理科【基本】生き物のつながり

問1

(1)生物どうしの食べる・食べられるの関係を何といいますか。

答え(1)
食物連鎖しょくもつれんさ
解説(1)
例)植物はバッタに、バッタはカエルに、カエルはヘビに、ヘビはタカに食べられる

(2)(1)の関係において、ア~ウはそれぞれ何といいますか。

ア. 光合成によって養分をつくることができる植物

イ. 植物やほかの生物を食べることによって養分を得ている生物

ウ. 他の生物の死がいやふんを分解する生物

答え(2)
ア:生産者せいさんしゃ イ:消費者しょうひしゃ ウ:分解者ぶんかいしゃ
解説(2)
生産者:植物
消費者:草食・肉食・雑食動物
分解者:菌類・細菌類

(3)図は、生物を A ~ C のグループに分け、個体数の多いものから少ないものへと下から積み上げて表したもの(生物ピラミッド)です。

① A ~ C に当てはまる生物のグループを、それぞれア~ウから選びなさい。

ア. 植物

イ. 肉食動物

ウ. 草食動物

答え(3)- ①
A:イ B:ウ C:ア
解説(3)- ①
【生物ピラミッド】

② B の生物にとって A の生物は何と呼ばれますか。

答え(3)- ②
天敵てんてき

(4)生物どうしの関係はより複雑に関係しあっています。複数の生物どうしがあみの目のようにつながりあっている様子を何といいますか。

答え(4)
食物網しょくもつもう
解説(4)
例)自然の中では、タカはヘビだけでなく他の生物をたべている。ヘビもカエルだけでなく他の生物を食べている。

(5)他の生物を宿主やどぬしとして、そこから養分を取る状態を何といいますか。

答え(5)
寄生きせい
解説(5)
例)
【アオムシとアオムシコマユバチ】
アオムシコマユバチの成虫はアオムシに卵を産みつけ、ふ化した幼虫はアオムシを食べて成長する。アオムシがさなぎになると、さなぎの中からは成虫のアオムシコマユバチが出てくる。

【高木とヤドリギ】
高木の枝やくぼみにやうろに落ちたヤドリギの種子は、発芽すると高木の中に根を張って成長する。寄生根と呼ばれる根で、高木から養分を吸収する。

(6)他の生物と共存し、互いに助け合っている状態を何といいますか。

答え(6)
共生きょうせい
解説(6)
【アブラムシとクロオオアリ】
クロオオアリはアブラムシがテントウムシに襲われることから助け、アブラムシは代わりに甘い汁をクロオオアリに与える。

【ヤドカリとイソギンチャク】
ヤドカリは殻にイソギンチャクをつけることで天敵から守ってもらい、イソギンチャクはヤドカリが移動することでエサを得やすくなる。

【サンゴとカッチュウソウ】
サンゴはカッチュウソウが光合成でつくった栄養を得ている。カッチュソウもサンゴから栄養を得ている。

(7)生物どうしの関係や、生物をとりかこむ環境をすべてひとまとめにしたものを何といいますか。

答え(7)
生態系せいたいけい

問2

(1)炭素と酸素の循環じゅんかんを表しています。□に当てはまる生物のはたらきを答えなさい。

炭素:二酸化炭素 ⇒ \(\boxed{ア}\) ⇒ 養分 ⇒ \(\boxed{イ}\) ⇒ 二酸化炭素

酸素:酸素 ⇒ \(\boxed{イ}\) ⇒ 二酸化炭素 ⇒ \(\boxed{ア}\) ⇒ 酸素

答え(1)
ア:光合成 イ:呼吸

(2)窒素ちっその循環について説明しています。□に当てはまる言葉を答えなさい。

窒素は生物のからだをつくる \(\boxed{ア}\) などのもとになります。植物は空気中の窒素を直接取り込むことができないので、\(\boxed{イ}\) として吸収します。

答え(2)
ア:タンパク質 イ:肥料
解説(2)
【物質の循環】

問3 個体数の推定

(1)数がとても多いものを数えるときには、一部分だけを実際に数えて、そこから全体の数を推定する方法があります。面積が1200m2の空き地に生えているタンポポのおよその数を、以下のような方法で調べました。

【方法】

1. 一辺が1mの正方形のわくを10個作り、空き地のいろいろなところに置く。

2. それぞれの枠の中に生えているタンポポの数を数える。

3. 10個の枠の中に生えているタンポポの数の平均を計算し、空き地の面積をかける。

① 方法2の結果を下の表に示しました。10個の枠のタンポポの数の平均は何本ですか。

枠の番号タンポポ
の数
枠の番号タンポポ
の数
1563
2872
3288
4796
54105
答え(1)- ①
5本
解説(1)- ①
( 5 + 8 + 2 + 7 + 4 + 3 + 2 + 8 + 6 + 5 ) ÷ 10
= 50 ÷ 10 = 5(本)

② この空き地には、およそ何本のタンポポが生えていると考えられますか。

答え(1)- ②
6000本
解説(1)- ②
5 × 1200 = 6000(本)

③ この方法で空き地のタンポポの本数を調べることができるのは、次のどのような場合ですか。ア~エから選びなさい。

ア. 空き地のどの場所にもタンポポが生えている

イ. 空き地の一部分にだけタンポポが生えている

ウ. 空き地の中に日当たりのよい場所と、悪い場所がある

エ. 空き地の中に大きな木が何本か生えている

答え(1)- ③
解説(1)- ③
このような方法を「サンプリング法(標本抽出法)」と呼び、広範囲に生息する植物の分布図を作成するときに用いる。

(2)ある草むらで60匹のバッタを捕まえました。そのバッタに目印をつけて逃がしました。1週間後、同じ草むらでバッタを20匹捕まえたところ、3匹のバッタに目印がついていました。この草むらに生息するバッタのおよその数を求めなさい。

答え(2)
400匹
解説(2)
全体数:60 = 20:3
全体数 = 20 × \(\dfrac{60}{3}\) = 400(匹)

【標識再捕法】
捕まえた固体に標識(目印)をつけ、元に戻し、一定時間後に再び捕まえる。割合の考え方から、その地域に生息する固体の概数を計算する方法。

問4 環境問題

□に当てはまる言葉を答えなさい。

(1)地球温暖化:石炭・石油などの \(\boxed{ア}\) の大量消費や \(\boxed{イ}\) の伐採によって、二酸化炭素が増加しています。二酸化炭素が増加すると、その \(\boxed{ウ}\) 効果により地球全体の気温が上昇します。これによって南極や氷河の氷が溶けて、\(\boxed{エ}\) が上昇するなどの問題が起こっています。

答え(1)
ア:化石燃料 イ:森林 ウ:温室 エ:海面
解説(1)
温室効果:地面から放射熱を地球の外へ逃がさず、とどめておくはたらき。
海面の上昇:低地や島が水没する

(2)酸性雨さんせいう:自動車の排気はいきガスや工場からの排煙はいえんに含まれる \(\boxed{ア}\)(SOx)や \(\boxed{イ}\)(NOx)によって、強い酸性を示す雨が降るようになりました。森林の枯死こし、湖などの魚の死滅しめつ、コンクリートの溶解ようかいの原因となっています。

答え(2)
ア:硫黄いおう酸化物 イ:窒素酸化物 

(3)オゾン層の破壊はかい:上空にあるオゾンそうは、有害な \(\boxed{ア}\) の98%を吸収します。近年、地上から排出はいしゅつされた \(\boxed{イ}\) が原因でオゾン層が破壊はかいされ、オゾン \(\boxed{ウ}\) ができています。

答え(3)
ア:紫外線 イ:フロン ウ:ホール
解説(3)
地上に降り注ぐ紫外線の増加によって、皮膚ガンや白内障はくないしょうなどの発生率が高くなることが心配されている。

(4)水質すいしつ汚染おせん:家庭排水にふくまれるリンなどが海や湖に流れ込み、養分が増加すると \(\boxed{ア}\) がばく発的に発生する \(\boxed{イ}\) が発生します。これによって、水中の酸素が不足し、魚などの大量死が起こります。

答え(4)
ア:プランクトン イ:赤潮

(5)ダイオキシン:\(\boxed{ア}\) を低温で燃焼させると猛毒もうどくのダイオキシンが発生します。この物質は \(\boxed{イ}\) と呼ばれる物質の一種で、ごくわずかな量でも生物にとって重大な影響を与えます。

答え(5)
ア:塩化ビニル イ:環境ホルモン
解説(5)
環境ホルモン:人間の作った化学物質が、生物の生殖器官などに深刻な影響を及ぼしている。

(6)エネルギーをつくるとき、二酸化炭素を発生しない燃料はどれですか。ア~オから選びなさい。

ア. 石油

イ. 石炭

ウ. 天然ガス

エ. バイオマス

オ. ウラン

答え(6)
解説(6)
※火力発電は二酸化炭素を発生する
ア、イ、ウ:化石燃料を用いた火力発電
エ:生物資源を用いた火力発電
オ:核分裂による原子力発電

(7)自然エネルギーを利用していない発電方法はどれですか。ア~オから選びなさい。

ア. 太陽光発電

イ. 風力発電

ウ. 水力発電

エ. 火力発電

オ. 地熱発電

答え(7)
解説(7)
自然エネルギーは、天候と場所に左右される

問5

(1)光合成を通して、生物と環境はどのようにかかわっていますか。ア~エから正しいものを1つ選びなさい。

ア. 生物が環境から二酸化炭素を取り込んで、窒素を環境に放出する。

イ. 生物が環境から窒素を取り込んで、酸素を環境に放出する。

ウ. 生物が環境から二酸化炭素を取り込んで、酸素を環境に放出する。

エ. 生物が環境から酸素を取り込んで、二酸化炭素を環境に放出する。

答え(1)
解説(1)
光合成とは、植物が二酸化炭素と水からデンプンと酸素をつくるはたらき。

(2)自然環境では、川の流れは曲がりくねっていたり、本流ほんりゅうのわきに細い流れがあったりします。このことが多くの生物を育むことにつながっています。その理由として正しいものをア~ウから1つ選びなさい。

ア. 川の水が河原にあふれやすくなることで、河原がなくなり林に変わるから。

イ. 流れのゆるい場所ができ、小さな魚なども隠れることができるから。

ウ. 川の流れが速くなり、川の水に酸素がたくさん溶け込むから。

答え(2)

(3)ビオトープとは、人間が都市の一角につくった水辺の環境を表す言葉です。このような水辺がないと、代々だいだいその場所にすみ続けることができない生物を、ア~オからすべて選びなさい。

ア. トンボ

イ. カエル

ウ. ヘビ

エ. カマキリ

オ. ホタル

答え(3)
ア、イ、オ
解説(3)
水中に卵を産み、幼虫や幼生が水の中で生活するから
※ビオトープとは、もともとドイツ語で「生物が生活する場所」という意味であるが、日本では人工的につくったそのような場所を意味することが多い。

問6

日本の森では、図のように動植物の死がいや排せつ物を①小動物が細かくし、さらにそれを②微生物が分解することで、よくえたやわらかい土がつくられます。

(1)①について、関係のないものをア~キから1つ選びなさい。

ア. ミミズ

イ. ダニ

ウ. ダンゴムシ

エ. タカ

オ. ハエ

カ. セミやカブトムシの幼虫

答え(1)
解説(1)
タカは分解者ではない

(2)②について、土をつくる微生物をア~オから2つ選びなさい。

ア. ミドリムシ

イ. ゾウリムシ

ウ. カビ

エ. ミジンコ

オ. キノコ

答え(2)
ウ、オ
解説(2)
カビ、キノコ以外は水中の微生物

問7

雑木林ぞうきばやしでは、多くの生き物たちの営みを観察することができます。

(1)雑木林が環境に与える影響にはどのようなものがありますか。ア~エから間違っているものを1つ選びなさい。

ア. 光合成によって、生き物に必要な酸素と二酸化炭素を作っている。

イ. 落葉などによって、栄養豊富な土を作っている。

ウ. 多くの生き物たちの住処を作っている。

エ. 気温の上昇をおさえている。

答え(1)
解説(1)
光合成で二酸化炭素は作れない。

(2)雑木林と、スギやヒノキが植林された山には違いがあります。どのような違いがありますか。ア~エから適するものを1つ選びなさい。

ア. スギやヒノキの林は雑木林と比べて、日光が入りやすく明るい。

イ. スギやヒノキの林は雑木林と比べて、鳥が多い。

ウ. スギやヒノキの林は雑木林と比べて、虫が少ない。

エ. スギやヒノキの林は雑木林と比べて、土の栄養がたくさんある。

答え(2)
解説(2)
ウ:スギやヒノキの香りには防虫効果がある ⇒ ○
ア:スギやヒノキは常緑樹なので、一年中葉が茂り日光は入りにくい ⇒ ×
イ、エ:明確な違いはわからない

※雑木林にはいろいろな木が生えている
※スギやヒノキなど、木材生産を目的として植林されている場所は同じ木ばかりになる。

(3)秋になると雑木林ではたくさんのドングリがみられます。このドングリは雑木林の中でどのような役割をしていますか。ア~エから間違っているものを1つ選びなさい。

ア. 光が入るところでは、芽が成長し、雑木林を広げていく。

イ. 発芽しなかったドングリは、くさって肥料になる。

ウ. 夜になると呼吸して酸素をつくる。

エ. 動物や虫のえさになる。

答え(3)
解説(3)
呼吸とは、酸素を吸収して二酸化炭素を出すこと。

問8

シロオビアゲハのメスは、ベニモンアゲハというチョウによく似ています。ベニモンアゲハは毒を持っていて、このチョウを食べた鳥はまずくて吐き出してしまいます。シロオビアゲハには毒はありませんが、ベニモンアゲハに似ていることは、シロオビアゲハにとってどのような点で都合が良いですか。簡単に答えなさい。

答え
鳥に食べられにくくなる
解説
毒のない生物が毒のある生物に似ていることは、「擬態ぎたい」というしくみの一種である。

問9

図1は水の中の生物のつながりと物質の出入りを表したものです。図2は生物の個体数を簡単に表したもので、上に行くほど数は少なくなります。

(1)図1の①~④に当てはまる生物を、ア~エからそれぞれ選びなさい。

ア. 大型の魚

イ. 小型の魚

ウ. 植物プランクトン

エ. 動物プランクトン

答え(1)
① ウ ② エ ③ イ ④ ア

(2)図1の気体A、Bはそれぞれ何ですか。

答え(2)
A:酸素 B:二酸化炭素
解説(1)(2)

は「呼吸」を表している

(3)図1の ⇒ で表されたはたらきは何ですか。

答え(3)
光合成

(4)図2の C に当てはまる生物を、ア~エから1つ選びなさい。

ア. 大型の魚

イ. 小型の魚

ウ. 植物プランクトン

エ. 動物プランクトン

答え(4)
解説(4)
【水の中の生物ピラミッド】


生産者:光合成で養分をつくる
・植物プランクトン
例)アオミドロ、ケイソウ、ミカヅキモ、イカダモ、ボルボックス、ミドリムシなど
消費者
・動物プランクトン
例)アメーバ、ラッパムシ、ゾウリムシ、ミジンコ、ワムシ、ケンミジンコなど
・小型の魚
例)メダカなど
・大型の魚
例)ナマズなど

(5)ある湖で1⃣、2⃣のようなできごとがあった場合、数年後には図2で表される生物の個体数はどのようになりますか。正しいものをア~オからそれぞれ1つずつ選びなさい。

1⃣ 植物プランクトンがあまり増えなかった。

2⃣ もともとこの湖にいなかったオオクチバス(ブラックバス)を放流した。

ア. 生物の個体数は変化しなかった。

イ. 生物の個体数は一時的に変化したが、数年後には元に戻った。

ウ. 生物の個体数が逆転ぎゃくてんし、図2の形はぎゃく三角形(▽)のような形になった。

エ. 生物の個体数はどれも同じくらいになり、図2の形は四角形(□)のような形になった。

オ. 生物の個体数はまったく変わってしまい、元に戻らなかった。

答え(5)
1⃣ イ  2⃣ オ
解説(5)
1⃣ 植物プランクトンが減る → 動物プランクトンが減る →(小型の魚が減る → 大型の魚が減る)→ 植物プランクトンが増え、元に戻る
2⃣ もともといた生物(在来種)を根こそぎ食べてしまい、生態系を破壊する。そのため、元の状態には戻らない。

(6)日本にもともといなかった生物をア~オからすべて選びなさい。

ア. ヒグマ

イ. アユ

ウ. ウシガエル

エ. アカハライモリ

オ. ミドリガメ

答え(6)
ウ、オ
解説(6)
日本にもともといなかった生物を「外来種がいらいしゅ」という。

問10

A ~ F は、ある海域に生息する生物たちの食物連鎖を簡単に表したものです。ただし、A → B は B が A を食べる関係にあることを示しています。

A ケイソウ

 ↓ 

B オキアミ

 ↓ 

C イワシ

 ↓ 

D サバ

 ↓ 

E マグロ

 ↓ 

F シャチ

(1)A ~ F の生物の中で、肺呼吸をしているものはどれですか。

答え(1)
F
解説(1)
肺呼吸をする生物は、両生類、鳥類、ほ乳類である。
A, B:プランクトン(微小生物)
C, D, E:魚類
F:ほ乳類

(2)A ~ F の生物の中で、光合成を行うものはどれですか。

答え(2)
A
解説(2)
光合成できるのは、植物プランクトンであるケイソウ(A)のみ

(3)A ~ F の生物の中で、最も数が多いものはどれですか。

答え(3)
A
解説(3)
光合成によって養分をつくることのできる植物プランクトンは生産者であるため、個体数が最も多い。

(4)何らかの理由で E が減少しました。その直後、D と F の生物の数はどのように変化しますか。ア~ウからそれぞれ1つずつ選びなさい。

ア. 減る

イ. 増える

ウ. 変化しない

答え(4)
D:イ F:ア
解説(4)
D:捕食者であるEが減ると、食べられる数が少なくなるため増える
F:えさであるEが減ると、食べ物が足りなくなるため減る

(5)実際の食物連鎖は、図のように複雑になっています。ア~オに当てはまる生物を A ~ F からそれぞれ1つずつ選びなさい。

答え(5)
ア:B イ:C ウ:F エ:A オ:E
解説(5)

このような食物連鎖の複雑な関係を「食物網」という。

生物の体内に取りこまれたもので分解も排出もされない物質は、その生物の体内に蓄積ちくせきされていきます。この蓄積された物質は、食物連鎖を通じて、体内でこさが高くなることが知られています。生物の体内では分解も排出もされない物質 X がこの海域に流れこみ、食物連鎖によって体内に蓄積されたとします。表はこの海域に生息するイワシとサバの体内に蓄積された、物質 X のこさを表しています。

魚類1kgあたりのXの量 (mg)
イワシ0.03
サバ0.15

(6)サバの体内に蓄積された物質 X のこさは、イワシの何倍ですか。

答え(6)
5倍
解説(6)
0.15 ÷ 0.03 = 5(倍)

(7)マグロの体重を1kg増やすために必要なエサは20kgです。

① 1ぴきのマグロがサバを100kg食べると、マグロの体重は何kg増えますか。

答え(7)- ①
5kg
解説(7)- ①
100 ÷ 20 = 5(kg)

② サバ100kgの体内に蓄積された物質 X の合計量は何mgですか。

答え(7)- ②
15.00mg
解説(7)- ②
0.15 × 100 = 15(mg)

③ 物質 X が体内に蓄積されていない、体重10kgのマグロが、サバを100kg食べました。このとき、マグロの体内に蓄積される物質 X の量は、マグロ1kgあたり何mgになりましたか。

答え(7)- ③
1.00mg
解説(7)- ③
サバ100kgには物質Xは15mgある。
10kgのマグロがサバ100kgのサバを食べた後の体重は 10 + 5 = 15(kg)
よって、マグロ1kgに蓄積された物質Xの量は、
15 ÷ 15 = 1(mg)

問11

長らく絶滅したと考えられていた魚が、2010年に富士五湖の西湖さいこで発見されました。1940年ころまで秋田県の田沢湖たざわこに住んでいたこの魚の名前を答えなさい。

答え
クニマス
解説
田沢湖のクニマスは、1940年に強酸性の玉川の発電用水が流入したことにより絶滅した。

問12

二酸化炭素は地球温暖化の原因といわれており、全世界で排出量を減らす取り組みが行われています。なかでも、ガソリン車が排出する二酸化炭素の量は多く、課題の一つとなっています。近年、ガソリン車に代わるエコカーとして、電気自動車が普及しています。電気自動車は電気の力で走るため、燃料を燃やす必要がなく、走行時に二酸化炭素を排出しません。

しかし、二酸化炭素を排出しないのは走行時です。実際は、電気自動車を充電するための電気を発電するときに二酸化炭素を排出しています。表は、ある電気自動車 A を10km走らせるために必要な電気を発電所で発電したときに排出する二酸化炭素のグラム数を、使用した燃料別に表したものです。

使用する
化石燃料
石油石炭液化天然ガス
二酸化炭素
排出量(g/10km)
9151165720

一方、ガソリン車 B は、10km走るとき925gの二酸化炭素を排出します。

(1)石油や石炭などの化石燃料を燃やして発電する方法を何といいますか。

答え(1)
火力発電

(2)表より、同じ量の電力を発電する場合でも、使用する化石燃料の種類によって二酸化炭素の排出量は異なることがわかります。例えば、石油を50%、石炭を50%使って発電した場合は、石油からの発電分で457.5g、石炭からの発電分で582.5g、合計で1040gの二酸化炭素を排出することになります。

発電所 X では、石油を20%、液化天然ガスを80%使って発電しています。発電所 X が電気自動車 A を10km走らせるための電気を発電するときに排出する二酸化炭素は何gですか。

答え(2)
759g
解説(2)
915 × 0.2 + 720 × 0.8
= 183 + 576 = 759(g)

(3)電気自動車 A とガソリン車 B を1kmずつ走らせます。

① 電気自動車 A を走らせるための電気をすべて発電所 X で発電した場合、電気自動車 A とガソリン車 B の二酸化炭素の排出量は、どちらが何g多くなりますか。

答え(3)- ①
ガソリン車Bが16.6g多くなる
解説(3)- ①
電気自動車Aの二酸化炭素排出量は、759 ÷ 10 = 75.9(g/km)
ガソリン車Bの二酸化炭素排出量は、925 ÷ 10 = 92.5(g/km)
よって、ガソリン車Bが 92.5 – 75.9 = 16.6(g/km) 多くなる

② 発電所 Y では、石油を20%、石炭を60%、液化天然ガスを20%使って発電しています。電気自動車 A を走らせるための電気をすべて発電所 Y で発電した場合、電気自動車 A とガソリン車 B の二酸化炭素の排出量は、どちらが何g多くなりますか。

答え(3)- ②
電気自動車Aが10.1g多くなる
解説(3)- ②
発電所Yで、電気自動車Aを10km走らせるための電気を発電するときの二酸化炭素排出量は、
915 × 0.2 + 1165 × 0.6 + 720 × 0.2
= 183 + 699 + 144 = 1026(g/10km)よって、電気自動車Aを1km走らせるときの二酸化炭素排出量は、102.6(g/km)
ガソリン車Bの二酸化炭素排出量は、92.5(g/km)
よって、電気自動車Aが 102.6 – 92.5 = 10.1(g/km) 多くなる

(4)ア~ウから正しいものを1つ選びなさい。

ア. 発電の仕方に関わらず、ガソリン車よりも電気自動車の方が二酸化炭素の排出量は少ない。

イ. 発電の仕方によって、ガソリン車よりも電気自動車の方が二酸化炭素の排出量が多くなる場合もある。

ウ. ガソリン車も電気自動車も二酸化炭素の排出量は同じである。

答え(4)
解説(4)
(3)より