生態と環境（知識）の問題
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エから 1 つ選べ。
大気中には窒素が窒素分子（）として多量に含まれているが、ほとんどの生物はこれを直接利用できない。一部の細菌などは、大気中の窒素分子をとり入れてアンモニウムイオン（）に変えることができる。このはたらきを（ a ）という。（ a ）を行う生物には、マメ科植物の根に共生する（ b ）などがある。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 窒素同化 | 根粒菌 |
| イ | 窒素同化 | 硝酸菌 |
| ウ | 窒素固定 | 硝酸菌 |
| エ | 窒素固定 | 根粒菌 |
この問題で使うもの
- 窒素の循環（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（6 技能）
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右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
窒素の循環の知識を使います。窒素固定・硝化・窒素同化・脱窒が、それぞれ何を何に変えるはたらきかを思い出しましょう。
ヒント 2
大気中の窒素分子をアンモニウムイオンに変えるはたらきと、アンモニウムイオンなどから有機窒素化合物をつくるはたらきは別のものです。また、硝酸菌は硝化を行う細菌です。
ヒント 3
a が大気中の窒素分子を使うはたらきであることから、ア・イは除けます。残りのウ・エのうち、マメ科植物の根に共生する細菌の名前が正しいほうを選びましょう。
答えと解説
答えを見る
エ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
手順 1: 空欄 a を決める
窒素の循環にかかわる主なはたらきは次のとおりである。
- 窒素固定: 大気中の窒素分子（）をアンモニウムイオン（）に変えるはたらき。
- 硝化: 土壌中のアンモニウムイオンを、亜硝酸菌と硝酸菌のはたらきで硝酸イオン（）に変えるはたらき。
- 窒素同化: 植物などが、根から吸収したアンモニウムイオンや硝酸イオンをもとに、アミノ酸やタンパク質などの有機窒素化合物をつくるはたらき。
- 脱窒: 一部の細菌が、硝酸イオンなどを窒素分子に変えて大気中に戻すはたらき。
文中の a は「大気中の窒素分子をアンモニウムイオンに変える」はたらきなので、窒素固定である。窒素同化は、無機窒素化合物から有機窒素化合物をつくるはたらきなので当てはまらない。
手順 2: 空欄 b を決める
窒素固定を行う生物には、マメ科植物の根に根粒をつくって共生する根粒菌のほか、土壌中で単独で生活する細菌やシアノバクテリアなどがある。マメ科植物の根に共生するのは根粒菌である。
硝酸菌は、亜硝酸イオンを硝酸イオンに変える硝化を行う細菌で、窒素固定は行わない。
手順 3: 選択肢を判定する
- ア a の「窒素同化」が誤り。
- イ a の「窒素同化」も b の「硝酸菌」も誤り。
- ウ b の「硝酸菌」が誤り。
- エ a: 窒素固定、b: 根粒菌 で正しい。
よって、正解は エ である。
別解
大気中の窒素分子をアンモニウムイオンに変えるはたらきは窒素固定なので a は「窒素固定」。窒素同化は、アンモニウムイオンや硝酸イオンなどを使ってアミノ酸などの有機窒素化合物をつくるはたらきで、ア・イは誤り。マメ科植物の根に共生して窒素固定を行うのは根粒菌（硝酸菌は硝化菌でアンモニウムイオンを硝酸イオンに変える）。したがって b は「根粒菌」。正解はエ。