2025年大学入試共通テスト「生物」第5問問題（配点24点）・解答・解説

解説
問１
イネの種子では発芽に適した条件になると、種子中のア（胚）でジベレリンが合成されるようになる。合成されたジベレリンは糊粉層（こふんそう）でイ（アミラーゼの合成）を誘導する。その結果、最終的にウ（胚乳）でグルコースが生じ、これをエネルギー源として発芽が始まる。

よって

問２

知識としては下記のように、イネは、日が短くなっていく晩夏や秋に花芽をつけ、種子ができる短日植物（連続暗期の長さで表現すると「長暗」で花芽京成）ということを知っておいてほしい。

実験上でも、本州型のイネにおいては「長い明期」（「短暗」）では、花芽京成のフロリゲン（花成ホルモン）の合成は少なく、「短い明期」（「長暗」）では、フロリゲンの合成が多いことが確認できる。
しかしながら、北海道型のイネは、「長い明期」（「短暗」）でもフロリゲン合成があまり低下せず、どの明暗周期でも一定に近い合成量となっており、日長（連続暗期）条件に影響されず、いつでも花芽を形成する「中性植物」の性質に近づいていることがわかる。

現在、本州で栽培されているイネ（以下、本州型のイネ）と、北海道型のイネとを、それぞれ異なる日長で育て、それらの葉に含まれるフロリゲン遺伝子のmRNAの量を調べたところ、図２の結果が得られた。北海道型のイネでは、エ（長い）明期でフロリゲン遺伝子のmRNA量が本州型のイネより多くなった結果、オ（花芽の形成が早く）なるので、温暖な期間が短い北海道において、コメが実るようになったと考えられる。この結果から、北海道型のイネはカ（中性）植物の性質になったといえる。
よって、
問3
「ほしたろう」と「北海287号」のもつ各遺伝子の顕性（優性）と潜性（劣性）の関係は不明である。遺伝子は多数あるが、４種の遺伝子についてのみ注目し、ほしたろうはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、北海287号はＡ´、Ｂ´、Ｃ´、Ｄ´であったとする。
すると「ゆめぴりか」を作る交配を行った最初の遺伝子構成は最初はAA´ＢＢ´ＣＣ´ＤＤ´（すべてヘテロ型）となる。イネは自家受精植物であり、自家受精を何度も繰り返すと「純系」（ホモ型）となるので、Ａ遺伝子の構成についてはＡＡかＡ´Ａ´、Ｂ遺伝子構成はＢＢかＢ´Ｂ´、Ｃ遺伝子構成はＣＣかＣ´Ｃ´、Ｄ遺伝子構成はＤＤかＤ´Ｄ´となる。
よって、４遺伝子のみに注目しても、「ゆめぴりか」には
ＡＡＢＢＣＣＤＤからＡＡＢＢＣＣＤ´Ｄ´・・・・Ａ´Ａ´Ｂ´Ｂ´Ｃ´Ｃ´Ｄ´Ｄ´があり、この中のどれかが、「ゆめぴりか」となったと考えられる。
仮にＡＡＢ´Ｂ´Ｃ´Ｃ´ＤＤが「ゆめぴりか」となったと仮定すると

　花粉（n)はAB´C´D、胚(2n)はAAB´B´C´C´DDで核相は異なるが遺伝子構成は同じである。〇

「ゆめぴりか」の配偶子がつくられる過程では、相同染色体の乗換え（交さ）が起きても、対合している相同染色体上の遺伝子構成は同じなので、どの配偶子の遺伝子構成もAB´C´Dとなる。〇
「ゆめぴりか」は、「ほしたろう」の全ての遺伝情報と、「北海287号」の全ての遺伝情報の両方を持っている。×各遺伝子について、どちらかしか持っていない。AAB´B´C´C´DDで考えると、A遺伝子とD遺伝子は「ほしたろう」由来、B遺伝子とC遺伝子は「北海287号」由来（B´、C´）である。

「ゆめぴりか」にあるそれぞれの遺伝子座では、「ほしたろう」または「北海287号」由来の対立遺伝子がホモ接合となっている。〇

よって、

問4

後の記述（a)～（c)のうち、「実験１～３の結果から導かれる推論」として適当なものはどれか。

（a)重力屈性には、子房柄における重力方向の感知が必要である。
（b)重力屈性に十分な量のオーキシンを子房柄に供給するためには、子房でのオーキシンの合成が必要である。
（c)子房柄におけるオーキシン分布の変化には、子房でのオーキシン輸送の変化が必要である。

「知識」としては（a)(b)(c)とも正しい。しかし「実験１～３の結果から導かれる推論」と考えると

実験１　子房がついたままの子房柄を水平にすると、子房柄は正の重力屈性を示した。
実験２　子房を切除した後、子房柄を水平にすると、子房柄は重力屈性を示さなかった。
実験１・２から「（a)重力屈性には、子房柄における重力方向の感知が必要である。」は推論できる。

実験３　子房を切除し、子房柄の切断面全体に一様にオーキシンを与えた後、子房柄を水平にすると、正の重力屈性を示した。

実験１で子房での子房でのオーキシン合成と同様に、実験３でのオーキシンの外部からの投与でも重力屈性が起きたので、
（b)重力屈性に十分な量のオーキシンを子房柄に供給するためには、子房でのオーキシンの合成が必要である。

しかし、オーキシン輸送の変化（（c)子房柄におけるオーキシン分布の変化には、子房でのオーキシン輸送の変化が必要である。）についてはそれを確かめる実験を行っていないので、この３実験だけからはわからない。

よって、

問５

考察　一般に茎を水平にすると、上になった側に比べて下になった側にオーキシンの濃度がキ（高く）なり、その結果、（上図右側のように）上側の細胞に比べて下側の細胞の伸長速度がク（大きく）なって、負の重力屈性を引き起こすことが知られている。
一方、ラッカセイの子房柄を水平にすると、オーキシンの分布が一般的な茎と異なり、下側に比べて上側のオーキシン濃度がキ（高く）なると考えれば、正の重力屈性を説明できる。

これとは別の可能性として、オーキシンの相対的な分布が一般的な茎と同じ場合でも、子房柄のオーキシンの濃度が全体に茎よりケ（高い）と考えれば、正の重力屈性を説明できる。（下側で濃度が高すぎると、上図の赤図の右端のようむしろ伸長を抑制され、より低濃度の上側のほうが相対的に伸長するので、一般の根と同様、正の重力屈性となる）
あるいは、子房柄のオーキシンに対する感受性が茎よりコ（高い）と考えても、正の重力屈性の説明が可能である。（これは、オーキシン濃度は一般の茎と同様で、感受性のほうが一般の根と同じ（上図の青線）となるので、一般の根同様、下側が伸長抑制され、濃度が低い上側は伸長するので、正の重力屈性となる。）

よって、