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生物 高校生

(2)でもしこれがAとBの最も近い共通祖先が分岐したのは何か月前かという問題だったらどうなりますか?

例題 解説動画 発展例題2 ウイルスの分子系統樹 発展問題 32 ウイルスも生物と同様に,共通の祖先から分かれた後にさまざまな突然変異が起こ っている。このような塩基配列やアミノ酸配列の変化は一定の速度で進むことから, その変化の速度は ( 1 ) と呼ばれ, 進化の過程で枝分かれした時期を探るための目 安となる。 ウイルスの免疫からの回避もこの突然変異で説明される。 もともと、感染 者の個体内でウイルスに多様性が存在していて、そのなかで環境に適したものが生き 残ることがある。 これが ( 2 )説の考え方である。 一方で変異により生存に対して 有利不利がみられないことも多く、 このような変異は遺伝的( 3 )によって集団全 体に拡がったり消失したりすることがある。 これが ( 4)説の考え方である。 問1.文中の( 1 )~(4)に最も適切な語を入れよ。 問2. アミノ酸や塩基の配列から分子系統樹を作成する方法がある。 図1はウイルス の遺伝子配列が異なる株A~Dの塩基配列の一部を示し、 図2はこれらの株の塩基 配列をもとに作成した系統樹である。 図1に示す以外の塩基配列は各株間で同一で あった 株A AAAGGUAUAUCCCUUCCCAGGUAACAAACCAACCAACU 株B: AAAAGUAUUUCCCAUCCCAAAUAACAAACCAACCAACU 株C: AAAAGUAUUUCCCUUCCCAAGUAACAAACCAACAAACU 株D: AAAAGUAUUUACCAUCCCAAGUAACAAACCAACAAACU 図1 株A~Dの遺伝子配列 (太字の箇所以外は、株間で同一) (1) 図2の系統樹の①~③に入る株名を, A, B, Dからそれぞれ1つ選べ。 (2) ウイルスの進化速度が一定であるとして, 株Cと株 ② D 株C 図2 21. 熊本大改題) Dの最も近い共通祖先が4か月前に分岐したとすると, 株Aと株Cの最も近い共通祖先が分岐したのは何か月 前か。 なお,この系統樹の線の長さは塩基置換数の違 いを正確には反映していない。 解答 問1.1.分子時計 2.自然選択 3… 浮動 4・・・中立 問2 (1)①・・・株A ②・・・株D ③・・・株B (2)10か月 ■解説 かわってかわってる かのうせいあるから 金のく合わせ 問2 (1) 系統樹に示されている株Cを基準として, 株A, B, Dは塩基がいくつ異なる 図3から読み取る。 結果, 株Dは2個, 株Bは3個, 株Aは4個異なっており, この順に類縁関係が近いと判断できる。 (2)株Cと株Dが共通の祖先から分岐した後, 塩基はそれぞれ2÷2=1個ずつ置換して いるので、1個の置換にかかる期間は4か月。 株Aと株B, C, Dの塩基の違いは, それぞれ546なので, 平均して (5+4+6) ÷3=5個である。 したがって, 塩基が 5÷2=2.5個ずつ置換していることになるので, 2.5×4か月=10か月となる。 48 1編 生物の進化と系統 037

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数学 高校生

黒いマーカーでひっぱってあるところなのですが、奇数にする際に、中カッコ後ろはプラス1にしてはダメなのでしょうか

章 1 5t 種々の数列 奇数で 2/12 (n-1)n+1}-1- これはn=1のときも成り立つ。 -1=n'-n+1 ((2) (1)より 第群は初項が+1, 公差2項数nの等 差数列をなす。 よって, その総和は n(2*(n²−n+1)+(n−1)+2}=n' (3) 301 が第n群に含まれるとすると よって n+1301<(n+1)-(n+1)+1 n(n-1)≤300<(n+1)n 1 ...... ① 1から始まる奇数の 453 目の奇数は2k-1 41-141-1 n\za+ (n-1)d) くまず,301 が属する群を 求める。右辺は第 (n+1)群の最初の数。 (n-1)は単調に増加し, 17・16=272, 18・17=306であ n(n-1)が単調に増加 るから, ①を満たす自然数nは n=17 301 が第17群の番目であるとすると (172-17+1)+(m-1) ・2=301 これを解いて m=15 したがって, 301 は 第17群の15番目に並ぶ数である。 (前半) 2k-1301から k=151 よって, 301 はもとの数列において, 151番目の奇数であ する」とは、の値が大 きくなるとn (n-1)の 値も大きくなるというこ と、 ◄a+(m-1)d 452 基本 29 群数列の基本 奇数の数列を1/3, 5/7, 9, 11/13, 15, 17, 19|21, n個の数を含むように分けるとき (1) 第群の最初の奇数を求めよ。 (3) 301 は第何群の何番目に並ぶ数か。 00000 第助か [類 昭和薬 (2)第n群の総和を求めよ。 指針 数列を,ある規則によっていくつかの (群)に分けて考えるとき、これを群 数列という。 P.439 基本事項 重要 もとの数列 群数列では、次のように 規則性に注 目することが解法のポイントになる。 区切りを入れる と分け方の規則 がみえてくる ① もとの数列の規則、群の分け方の規則 ② 第群について,その最初の項, 項数などの規則 区切りをとると もとの数列の差 則がみえてくる 数列 上の例題において,各群とそこに含まれている奇数の個数は次のようになる。 群 第1群第2群 第3群 第 (n-1) 群 81572 27 個数 1 | 3, 57, 9.11| 3個 2個 1個 [初項 (n-1) 個 個 公差の 1/12n(n-1)個 等差数列 る。 301 が第n群に含まれるとすると (n-1)+1番目の奇数 1/12n(n-1)<1511/21n(n+1) <第1群から まで (1) 第群の個数に注目する。 第群に 個の数を含むから, 第 (n-1) 群の末項ま でに (1+2+3++(n-1)) 個の奇数が ある。 第1群 11 第2群 3 第3群 n(n-1)<302≦n(n+1) にある奇数の個数は 1個 ゆえに 5 7,9,11 2個 これを満たす自然数 n は, 上の解答と同様にして 1/2(+1) n=17 3個 よって、 第群の最初の項は, 奇数の数列 1, 3, 5, の 第4群 13, 15, 17, 19 第5群 21, 4個 ある。 {1+2+3+ ......+(n-1)+1)番目の項で 右のように、初めのいくつかの群で実験をしてみるのも有効である。 {(1+2+3+4)+1} 番目 (2)第n群を1つの数列として考えると,求める総和は,初項が (1) で求めた奇数 公 差が2項数nの等差数列の和となる。 (3) 第n群の最初の項をα とし,まずα 301 <an+1 となるnを見つける 。 nに具 体的な数を代入して目安をつけるとよい。 ① 数列の規則性を見つけ、区切りを入れる CHART 群数列 [2] 第k群の初項項数に注目 基本例題 29 の結果を利用しての公式を導く 基本例題29において,第n群までのすべての奇数の和は、解答 (2) の結果を利用すると 13+2³+3³++n³=k' 一方、第n群の最後の奇数を、 第 (n+1) 群の最初の項を利用して求めると {(n+1)-(n+1)+1}-2=n+n-1 またもとの数列の第n群までの項の数は 1+2+3+......十九 ゆえに、第n群までのすべての奇数の和は 1/21/21m(n+1)(1+(n+n-1)}={/12m(n+1)} 検討 1=1/2m(n+1) したがって, = {/12n (n+1)}" を導くことができる。 h-1

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生物 高校生

問3の(1)の②なのですが、一方のみが生存できるが、両種が安定的に生存できないところって、選択肢のオやカでも種間競争が起きるから安定的に生存できないんじゃないですか?

発展例題4 陽樹と陰樹の交代 植生の遷移に関する次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。 発展問題 新しくできた溶岩台地など,土壌や植物体がない場所からはじまる植生の遷移を と呼び, 山火事跡地などのすでに土壌が形成されている場所からはじまる遷 ア 移を イ ]と呼ぶ。遷移が進むにつれて,出現する植物種は変化するが,やがて種 組成がほとんど変化しない極相と呼ばれる安定した状態になる。日本では,降水量が 豊富なため森林が極相になることが多いが, どのような極相林が成立するかは,主 にその地域の年平均気温に支配される。遷移において植物種の交代が起こるのは,生 育に必要な資源をめぐる 植物種間の奪い合いの結果と考えることもできる。 a 問1. 上の文章のア,イに入る最も適切な語を答えよ。 問2.下線部aに関して,本州の中国地方における標高200mの地点で植生の遷移が 進み, 極相まで達したとする。 次の(1),(2) に答えよ。 (1)この地点で極相まで達したバイオームの名称として最も適当なものを答えよ。 (2) このバイオームの高木層をつくる代表的な植物について,次の(ア)~(ケ)のなかか ら適当なものを2つ選び, 記号で答えよ。 (ア) ブナ (イ)コルクガシ (ウ) タブノキ (カ) ハイマツ (キ)コメツガ (ク) スダジイ 問3. 下線部に関連して, 異なる2つの 資源 (資源と資源2) をめぐる2種の植 物(陽樹と陰樹) の間で,右図に示す関係 が成り立つと仮定する。 この図で資源1 と資源2の量は, 「とても少ない」, 「少な 「い」, 「多い」, 「とても多い」の4つに区 分されている。これらの資源について, 一方の種は図中の境界線abcで区切ら れた量に満たない場合に, また他方の種 は def で区切られた量に満たない場合 に,それぞれ安定に生存できない。資源 (エ)オオシラビソ (オ)ミズナラ (ケ) アコウ とても 多い 源多い 少ない とても 少ない * I as 多い II 少と少 なてな いもい 多 いいも 資源 f 1と資源2の量が実線で囲まれた領域Iや領域IIにある場合は,資源の奪い合いを 経てどちらか一方の種が生き残るが,領域Ⅲにある場合は両種が安定に共存できる。 これらのことをふまえ,次の(1)~(3)に答えよ。 ただし,両種の資源の奪い合いにお いて,資源1と資源2以外の影響は無視できるものとする。 (1)次の①~③に記述した現象が成立する資源量について,下の(ア)~(キ)のなかから 適当なものをすべて選び、記号で答えよ。 ①一方の種のみが生存することは無く,両種は安定に共存できる。 一方の種のみ生存できるが,両種は安定的に共存できない。 ③両種とも安定に生存できない。

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