生物の環境応答の問題

マカラスムギの幼葉鞘の先端を切り取り、切り口の片側にだけ、オーキシンを含む寒天片をのせて暗所に置くと、寒天片をのせた側がよく伸びて幼葉鞘が屈曲する。いろいろな濃度のオーキシンを含む寒天片で同じ実験を行い、屈曲角度を測定したところ、次の表の結果を得た。

次に、オーキシン濃度のわからない寒天片 X を用いて、同じ条件で実験を行ったところ、屈曲角度は 12 度であった。寒天片 X のオーキシン濃度は何 $\mu g/L$ か。ただし、表で屈曲角度がオーキシン濃度に比例している範囲では、その比例関係が成り立つものとする。

マカラスムギの幼葉鞘の先端を切り取り、そのあとに残った部分（切り口）の片側だけに、オーキシンを含む寒天片をのせて暗所に置くと、幼葉鞘は寒天片をのせた側と反対の側へ屈曲する。

【実験1】さまざまな濃度のオーキシンを含む、同じ大きさの寒天片を用意した。上の方法で一定時間後の屈曲角度を測定したところ、次の表の結果が得られた。

なお、オーキシン濃度が $0$〜$0.20\text{mg/L}$ の範囲では、屈曲角度はオーキシン濃度に比例するものとする。表の測定点の間の濃度でも、この比例関係が成り立つ。

【実験2】切り取った幼葉鞘の先端を、雲母片で左右に仕切った寒天の上にのせ、一方向から光を当てた。雲母片は光の方向と垂直になるように差しこんだ。これにより、先端の光側から下りてきた物質は光側の寒天片にだけ入り、陰側から下りてきた物質は陰側の寒天片にだけ入るようにした。光側と陰側の寒天片の大きさは互いに等しく、実験1の寒天片とも等しい。一定時間後、2つの寒天片をそれぞれ実験1と同じ方法で別の幼葉鞘にのせ、屈曲角度を測定した。その結果、光側の寒天片では $7.2$ 度、陰側の寒天片では $10.8$ 度であった。また、別の方法で調べたところ、2つの寒天片のオーキシン濃度は、どちらも $0.20\text{mg/L}$ 以下であることがわかっている。

実験2で、陰側の寒天片に含まれていたオーキシンの量は、光側と陰側の2つの寒天片に含まれていたオーキシンの量の合計の何％か。整数で答えよ。

マカラスムギの幼葉鞘の先端部が、片側から光を受けたときにオーキシンをどのように分配するかを調べるため、次の実験を行った。

実験 1（検定） 先端を切り取った幼葉鞘の切り口の片側に、さまざまな濃度のオーキシンを含む寒天片をのせた。暗所に一定時間置いたあと、幼葉鞘の屈曲角度を測定した。結果は次の表 1 のとおりである。

表 1

なお、濃度（相対値）が $0$ から $200$ の範囲では、屈曲角度は濃度に比例することがわかっている。

実験 2 同じ数の幼葉鞘の先端部を 2 組用意し、それぞれ、雲母片で左右 2 つに仕切った寒天片の上に、仕切りの真上に先端部の中央がくるようにのせた（雲母片は寒天片の中だけに入れ、先端部には入れていない）。一方の組は暗所に置き、もう一方の組には左右の一方（光側）から光を当て、同じ時間置いた。その後、各寒天片（どれも同じ体積）について、そのまま、または融かして等量のオーキシンを含まない寒天と混ぜ濃度を $\frac{1}{2}$ にしたうえで、実験 1 と同じ方法で屈曲角度を測定した。結果は次の表 2 のとおりである。

表 2

暗所では、先端部から下降するオーキシンは左右の寒天片に等しく分配されるものとする。光を当てた組で、先端部において光側から陰側へ横方向に移動したオーキシンの量は、先端部から寒天片へ下降したオーキシンの総量（左右の合計）の何 % か。整数で求めよ。

ある植物の根から同じ長さの切片を切り出し、いろいろな濃度のオーキシンを含む溶液に浮かべて、一定時間後の伸長量を測定した。結果は次の表のとおりである（濃度は相対値）。

この植物の芽生えを水平に置いたところ、根では重力の方向にオーキシンが移動し、根の上側のオーキシン濃度が相対値 1、下側のオーキシン濃度が相対値 10 になった。この状態が続くとき、表の実験と同じ時間で、根の上側の伸長量は下側の伸長量より何 mm 大きいか。ただし、根の上側・下側の伸長量は、それぞれのオーキシン濃度での表の切片の伸長量に等しいものとする。

ある植物を、1 日（24 時間）を 1 回の明期と 1 回の連続した暗期に分けた条件で育て、暗期の長さを変えて花芽を形成するかどうかを調べた。明期・暗期の途中で光を当てたり消したりする操作（光中断など）は行っていない。結果は次の表のとおりであった。

ここで、限界暗期とは、花芽を形成するかどうかが切りかわる境目の連続した暗期の長さである。この植物では、暗期の長さがちょうど限界暗期に等しいときは、暗期が限界暗期より長いときと同じ結果（花芽を形成するかしないか）になるものとする。また、この植物の限界暗期は 1 時間単位の整数の値であることがわかっているとする。この植物の限界暗期は何時間か。