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Biology Senior High

34の解説をお願いします!

第2編| 生殖と発生一 めしべ側の遺伝子型 ○x ○u @ 32. 分離の法則 05分 主 茶,黒,白の まだら 態が分裂後の細胞で も維持される。この 結果,Z*とZ黒を対 立遺伝子にもつ雌ネ コは,個体ごとに異 なった茶と黒のまだ らの毛色をもつ。一 方,雄はX染色体を 一つだけもち,X染 色体は不活性化されない。 問1 下線部a)に関連して,性染色体上の遺伝子も常染色体上の遺伝子と同じように遺伝する。雌の 三毛ネコ(Z*, Z黒をそれぞれ1遺伝子もつ)を、里の堆(Z黒を1連伝子だけもつ)と交雑した場合, 生まれる子ネコのうち, 茶と黒の両方の毛色をもつっものの割合は何%と期待されるか。最も適当な数 値を,次の0~Oのうちから一つ選べ。ただし、Z以外の遺伝子は、茶,黒の毛色の出現に影響し ないものとする。 00% 問2 下線部(b)に関連して,三毛ネコの体細胞から核を採取してクローンネコをつくることができる。 このとき,核移植によって体細胞のX染色体不活性化の状態が、完全に初期の状態(どちらのX染色 体も不活性化されていない状態)にもどるとすると,クローンネコの予想される毛色と模様として最 も適当なものを, 次の 0~ のうちから一つ選べ。 0 三毛ネコになり,細胞を採取したネコと同一の模様になる。 の 三毛ネコになり,細胞を採取したネコとは異なるまだらになる。 O 三毛ネコにはならず,茶または黒のみの毛色をもつ。 O 三毛ネコにはならず,茶,黒どちらの毛色ももたない。 の X染色体の ランダムな 不活性化 O1:2:1 O3:0:1 @3:2:3 67:2:7 細胞増殖 細胞分裂 z",z" の発現 和 係 果 受精卵 白毛のまだらの 形成 する記述として最も適当なものを,次の0~0のうちから一つ選べ。 0 ヘテロ接合体の割合が、世代の経過とともに増加する。 @ ヘテロ接合体とホモ接合体の比率は一定である。 O ホモ接合体の割合が,世代の経過とともに増加する。 Q 三つの遺伝子型をもつ個体の比率は一定である。 き が ○z" が不活性化 ●z" が不活性化 (センター追試 の 33. 自家不和合性 05分) 多くの被子植物では有性生殖を行う にあたって自家受精が起こらない現象が知られており,その一っ が自家不和合性である。自家不和合性の原因となる遺伝子は S遺 伝子座に存在する。この遺伝子座には多くの対立遺伝子(S, S2, Ss, …, Sn)があり,それらの組合せによっては異なる個体の間 でも受精が成立しない。アブラナ科のある植物の自家不和合性の 現象を調べるため,遺伝子型 S,S3 と遺伝子型 S,S3をもつおしべ 由来の花粉を,さまざまな遺伝子型をもつめしべと交配させたと きに受精したかどうかを調べたところ,右の表の結果が得られた。 表中のア]~ロウに予想される受精の結果の組合せとして 最も適当なものを,次の 0~のうちから一つ選べ。 ウ ア おしべ側の遺伝子型 SiS3 tap SIS2 O 50% 6 75% 6 100% O 12.5% O 25% X SIS3 |ア SiS』 S,S3 S,S。 S,S。 O イ X ウ 2。 |2巻 x ○:受精した,×:受精しなかった 2。 メ ア (19 センター試) イ イ ウ ア イ ウ 計さ 00 の○ ○ 35. 三点交雑 05分 キイロショウジョウバェには多数の突然変異体が知られている。そのうち三つ の突然変異,ルビー色の眼(ca), 湾曲した超(cu),短い剛毛(ss) にっいて,ホモ接合の雌と,野生型の 雄を交雑したところ, F」は雌雄ともすべて野生型であった。 このF」の雌と上記の突然変異体の雄を交 配して,右表のような結果を得た。 ただし,表中の+はそれ ぞれの野生型を示す。 問1 このキイロショウジョウバエの遺伝子 ca と ss の間の 組換え価(%)はいくらか。次の 0~6 から一つ選べ。 0 1% 6 40% 問2 三つの遺伝子間の距離に関する記述として正しいもの を,次の0~0のうちから一つ選べ。 0 ca と cu の間は, ss と cu の間よりも離れている。 の ca と ss の間は, caと cuの間よりも離れている。 O ss と cu の間が最も離れている。 の ca と ss の間が最も離れている。 6) × の × (16 センター追試) 34. 伴性遺伝 06分) 次の文章を読み,以下の問いに答えよ。 代 合 る 表現型 個体数 ネコやヒトなどの多くの晴乳類は,雄XY型,雌XX 型の性決定様式をもつ。これらの動物では, 性 染色体も常染色体と同じように子孫に伝わり,XおよびY染色体の組合せによって個体の性が決まる。 また,性染色体上には,性を決める遺伝子のほかにも,多数の遺伝子が存在する。園のさ 三毛ネコは,茶,黒,および白の三色のまだらの毛色をもち,ほとんどがである。白毛のまだら部 分は,常染色体上の優性遺伝子によって決まる。白毛以外の部分は、X染色体上の遺伝子Zによって, 茶または黒のどちらの毛色になるかが決まる。(a)Z茶とZ黒の対立遺伝子を両方もつ雌は, 茶と黒の毛 色をもつ。 茶と黒の毛色は,図に示すように制御される。晴乳類の雌の歴では, 発生が少し進んだ段階で,個々 の細胞内のX染色体のうち片方の遺伝子の転写が起こらない状態(不活性化)になり,もう片方の染色 体上の対立遺伝子だけがはたらく。細胞内の二つのX染色体のうちどちらが不活性化されるかは,和 胞ごとにランダムに決まり, (b)X染色体の不活性化が一度起こると, 細胞分裂を経ても不活性化した仏 個体 眼の色 剛毛 +B +D + A ルビー色湾曲b 短d の 604 2 596 @ 35% O 6% 6 65% O 10% 3 ルビー働 +D +6 + A湾曲 短d 346 の 334 + A| 湾曲 +D 52 ルビー色 +B| 短い ルビー色 湾曲 +B| 短 48 +0 12 + A 8 合計 2000 【センター追試 改) 6|第2編 生殖と発生 第4章 生 殖 37

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Chemistry Senior High

気体の 解き方教えてください。

次の文を読み,設問に答えよ。 解答の数値は有効数字2桁で記せ。 (H=1.0, C=12, 0=16) 図に示すように,ピストンにより容積が変わるシリンダーAがコックのついた管で容 器Bとつながった装置があり, 装置全体の温度を一定に制御できる恒温槽に入っている。 シリンダーAには質量a [g]のメタン(気体) が, 容器Bには質量5a [g]の酸素(気体) が 入っている。ピストンが初期位置にあるときコックは閉じており, シリンダーAと容器 Bの容積はともにV。 [L] で等しく, 温度もともに絶対温度でT。 [K]である。 このときの シリンダーA内の圧力を PA [Pa] とする。 気体はすべて理想気体とし, 管の容積は無視 できるとする。 シリンダー A 容器B コック ピストン 酸素 5a (g] メタン a [g] 官 al 問1 ピストンが初期位置にあるとき, 容器B内の圧力[Pa]をシリンダーA内の圧力 P。を用いて表せ。 問2 ゆっくりとピストンを押し込み, シリンダーAの容積をV/4 とした後に, コック を開けてしばらく放置したところ,メタンと酸素は反応せず互いに速やかに混合し, その後装置内部の温度はT。で一様となった。 このときの装置内の全圧(Pa] と, メタン の分圧(Pa]を,PAを用いて表せ。 問3 間2の操作の後, ピストンを固定して適切な方法で装置内のメタンを完全に燃焼さ せた。このときの化学反応式を記せ。 また, しばらく放置した後に装置内の温度が再 びT。となったとき, 生成した水はすべて水蒸気であった。 このときの装置内の全圧 全圧 1, メタンの分圧 (Pa]を PAを用いて表せ。 反応式 ),全圧 問4 間3の操作の後, ピストンを固定したまま, 温度をT,=5T。/6 まで下げると装置 内の水蒸気が一部凝縮して水(液休) が生じた。 このときの装置内の全圧[Pa] を PAを 用いて表せ。ただし, 温度T, での水の蒸気圧は0.11PA とする。 また, 水蒸気の凝縮 を除いて装置内の気体は水(液体) へ溶解しないとし, 温度変化によるシリンダーAと 容器Bの容積変化, および水(液体)の体積は無視できるとする。 *配点:10点×6問 右のスペースに解答せよ。

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Physics Undergraduate

量子力学・スピンハミルトニアンの時間発展について質問です。(1)〜(3)までは画像2枚目のように解いたのですが、(4)(5)の計算がとても煩雑になってしまいました。この方針で大丈夫なのでしょうか?また、(6)が分かりません。どのように考えればよいのでしょうか?

II. 図3のように番号;= 1,2,3で区別される3つのスピンがあり、それぞれ2軸方向に上向 きと下向きの2つの状態 |0);, [1}; をとることができる。2種類の相互作用 角,。を選択的に 切り替え、1番目と2番目のスピンの状態を3番目のスピンによって制御する。簡単のためプ ランク定数を2で割った定数んを1とし、相互作用白,白および時間tを無次元量として取 り扱う。 自。 ○ン 0 9 三 図3 ここで、1は恒等演算子、9, o9は番目のスピンの演算子,の行列表現である。各演 算子は10); = |0):, of° |1}; = -|1); を満たす。また、3つのスピンからなる状態を|1,0)|0}= |1);|0)2|0)s などと記すことにする。 (1) (),(o)°, of o) + ooを計算せよ。 (2) 9 を 10);, |1);に作用させた結果をそれぞれ示せ。 C○ (3) 白のもとでの時間発展演算子む(t) = exp(-8白t) = とーを白t)”が n! n=0 0(t) = cos° (t)i - sin° (t)a{)a£) + icos (t) sin (t)(o{) + )) を満たすことを示せ。ただし、一般に可換な演算子A, Bについて、e(4+B) - eáeb が成り 立つことに留意せよ。 (4) 白のもとで時間む、続いてのもとで時間tzだけ相互作用したときの時間発展は ()()= exp(-iHnt) exp(-iAt)と記述される。10,0)|0), I0,1)|0), |1,0) |0), |1, 1)|10) の4つの状態がひっ(n/4)0,(m/4) の時間発展をしたあとの状態をそれぞれ書き下せ。 次に、ある状態() = a|0,0) |0) + |1,1}10} (a, 8 は定数)を用意したところ、予期せぬ相互作 用により、1番目のスピンが微小回転してしまい、状態|)= VI-) + €)に変化し た。eの具体的な大きさは分からないが、状態|)をもとの状態」)に戻したい。 (5) 状態」)を問(4) のD2(T/4)ü,(T/4) によって時間発展させると、 Us(r/4)(r/4)) = \)) + i¢)10) という状態に変化した。1番目と2番目のスピンからなる状態|), o)をそれぞれ具体 的に書き下せ。 (6) 問(5) の状態に対し、3番目のスピンの測定をおこなうと、状態|)|1) と状態|o)|0)の いずれかが得られる。それぞれの状態に対してさらに個別にある演算子を作用させると、 微小回転量eの情報なしに状態 |) に戻せる。各状態について必要な演算子を答えよ。

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Japanese Junior High

問2と問3は丸になりますか?

現代文) 完成問題 に変わりうる」という考え方を基本においたもので、技術の進歩 は人間を幸せにみちびくというものであった。 ところが人間は一皮むくと、よほど微細な点にまで立入らな いかぎりサルとほとんど変わらない。生命の基本である遺伝暗号 はもっとも原始的な細菌とまったく同じである。化学反応系によ って生命は維持され、遺伝子の複製によって個体は次世代に継承 される。そしてときには突然変異をおこす この物質系としての「ヒト」は、すべての生物と等しく自ら の力で生まれ育ち死んでいくという点で自然であり、同時に自然 の操縦者としての「人間」であり、「ヒト」は「人間」によって 制御される存在でもある。 このようにわれわれは二重の意味をもった存在であるが、人 問題次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。(香川県·改) B 自然とは何かについて考えてみる。自然とは人工物でないも のをさすが、これでは話はすすまない。自然とはもともと自ら生 まれる、つまり人間が手を下さなくても自らの力で生まれ育ち、 何もしないでもしかるべき姿になっていくものとされている。 人間はこの自然に対して自己の願望を充足するべく自然を操 作し、制御し、人工化を試みてきた。技術は自然に関する知識の 学としての自然科学の助けをかりて、自然を支配する手段を異常 なまでに発達させた。そして人間が集中する場所を都市という人 工環境に変え、人間が分散する場所には農地という人工環境を創 出した。この人工化が近代西欧における文明とシノニムであるこ とは、文明 civilization の civil が市民·都市を意味することから Rイ 間が自然の分身であるという明確な事実は、自然の尊重は人間の 尊重とシノニムであるという主張に十分な妥当性をあたえてい る。環境問題が技術の施行者である「人間」の行為によってひき おこされ、「ヒト」,生物·自然の複合系の生存を脅かしているこ とは、現代社会においてきわめて特異であり、かつ重要な意味を一 もわかる 3そして文明の対極として自然があり、それは人間の地位より も一段低いという西欧的自然観によって裏打ちされている。文明 の対語としての野蛮という語はそれを表しており、それゆえに人 間は自然から脱却し自然を克服しなければならないとしてきた。 これはイギリスのジョン·ロックのいう「人間の手を加えない自 運 であり、手を加えることによってのみ価値のあるもの リ る ャリや 5を もっている。 8 技術は自然だけでなく、技術の施行者としての人間自体をも 対象としてあつかわなければならない理由はここにある。自然と 人間を対立的にとらえようとしてきたいままでの文明から、両者 を統合してあつかうことのできる新しい文明の創出に挑戦しよう とする時期にさしかかっている。 v= をャー (栗原康「エコロジーとテクノロジー」(岩波書店)より.一部改) (注)*シノニム = 同義語。 |緑部「これでは話はすすまない」とあるが、筆者はなぜ「これでは話はすすまない」と言っていると考えられるか。そ れを具体的に説明しようとした、次の文のA、Bの Bは二字でそれぞれ書きなさい。 コに入る適切な言葉を、文章の中からそのまま抜き出して、Aは十字以内、 *筆者は、自然というものをA だととらえただけでは、自然と一 Bとの関係を十分説明することができないと考えているから。 一線部8「それゆえに人間は自然から脱却し自然を克服しなければならないとしてきた」とあるが、人間が自然に対してこ EN] のような態度をとってきたのはどのような自然観にもとづいていたからか。その自然観を「自然とは」という書き出しに続けて、 地位」「人間の手」の二語を用いて「という自然観」に続くように、三十五字以内で書きなさい。 問3 線部3 「われわれは二重の意味をもった存在である」とあるが、これはわれわれがどのような存在であることをいってい るのか。 「われわれが」という書き出しに続けて、「という存在であること」に続くように、三十字程度で書きなさい。 [問4文章を通して筆者が特に述べようとしていることは何か。適切なものを次から一つ選び、記号で答えなさい。 ア 人間と自然が遊離した今の状況では、人間と自然を統合する方法を探るよりも、人工化をより推進する文明の創出が必要だ ィ 人間も自然の一部であるという認識で、自然と人間を統合してとらえ、両者を対象とする技術をもった文明の創出が必要だ。 ウ 人間は人間以外の生物と自然の複合系を破壊してきており、それらを統合しなおす新しい技術をもった文明の創出が必要だ。 エ 人間が自然を対立的にとらえてきた文明から脱却して、人間が自然に統合された姿を求めていくような文明の創出が必要だ 問5文章を内容の上から三つに区切るとすればどのように区切るのが適切か。次から一つ選び、記号で答えなさい。 4。 アH231|ー567 ィ日2-B15l67| ウ 121B45617 ェ 田23IT5I67|

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