技能一覧 › 高校生物 生物の環境応答

光周性と限界暗期

明期・暗期の長さと花芽形成の有無の表から、短日植物か長日植物かを判定し、限界暗期がとりうる範囲を求められる

前提

この技能までの道筋(5 技能)
算数中学高校大学大学院

読み込み中…

右端(太枠)がこの技能です。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。

一覧で見る(前提が先)
  1. 植物のからだのつくり (中学理科 生物分野の用語と知識)
  2. オーキシンと屈性 (高校生物 生物の環境応答(知識))
  3. さまざまな植物ホルモン (高校生物 生物の環境応答(知識))
  4. 光受容体と光発芽 (高校生物 生物の環境応答(知識))
  5. 花芽形成と光周性 (高校生物 生物の環境応答(知識))

説明

いくつかの明暗条件で植物を育て、花芽ができたかどうかをまとめた表から、その植物が短日植物か長日植物かを判定し、限界暗期が何時間から何時間の間にあるかを求められるようになります。限界暗期そのものは実験した条件の「すき間」にあるので、1 つの値ではなく、とりうる範囲(不等式や区間)として答えるのがこの技能の要点です。

なぜそうしてよいのか

花芽形成を決めているのは明期の長さではなく、連続した暗期の長さです。短日植物は連続した暗期が限界暗期より長いと(ここでは「限界暗期以上のとき」と約束します)花芽をつくり、長日植物は連続した暗期が限界暗期より短いと花芽をつくります。つまり、暗期の長さを横に並べると、どこかに境目(限界暗期)があり、その片側では花芽ができ、反対側ではできません。どちら側で花芽ができるかで、短日植物か長日植物かがわかります。暗期が長い側で花芽ができれば短日植物、短い側で花芽ができれば長日植物です。

実験では暗期を飛び飛びの値でしか試していないので、境目の正確な位置はわかりません。わかるのは「花芽ができなかった条件のうち境目に最も近いもの」と「花芽ができた条件のうち境目に最も近いもの」の間に境目がある、ということだけです。たとえば短日植物で、暗期 10 時間では花芽ができず 12 時間ではできたなら、境目は 10 時間より長く 12 時間以下のどこかにあります。

なお、暗期の途中で短時間光を当てる(光中断)条件があるときは、暗期が途中で切れるので、「連続した暗期」は中断で分けられたうちの長いほうの長さになります。表に光中断の行があれば、その長さで読み直してから並べます。

手順

  1. 表の各条件について、連続した暗期の長さを読み取る(光中断があれば、分けられた暗期のうち長いほうを使う)

  2. 条件を連続した暗期の短い順に並べ、それぞれの花芽形成の有無を書き添える

  3. 暗期が長い側で花芽ができていれば短日植物、短い側で花芽ができていれば長日植物と判定する

  4. 花芽ができた条件とできなかった条件の境目をはさむ 2 つの暗期の長さ を見つける

  5. 問題文の約束(「限界暗期以上で花芽形成」など)に合わせて端を含むかどうかを決め、限界暗期の範囲を書く(短日植物で「以上で花芽形成」なら )

例題

ある植物を、1 日(24 時間)のうち明期と暗期の長さを変えた次の条件で育て、花芽形成の有無を調べた。暗期の途中で光を当てる処理は行っていない。

条件明期(時間)暗期(時間)花芽形成
ア168しない
イ1410しない
ウ1212する
エ1014する

この植物は、連続した暗期の長さが限界暗期以上のときに花芽を形成し、限界暗期より短いときは形成しないものとする。この植物の限界暗期を 時間とするとき、 のとりうる値の範囲を求めよ。

例題の解答

手順 1: 光中断はないので、連続した暗期はそれぞれ 8, 10, 12, 14 時間。

手順 2: 短い順に並べると、8 時間(しない)、10 時間(しない)、12 時間(する)、14 時間(する)。

手順 3: 暗期が長い側で花芽を形成しているので、この植物は短日植物。

手順 4: 形成しない条件のうち最も長い暗期は 時間、形成する条件のうち最も短い暗期は 時間。

手順 5: 暗期 12 時間で形成したので 、暗期 10 時間で形成しなかったので 。よって 。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること