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生物 高校生

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14. ゲノムと遺伝子 近年、(a)さまざまな生物のゲノムが解読されている。 ゲノム内には,遺伝子としてはたらく部分と、 遺伝子としてはたらかない部分とがある。 が合成される。 問1 下線部(a)に関連する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 個人のゲノムを調べて、 特定の病気へのかかりやすさなどを判別することができる。 ②個人のゲノムを調べれば,その人が食中毒にかかった回数がわかる。 ③ ヒトの精子や卵がもつゲノムは0.5組ずつで 受精によって1組となる。 ④ 植物のゲノムの塩基配列がわかれば, 枯死するまでに合成される ATP の総量がわかる。 ⑤ 植物の光合成速度は、環境によらず、ゲノムによって決定されている。 問2 下線部(b)に関連して、 図はこの過程における塩基の対応の一例を示したものである。 ア~ウに入る塩基配列の組合せとして最も適当なもの を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 DNAの塩基配列 ウ AGT RNAの塩基配列 ア イ ウ ① AGT UCA TCA ④ UCA AGU AGT AGT UCA ア イ ウ アイ ウ ②AGT ⑤ TCA AGU AGT UCA TCA 3 6 TCA UCA UCA AGT AGU TCA 問3 下線部(c)に関連して、次の文章中の(エ)・(オ)に入る数値として最も適当なものを, 下の①~⑦のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 ただし、 同じものを繰り返し選んでもよい。 DNAの塩基配列は,RNAに転写され, 塩基三つの並びが一つのアミノ酸を指定する。 例えば, トリプトファンとセリンというアミノ酸は、表1の塩基三つの並びによって指定される。 任意の塩基三つの並びがトリプトファンを指定する確率は(エ)分の1であり,セリン を指定する確率はトリプトファンを指定する確率の(オ)倍と推定される。 14 ② 6 ③ 8 ④ 16 ⑤ 20 6 32 ⑦ 64 問4 カズミは、ゲノムと遺伝子に興味をもち、いくつかの真核生物に ついてゲノムサイズと遺伝子の数を図書館で調べたところ, 表 2 のようになった。 この表から, カズミは次のadのような考察を 行った。 これらの考察のうち、正しいものの組合せとして最も適 当なものを,下の①~⑩のうちから一つ選べ。 a ヒトの遺伝子の大きさの平均は、約136kbp である。 b 生物のからだの構造が複雑になるほど, 遺伝子数もそれに 応じて増える。 c ゲノムサイズと遺伝子の数の間に, 比例関係は成立しない。 d 植物は他の生物と比べて, ゲノムサイズに対する遺伝子の数が多い。 11a 2 b 3 c ④d ⑤ a, b ⑥ a,c 表 1 塩基三つの並び UGG アミノ酸 トリプトファン UCA UCG UCC UCU AGC AGU 表 2 生物名 ゲノムサイズ (kbp) 遺伝子の数 母 センチュウ シロイヌナズナ 12000 6300 97000 19000 125000 26000 キイロショウジョウバエ 176000 13600 ヒト 3000000 22000 bp : 塩基対数を示す単位。1kbp は1000塩基対を意味する。 ⑦a, d ⑧ b, c 9 b, d ⑩ c,d

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13. ゲノムと遺伝子 遺伝情報を担う物質として、 どの生物もDNAをもっている。 それぞれの生物がもつ遺伝情報の一組を)ゲノムとよび、DNAの塩基配列の上では、 (b) ゲノムは 「遺伝子としてはたらく部分」 と 「遺伝子としてはたらかない部分」からなる。 問1 下線部(a) に関する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① ヒトのどの個々人の間でも, ゲノムの塩基配列は同一である。 ②受精卵と分化した細胞とでは, ゲノムの塩基配列が著しく異なる。 ③ ゲノムの遺伝情報は、分裂期の前期に2倍になる。 ④ハエのだ腺染色体は, ゲノムの全遺伝子を活発に転写して膨らみ、パフを形成する。 ⑤ 神経の細胞と肝臓の細胞とで, ゲノムから発現される遺伝子の種類は大きく異なる。 問2 下線部(b) に関連して、 次の文章中の(ア)~(オ)に入る数値の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ヒトのゲノムは約 (ア) 塩基対の大きさをもち, 遺伝子数は約2万と推定されている。 タンパク質のアミノ酸配列を指定する部分(以後, 翻訳領域とよぶ) は、 ゲノム全体のわずか1.5%程度と推定されているので、ヒトのゲノム中の個々の遺伝子の翻訳領域の長さは、平均して 約(イ)塩基対だと考えられる。 さらに, ゲノム中では平均して約(ウ) 塩基対ごとに一つの遺伝子 (翻訳領域) があることになる。また, 精子や卵は(エ) 組体細胞は(オ) 組のゲノムをもつ。 ア イ ウ エ オ ① 3億 2千 15万 2 1 (2) 3億 2万 30万 1 2 (3 3億 2万 15万 2 1 ④ 30億 2千 15万 1 2 (5) 30億 2千 30万 2 1 ⑥ 30億 2万 15万 1 2 問 3 遺伝子に関する記述として最も適当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① 細胞は分化した後に不必要な遺伝子を消失させる。 ② 分化した細胞では常に同じ遺伝子がはたらいている。 ③ 分化した体細胞のもつ遺伝子と, 受精卵のもつ遺伝子は同じである。 ④ 受精卵ではすべての遺伝子がはたらいている。

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3. 顕微鏡の使用方法 顕微鏡に関する次の各問に答えよ。 問顕微鏡の使用方法について誤っているものを,次の①~⑦ のうちから一つ選べ。 ① 顕微鏡をもち運ぶときには,片手でアームをしっかりもち,もう一方の手を鏡台にそえる。 ② 顕微鏡は直射日光の当たらない明るい場所の平らな机の上におく。 ③ レンズを顕微鏡に取りつけるときには、まず接眼レンズをつけたのちに、対物レンズをつける。 ④ 観察するときには、まず低倍率でピントを合わせ、そののち見たいものを中央に移動させ, レボルバーをまわして高倍率にし、調節 ねじをゆっくりとまわしてピントを合わせる。 ⑤ 高倍率で観察するときや光の量が少ない場合には, 反射鏡に凹面鏡を用いる。 ⑥ しぼりは、低倍率の観察では絞って, 高倍率の観察では開いて、鮮明に見えるように調節する。 ⑦ 対物レンズとプレパラートの間の距離を大きく離しておき, 調節ねじで距離を縮めながらピントを合わせる。 問2 光学顕微鏡とミクロメーターを用いてある植物の茎の表皮細胞を観察したところ、その長さは接眼ミクロメーターの14目盛りに相当 した。 観察を行った倍率では、接眼ミクロメーターの12目盛りと対物ミクロメーターの15目盛りが一致した。 使用した対物ミクロ メーターの1目盛りは 0.01mm である。 この表皮細胞の長さとして最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ① 96μm ② 112μm ③ 144μm ④ 175μm ⑤ 192μm ⑥ 225μm 問3 前問2の表皮細胞と大きさが最も近いものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 大腸菌 ② ゾウリムシ ③ カエルの卵 ④ ヒトの赤血球 ⑤ インフルエンザウイルス

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問4はなぜ全て矛盾しない仮説と言えるのでしょうか。

第8問 次の文章を読み、 以下の各問いに答えよ。 思考・判断・表現 胸部の3 昆虫の発生過程では、 体節が形成された後, ホメオティック遺伝子群からつくられる調節タンパク質の 働きによって,各体節は胚の前後軸に沿った特有の形態を形成していく。 このとき、図のように、 番目の体節(第3体節)で発現するホメオティック遺伝子Xの働きを失ったショウジョウバエの変異体では、 をつくらない第3体節が、翅を つくる第2体節と同様の形態に なる。 その結果, ハエであるの に、あたかもチョウのように2 対の翅をもつ個体になる。 第2体節 第2体節 第3体節 第3体節 野生型のハエ 変異体のハエ 野生型のチョウ 問1 下線部アについて、昆虫が属する節足動物門の動物に共通する形質として最も適当なものを、次の① ⑤ のうちから1つ選べ。 ① 独立栄養である。 ② 原口が肛門になる。 ③外骨格をもつ。 ④ 脊索をもつ。 ⑤ 3対の肢 (付属肢)をもつ。 問2 下線部イに関連して, ショウジョウバエの前後軸の形成には、さまざまな遺伝子の発現を調節するタンパ 質の濃度勾配が関わっている。 たとえば,卵の前端に蓄えられた調節タンパク質YのmRNAは、受精後に 翻訳される。合成された調節タンパク質Yは,しばらくすると後方に向かって下がる濃度勾配をつくる。 このと き,調節タンパク質Yの濃度勾配による前後軸の形成に不可欠な卵や胚の性質として最も適当なものを, 次 の①~⑤のうちから1つ選べ。 ① 卵黄が中央に集まっている。 ③ 前後に細長い形をしている。 ②卵割が卵の表面だけで起こる。 ④受精後しばらくの間は細胞質分裂が起こらない。 ⑤別の調節タンパク質のmRNAが後端に偏って蓄えられている。 問3 下線部ウから考えられる, ショウジョウバエの遺伝子Xの胸部での働きに関する合理的な推論として最も 適当なものを、次の① ~ ④ のうちから1つ選べ。 ①発現している体節の1つ前方の体節が,発現している体節と同じものになることを促進する。 ②発現している体節の1つ前方の体節が,発現している体節と同じものになることを抑制する。 ③発現している体節が、 1つ前方の体節と同じものになることを促進する。 ④発現している体節が, 1つ前方の体節と同じものになることを抑制する。 問4 下線部工に関連して, チョウが2対の翅をもっている理由を説明する次の仮説acのうち、ショウジョウバ での遺伝子Xの働き方とは矛盾しない仮説はどれか。それらを過不足なく含むものを、次の①~⑦のう ちから1つ選べ。 a チョウには遺伝子 Xがない。 b チョウの遺伝子 Xは, 胸部の第3体節では発現しない。 チョウの遺伝子Xは胸部の第3体節で発現するが、遺伝子Xからつくられる調節タンパク質が調節する遺 伝子群の種類が, ショウジョウバエの場合と異なっている。 ①a ② b (3) C ④a, b 5 a, c 6 b, c b, c 以上 理系生物 7

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