中学受験の理科 植物(アサガオ)の受粉実験についての問題演習と解説

                          

2021/07/05

この演習問題は、かならず以下の学習を終えてから取り組んでください。

植物の自家受粉と他家受粉
中学受験の理科 植物の自家受粉と他家受粉

 

 

【問題】

翌日に開花しそうなアサガオのつぼみを使って、以下のA~Hのような状態にして、実ができるかどうか実験しました。

 

【A】
そのままにした。

【B】
つぼみの状態で、おしべを取った。

【C】
つぼみの状態で、めしべを取った。

【D】
そのままにして、ふくろをかぶせた。

【E】
つぼみの状態でおしべを取って、すぐにふくろをかぶせた。

【F】
つぼみの状態でめしべを取って、すぐにふくろをかぶせた。

【G】
翌日に開花した直後に、おしべを取った。

【H】
つぼみの状態でふくろをかぶせて、翌日に開花した直後におしべを取った。

 

 

実験の結果、A・B・D・G・Hには実ができ、C・E・Fには実ができませんでした。

 

(1)
実を作るために、おしべが必要であることを確認するには、A~Hのうちどれとどれを比べればよいですか?

(2)
アサガオが自家受粉する植物であることを確認するには、A~Hのうちどれとどれを比べればよいですか?

(3)
アサガオの自家受粉が、つぼみのとき(開花する前)に行われることを確認するには、A~Hのうちどれとどれを比べればよいですか?

(4)
アサガオが他家受粉によっても実のできることを確認するには、A~Hのうちどれとどれを比べればよいですか?

 

解答と解説

【解答】

(1) DとE

(2) DとE または EとH

(3) EとH

(4) BとE

 

【解説】

(1)
「実を作るためにおしべが必要」であることを確認するには、おしべ以外の条件が同じで、「おしべの有無によって結果が異なる」ものを比べる必要があります。

おしべ以外の条件が同じ「AとB」は、どちらも実がなるので、比べても求めたい結果を得られません。

よって、比べるのはD(おしべあり、実がなる)とE(おしべなし、実がならない)です。なお、Eは花の内部に花粉がなく、花の外部からも花粉は運ばれてこないため、実がならなかったと考えられます。

 

(2)
「アサガオが自家受粉する植物」であることを確認するには、他の花から花粉が運ばれてこない環境(ふくろをかぶせた状態)を用意して、「同じ花の花粉がある場合とない場合」を比べなければなりません。

同じ花の花粉がないのは「E(実ができない)」であり、あるのは「DまたはH(ともに実ができる)」です。

ちなみに、「F(実ができない)」と「DまたはH(ともに実ができる)」を比べて分かるのは、「実を作るためにめしべが必要」ということになります。

 

(3)
アサガオの自家受粉が、つぼみのとき(開花する前)に行われることを確認するには、おしべを開花する前に取ったもの(E)と、開花した直後に取ったもの(H)を比べることになります。

D(実ができる)とE(実ができない)を比べることで、自家受粉することは分かりますが、いつ受粉したのかは不明のままです。

 

(4)
「他家受粉でも実ができる」ことを確認するためには、花の内部に花粉はなく、「花の外部から花粉が運ばれる環境」を用意しなければなりません。その条件を満たすのは、Bだけです。

BとEは、「花の内部に花粉はない」という同じ条件のもとで、「花粉が外部から運ばれる場合(B)」と「外部から運ばれない場合(E)」を比べる実験となります。

 

 

これまで見てきたように、アサガオは自家受粉・他家受粉ともに可能な植物ですが、通常の環境で行うのは自家受粉です。早朝に開花するアサガオは、朝を感じて花を開くのではなく、前日の夜が始まってから(暗くなってから)約10時間後に開花します。

その約10時間のあいだに、つぼみの中で以下のような手順を経て自家受粉を行うわけです。

  1. 夕方に、つぼみがふくらみかけた頃は、おしべがめしべよりも下の位置にあり、やく(花粉を入れるふくろ)はまだ開いていない。
  2. しだいに、おしべがやくを開きながら、めしべを追いぬいていく。
  3. 追いぬくときに、おしべは花粉をめしべの柱頭におしつける。
  4. 明け方までに、すべてのおしべは、めしべを追いぬく。
  5. 翌日の早朝に花が開くころ、すでに自家受粉を終えている。

 

 

「植物の自家受粉と他家受粉」にもどりましょう。
中学受験の理科 植物の自家受粉と他家受粉

 

 

2020年10月エール出版社から、全国の書店で参考書を発売開始! 出版記念キャンペーンとして、教材「理科の核心」を半額で販売させていただきます。詳しくは以下の記事を、ご覧ください。
中学受験 理科 偏差値アップの勉強法

△上のリンクをクリック△

 

スポンサーリンク

スポンサーリンク