生物分野の用語と知識の問題
林の落ち葉の下の土を水に入れてよくかき混ぜ、しばらく置いてから上ずみ液をとった。この上ずみ液を 2 つに分け、一方はそのまま試験管 A に、もう一方は十分に沸騰させてから冷まして試験管 B に入れた。A と B に同じ量のうすいデンプン溶液を加えてふたをし、同じ温度の暗い場所に 3 日間置いた。その後、A と B にヨウ素液を加えたところ、結果は次の表のようになった。
| 試験管 | 上ずみ液 | ヨウ素液を加えたときの色 |
|---|---|---|
| A | そのまま | 変化しなかった |
| B | 沸騰させた | 青紫色になった |
この実験の結果からわかることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア デンプンは、日数がたつと、上ずみ液の中の生物のはたらきがなくても自然になくなる。
- イ 上ずみ液を沸騰させると、上ずみ液がデンプンを分解するはたらきが強くなる。
- ウ 上ずみ液の中の生物は、光合成によってデンプンをつくる。
- エ 上ずみ液の中の生物は、デンプンを分解するはたらきをもつ。
この問題で使うもの
- 生態系と物質の循環（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（4 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
「生態系と物質の循環」のうち、分解者（菌類・細菌類）のはたらきを使います。まず、A と B でちがう条件が何かを確かめましょう。
ヒント 2
上ずみ液を沸騰させると、中にいる微生物は死んでしまいます。また、ヨウ素液はデンプンがあると青紫色になります。
ヒント 3
B ではデンプンが残っていたことから、「自然になくなる」「沸騰で分解が強くなる」とする選択肢は除けます。暗い場所に置いたことにも注目して、残りの選択肢を比べましょう。
答えと解説
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エ
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解説を読む
「生態系と物質の循環」のうち、分解者のはたらきを調べる実験として考える。土の中には、菌類や細菌類などの微生物がいて、生物の死がいやふんなどの有機物を二酸化炭素や水などの無機物に分解している。
手順 1 A と B のちがいを確かめる
A と B のちがいは、上ずみ液を沸騰させたかどうかだけである。沸騰させると、上ずみ液の中の微生物は死んでしまう。つまり、A には生きた微生物がいて、B には生きた微生物がいない。
手順 2 結果を読みとる
ヨウ素液はデンプンがあると青紫色になる。
- A は色が変化しなかった → デンプンがなくなった。
- B は青紫色になった → デンプンが残っていた。
したがって、デンプンがなくなったのは、上ずみ液の中の生きた微生物がデンプンを分解したためだと判断できる。
選択肢の検討
- ア（誤り）: 生物のはたらきがない B ではデンプンが残っていたので、自然になくなるとはいえない。
- イ（誤り）: 沸騰させた B ではデンプンが残っていたので、分解するはたらきは強くなっていない（微生物が死んではたらかなくなった）。
- ウ（誤り）: 試験管は暗い場所に置いており、光合成はできない。また、A ではデンプンがふえたのではなく、なくなっている。
- エ（正しい）: 手順 1・2 のとおり、上ずみ液の中の生物（微生物）がデンプンを分解したことがわかる。
よって、答えは エ である。
別解
A（そのままの上ずみ液）ではヨウ素液の色が変化しなかったので、デンプンがなくなっている。B（沸騰させて生物を死なせた上ずみ液）では青紫色になったので、デンプンが残っている。ア: B ではデンプンが残っているので、生物のはたらきがなくても自然になくなるとはいえない。誤り。イ: 沸騰させた B のほうがデンプンが残っているので、分解するはたらきは弱くなっている（なくなっている）。誤り。ウ: 暗い場所に置いており、ヨウ素液の結果もデンプンが減ったことを示すので、デンプンをつくるとはいえない。誤り。エ: 生きた生物がいる A でデンプンが分解されたので、上ずみ液の中の生物（土の中の微生物）にはデンプンを分解するはたらきがあるといえる。正しい。したがって答えはエ。