植物に関する問題

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2017駒場東邦の問題です。


下の文章を読んで,あとの問いに答えなさい。
 庭に生えているカタバミに実がついているのを見つけ,さわってみると,実が縦にさけて小さい種がプチプチっとはじけましたが,種がはじけない実もありました(図1)。よく見てみるとカタバミは花だんの中や植木ばちの中,コンクリートのすき間や道の片すみなど,いろいろな所に生えていました。また,カタバミの葉が夕方になると閉じていることに気がつきました。次の日の朝,同じカタバミを見ると,葉は開いていました。このようなカタバミの葉の開閉を就眠運動と呼びます。20170527t001

(1)種の散布方法は植物によって違います。カタバミと同じように種や実がはじけて種を散布する植物を,次のア~エから1つ選び,記号で答えなさい。

20170527t002
(2)カタバミが土のほとんどないような道の片すみやコンクリートのすき間に生えることができる理由の1つは,その茎の伸ばし方にあります。
 ① カタバミの茎の伸ばし方を,次のア~エから1つ選び,記号で答えなさい。

  ア.地中深くに茎を伸ばし,途中で枝分かれしながら広がる。
  イ.地面をはうように茎を横に伸ばし,茎の節々で根や葉を出して広がる。
  ウ.根元からたくさんの茎が出て広がる。
  エ.茎が長く伸び,まわりの草や木にからみついて広がる。

 ② カタバミと同じような茎の伸ばし方をする植物を,次のア~エから1つ選び,記号で答えなさい。
  ア.ハルジオン  イ.タンポポ   ウ.ツユクサ   エ.アサガオ

カタバミの就眠運動について調べるため,次の実験をしました。
【実験】
 カタバミの葉がどのくらいの明るさで開閉するのかを調べるため,日没(18:45)前後,日の出(5:00)前後のカタバミの様子を観察することにしました。カタバミは,葉が20枚はどついているものを選び,1日中よく日が当たる場所,常に日陰の場所の2カ所に生えているものを選びました。葉の開閉の程度は4段階の数値で示しました(図2)。図3は「日の出,日没前後の時刻と葉の開閉の程度の関係」と「日の出,日没前後の時刻と明るさの関係」を示したものです。葉の開閉の程度は平均値で示し,明るさは照度計を用いて測定しました。照度の単位はルクスです。

20170527t003

(3)図3から,カタバミが葉を閉じ始めたときを開閉度3.8とし,閉じた(就眠した)ときを開閉度上5としました。また,カタバミが葉を開き始めたときを開閉度1.5とし,ほぼ開いたときを開閉度3,0以上としました。次の文中の①~④に入る最も適切な数値を,下のア~サからそれぞれ1つずつ選び,記号で答えなさい。
 「葉が閉じ始めたときの明るさは(①)ルクスで,就眠したときの明るさは(②)ルクス。葉を開き始めたときの明るさは(③)ルクスで,ほぼ開いたときの明るさは(④)ルクス。」

 ア.0    イ.100   ウ.200  エ.300  オ.400  力.500

 キ.600  ク.700  ケ,800  コ.900  サ.1000

20170527t004

(4)実験の結果から,日なたのカタバミが①葉を閉じ始める時刻と,②菜をほぼ開く時刻を,次のア~カからそれぞれ1つずつ選び,記号で答えなさい。
 ア.日没前       ィ.日 没       ウ.日没後
 エ.日の出前      オ.日の出       カ.日の出後

(5)ここまでの実験結果からは,カタバミの就眠運動は明るさに関係すると考えられましたが,カタバミを室温が変化しない24時間明るい室内に移しても,数日間は就眠運動を継続することがわかっています。就眠運動が継続される理由を考えて,簡潔に説明しなさい。

【解説と解答】
(1)カラスノエンドウが同じように種子をはじけて飛ばします。
(答え)ア
(2)①地面をはうように茎を横に伸ばし,茎の節々で根や葉を出して広がります。②ツユクサが同じように広がります。
(答え)① イ② ウ

(3)開閉度3.8のときが概ね18時頃でその頃の明るさは500ルクス。1.5のときが18時50分で明るさは0。開閉度3が5時20分でこのころの明るさは100ルクス。開閉度4が6時頃でこれが400ルクス。
(答え)① カ② ア③ イ④ オ
(4)葉を閉じ始めるのは、日没前。開くのは日の出後。
(答え)① ア② カ

(5)開閉の性質が残っていると考えられます。
(答え)それまでの明るさによる開閉のパターンを保とうとするため。


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