というか? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 限界暗期(critical dark period) 光中断(light breaking)実験 ★設問4 下の図で限界暗期10時間の長日植物・短日植物について、 A〜Fの実験を行い、 1〜12の結果を得た。なおA〜Dは24時間周期、EFの実験は12時間周期の明暗サイクルを与える実験で 赤が明期、黒が暗期である。 1〜12について花芽をつける場合を○、つけない場合を×と書け。 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 1× 2○ 3○ 4× 5○ 5× 7○ 8× 9○ 10× 11○ 12× 解説 限界暗期とは各植物によって異なる、花芽をつけるか否かの分かれ目となる連続暗期の長さのこと。 長日植物と短日植物では異なる 限界暗期のことが多いが、本設問では論理を単純にするため同じ10時間と考えた。 ・限界暗期=昼と夜が均等になる 12時間という先入観を持っている受験生がたまにいるが、12時間とは限らない(12時間であることのほうがまれ)なので注意 ・また限界暗期が12時間より短い=長日植物、12時間より長い=短日植物という勘違いも見られるがそれも間違い 実際には連続暗期の長さが決め手であり、 ・「限界暗期より長い連続暗期があると花芽」(意味的には「長暗」) が「短日植物」 ・「限界暗期より連続暗期が短くなると花芽」(意味的には「短暗」) が「長日植物」 試験問題では連続暗期の長さを見て、「短暗条件」「長暗条件」どちらで花芽をつけているかを区別すれば 長日植物・短日植物が区別できる。 本設問で限界暗期10時間の短日植物=「長暗植物」は、図で灰色で10の長さ以上の帯が存在するもののみなので、Aのみが○となることがわかり、 限界暗期10時間の長日植物=「短暗植物」は、図で灰色で10より短いの帯が存在するものならば花芽をつけるので、A以外がすべて○とわかる。 実験Cが実験Aと反対の結果となったことより、 「明期の長さがポイント」という説が否定でき、 実験EとFが同じ結果となり、AとEの結果が異なることから 「明暗の比率がポイント」という説も否定され、 連続暗期の長さで決まるという説が確定した。 (花芽をつけた後、しばらくして開花するので、花芽と開花が少し時期がずれることも頭に隅にとめておきたい) |