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化学 高校生

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浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

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生物 高校生

問1で、なぜ、AO×BOのみしか考えていないのですか?AA×BBも考えていいのですか?

18 問1 ④ 問2 ② 問3 ① 問4 ④ 18. 染色体と遺伝 染色体と遺伝に関する次の文章を読み, あとの問いに答えよ。 多くの真核生物の体細胞の核には相同染色体が2本ずつ存在する。 これらの染色体は父親と母親から 1本ずつ受け継いだもので、相同染色体の同じ遺伝子座にある異なる形質を示す遺伝子は, 対立遺伝子 とよばれる。遺伝子が常染色体に存在するときと、 性染色体に存在するときとでは、親から子への遺伝 子の伝わり方が異なる場合がある。 例えば,XY型の性決定様式における X染色体に存在する遺伝子の 場合、父親のX染色体にある遺伝子は雌の子にのみ伝わり, 雄の子には伝わらない。 したがって,雄 の子がもつX染色体にある遺伝子は、母親から受け継いだことになる。 問1 下線部に関して, ABO式血液型はA,B, O の3種類の対立遺伝子により決定される。 A遺伝子 とB遺伝子には顕性, 潜性がなく, A遺伝子とB遺伝子は, 0遺伝子に対してともに顕性である。 そのため, 遺伝子型は, AA, AO, BB, BO, AB 00 の6種類 表現型(血液型) は, A型 B型 AB型, 0型の4種類がある。 A型とB型の両親の間に生まれる子の表現型の可能性は何通りか。 最 も適当なものを次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 通り ②2通り 3 ④ 4通り 2 次に示した5つの両親の血液型の組合せのうち、B型の子が生まれる可能性がない組合せの数は いくつか。 最も適当なものを下の①~⑤のうちから一つ選べ。 AB型とB型/ AB型とA型 AB型とO型 AB型 AB型/A型とO型 ③2つ ⑤ 4つ ④ 3つ 1つ ⑩0 問3 図は、ある動物 (性決定様式は XY型)の遺伝病に 問題文の読み方・解説 問1 A型の遺伝子型が AO, B型の遺伝子 型が BO の場合, 次のような交配になる。 B O A AB AO O BO 00 よって, A型 (AO), B型 (BO), AB型 (AB), O型 (00) の4通りが生まれる可能 性がある。 ④ が正解となる。 問2 AB 型 (AB) と B 型 (BB あるいは BO) からは,次の通り, B型が生まれる可能性 がある。 B ○ A AB AO B BB BO 関して系図を示したものである。 □は正常な雄 は 病気の雄 ○は正常な雌を表している。 この遺伝病の 原因となる遺伝子について、 図の系図だけをもとに判 断できることとして最も適当なものを,次の①~⑦ のうちから一つ選べ。 子1 子2 子3 AB型 (AB) と A型 (AA あるいは AO) か らは,次の通り, やはりB型が生まれる 可能性がある。 ⑩ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性とわかるが, 常染色体に存在するか, X染色体に存在す るかは不明である。 A O A AA AO ② 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性とわかるが, 常染色体に存在するか, X染色体に存在す るかは不明である。 B AB BO ③ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性で、 常染色体に存在するとわかる。 AB型 (AB) と 0型 (00) からは,次の通 ④ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性で, 常染色体に存在するとわかる。 り, B型が生まれる可能性がある。 ②25% (3) 33% ⑩ 50% ⑤ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性で, X染色体に存在するとわかる。 ⑥ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性で, X染色体に存在するとわかる。 ⑦ 病気の遺伝子が顕性か潜性かも, どの染色体に存在するかも不明である。 問4 図中の子2 (雌) と病気の遺伝子をもたない雄とを交配したところ, 病気の雄が生まれたこのこ とから、子2の雌は病気の遺伝子をもつと考えられた。 子2の雌と病気の遺伝子をもたない雄とを交 配したとき, 生まれてくる雄が病気となる確率はいくつになると考えられるか。 最も適当な数値を, 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 ① 10% O A AO B BO AB 型 (AB) と AB型 (AB) からは,次の 通り, B型が生まれる可能性がある。 ⑥ 75% ⑤ 66% ⑦ 90% ⑧ 100% A B (22 京都女子大改) A AA AB B AB BB 子3も生じる可能性があるので, 病気の遺伝子は X 染色体に存在する可 能性がある。 A型 (AA あるいはAO) O 型 (00) か らは,次の通り, B型は生まれる可能性が ない。 0 A AO 0 00 以上から、B型が生まれる可能性がない 組合せは1つだけ(②) となる。 一方,これらの遺伝子が常染色体にあると仮定した場合, 子1が病気を 発症していることを考慮すると, 父は Aa, 母もAa と考えられ, 子1 (aa), 子2および子3(AA あるいは Aa) も生じる可能性がある。 したがってこ の系図からでは、 病気の遺伝子が X 染色体に存在するか常染色体に存在 するかは判断できない。 よって、 ① が正解となる。 問4 これらの遺伝子が常染色体にあるとすると病気の遺伝子をもつ子2 (Aa) と病気の遺伝子をもたない雄 (AA) を交配しても病気の雄は生まれな い。 問題文から病気の雄が生まれていることがわかるので, 病気の遺伝子 は常染色体上には存在しないことがわかる。 したがって, 病気の遺伝子は X染色体に存在すると考えられ,XAXとXAYの交配になり XA Y XA XAXA XAY XaY Xa XAXa となるので, 生まれてきた雄 (XAY:XY=1:1)の中で病気になる確率は 50%となる。 よって, ④ が正解。 問3 正常が潜性 (病気が顕性) だと仮定する と,両親は潜性ホモどうしの交配で, 病気 の顕性が生じるはずはない。 よって, 正常 が潜性という仮定は誤り。 正常が顕性, 気が潜性だとわかる。 → ② ④ ⑥ ⑦は誤り。 病気の遺伝子(a とする) が X染色体に 在すると仮定すると, 父はXAY, 母 XAX と考えられる。 この両親からXY ( 1) も XAXA あるいは XAXの子2 も XAY

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生物 高校生

9番が分からなくて、3×3、4×2をするのかわからないです。

一合した どうし 5 (中期 本を形 面に並 換え 盟の第 点で 組換 これぞ ■に 9 24の生物が減数分裂をする際, 相同染色体間で の乗換えが起こらないとすると, 生じる配偶子のもつ染 色体の組合せは下の模式図のように4通りとなる。 すると、この個体の自家受精で生じる受精卵での染色 体の組合せは、各相同染色体ごとに「白い染色体を2本」, 「赤い染色体を2本」 「白い染色体と赤い染色体を1本 「ずつ」の3通りあることから, 受精卵のもつ染色体の組 合せは全部で3×3=9通りとなり, 遺伝子型も9通り となる。 1組の相同染色体で乗換えが起こった場合, 下の図の ようにこの相同染色体について4通りの配偶子が生じる ことになる。これと乗換えをしないもう1組の相同染色 体の組合せも合わせると, 生じる配偶子のもつ染色体の 組合せは4×2=8通りとなり、 配偶子の遺伝子型につ いても同様の8通りとなる。 分 24 H 見 ← 8. 減数分裂 29 有性生殖を行う生物 配される染色体の組合せにより、多様な遺伝子型が生じる。 問1 染色体の乗換えは,減数分裂のどの時期に起こるか。 最も起こりやすい時期を、次の ら一つ選べ。 ① 第一分裂前期 ②第一分裂中期 ③ 第一分裂後期 ⑤ 第二分裂前期 ⑥ 第二分裂中期 ⑦ 第二分裂後期 ④第一分裂終期 第二分裂終期 0 問2 通常の体細胞分裂では起こらず, 減数分裂では起こる現象を次の①~⑥ から三つ選び、 裂の過程で早く起こる順で答えよ。 ① 核膜が形成される。 ② 二価染色体が赤道面に並ぶ。 ③ 相同染色体どうしが対合する。 ④ 複製された染色体が凝縮し ひも状になる。 ⑤核相(2)の細胞が二分され, 単相 (n) の細胞ができる。 ⑥ 赤道面に並んだ染色体が分離し、 それぞれの極へ移動する。 22 日本医科 ● 9. 染色体と遺伝子 39 有性生殖を行う2=4の生物では、乗換えが起こらないとすると、配 11.検定交雑 子間では一定 ある植物の花 また、花粉の これらの遺 F」(雑種第一 問 1 下線 に正しい (a) 親世 伝子 を形成するときの染色体の分配のされ方の違いによって ア 種類の配偶子ができるため、この親が こることによって、 配偶子の種類は増加する。 仮に母細胞の減数分裂の過程で, 2対の相同染色体のう 自家受精で生じる子の遺伝子型はイ 種類である。 さらに, 減数分裂の際に染色体の乗換えが 1対の相同染色体間でのみ1回の乗換えが起こったとすると,配偶子にはウ種類の遺伝子型が 生じる可能性がある。 実際には, 複数の染色体の複数の場所で乗換えが起こるので,生じる配偶子の 類は膨大なものとなる。 問 文章中のア 一つ選べ。 ア ①4 イ 1916 16 ウ ア ウに入る数値の組合せとして最も適当なものを,次の①~⑧のうちから イ ウ ア イ ウ 8 (2) 4 9 12 ③ 4 16 8 12 ⑤5 8 9 8 6 8 9 12 8 88 16 12 12 [ 16 センター追試 (b) 両津 (c) ワ 丸 (d) F (e) ① 問2 F → 00 00 ④ 4 78 10. 分離の法則 59 ある植物の,ある遺伝形質に関する1組の対立遺伝子をWw とするこの 遺伝子は, メンデルの分離の法則にしたがって遺伝する。 いま, WW と ww を交配してF1を得、この F1 の全個体を自家受精させてF2 を得た。 さらにF2の全個体を自家受精させて F3 を得た。 問1 F2 個体の遺伝子型の分離比 (WW : Ww: ww) として適当なものを、次の①~⑤から一つ選べ ④ 3:2:3 ⑤ 7:2:7 ③ 3:0:1 ① 1:1:1 ② 1:2:1 問2F3の遺伝子型の分離比 (WW : Ww: ww) として最も適当なものを問1の①~⑤から一つ選べ。 3F3 世代以降もさらに自家受精をくり返したとき,三つの遺伝子型をもつ個体の比率の推移に関 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 ヘテロ接合体の割合が、 世代の経過とともに増加する。 ② ヘテロ接合体とホモ接合体の比率は一定である。 ③ホモ接合体の割合が、 世代の経過とともに増加する。 ④ 三つの遺伝子型をもつ個体の比率は一定である。 10 第1編 生物の進化 [センター追 LO

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