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生物 高校生

問2の(2)の解き方がよく分かりません。教えてください💦

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 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。 (21. 熊本大改題) 【解答 しゅ しで 問で答え トゥ モミ 象を 音について。 ② N 株C ③ ある分類 せたものである 図2 いがらない 北にもとづいて 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 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 かを図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。 48 (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, 5, 4, 6 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。 1編 生物の進化と系統 酒を あてはまるも

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化学 高校生

問7についてなのですが、グルコースの濃度が0.0015mol/lになる理由とグルコースのモル濃度が異なるのに最終的な液面の高さが同じになる理由を教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

第3問 次の文を読み, 問 1~7に答えよ。 必要のある場合には次の数値を用いよ。 Na=23 原子量: H=1.0 C=12 N=14 0=16 S=32 【実験】 Ca=40 Cl=35.5 気体定数R=8.3×10° Pa・L/(K・mol) 水は通すが、溶質は通さない半透膜を用いた。 図のA側には 0.001mol/L グル コース水溶液をB側には純水を等量ずつ入れた。 最初, 液面の高さは等しかったが, そのまま放置したところ(a)の液面は下がり、(b)の液面は上がり、最 終的な液面の高さの差はん」 になった。 アボガドロ定数: 6.02×1023/mol 1atm=1.0×10 Pa=1.0×10N/m2, 重力加速度g=9.8m/s', 1N=1kg×1m/g2 体内の細胞外液と細胞内液の浸透圧は等しく保たれている。 もし、細胞内液の浸透圧が細胞 外液に比べて非常に高ければ, 細胞は破裂するであろう。 一般に,溶液と溶媒が半透膜で隔離 呼ばれ, 血液と浸透圧が等しく注射液として用いられる。 生理食塩水以外に 0.31mol/L グル されていれば, 溶媒は平衡状態に達するまで溶液側に流入する。 0.9% 食塩水は生理食塩水と 図のように左右の内径が等しいU字管に半透膜を固定し, 浸透圧について調べてみた。 用 コース水溶液なども注射液として用いられる。 いた塩類は水溶液中では完全に電離しているものとみなしてよい。 また, 水の蒸発は無視でき るものとする。 実験は25℃で行った。 【実験Ⅱ】 実験と同じ半透膜を用いて, A側には 0.0005 mol/L NaCl水溶液をB側に 0.001mol/L グルコース水溶液を等量ずつ入れてそのまま放置したところ、両側の 液面の高さに差は生じなかった。 【実験】 タンパク質のような分子量の大きい粒子は通さず,グルコースなどの小さい粒子は 通す半透膜に交換した。 A側に 0.002mol/L グルコース水溶液を入れた。 また, B には 0.002mol/L グルコース水溶液と 0.002mol/L タンパク質水溶液の等量混合液 を入れてA側と液面の高さが等しくなるようにした。 しばらくそのまま放置すると, (c)側の液面は下がり(d 側の液面は上がり、最終的な液面の高さの差は 【実験】と同じになった。 問1 空欄 ad を埋めるものとして, 正しい組み合わせを ①~④の中から一つ選べ。 a b C d ① A B A B 0.002 0.002 ② 0- B A A B し ③ A B B A P:CRT =0.001×83×10×298 ④ B A B A B A D 半透膜 図 浸透圧の実験 問2 下線部(イ)の溶液の浸透圧を求めよ。 有効数字3桁で示せ。 問3 実験で, 液面が移動しないようにするにはどうしたらよいか。 問2の結果を用いて, 説明せよ。 問4 グルコース水溶液の密度を1.0g/cm として, h1 を求めよ。 有効数字2桁で示せ。ただ し、液面の移動による濃度変化は無視せよ。 問5 下線部(ロ)の理由を説明せよ。 問 60.9% 食塩水の浸透圧をPaの単位で求めよ。 有効数字2桁で示せ。 問7 下線部(ハ)の状態では, グルコースの濃度はどのようになったと考えられるか。 説明せよ。 NaCl 1000mすると 194 PV= hR T 間6 1000x 09 700 5805 -X 15 may 2 x RX 298 R 298 V P =0.31×83×10×298 0.31X XML = P:ehg 0:31×83×10×298=Moxx 98. 9.8 1.0'x -6-

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化学 高校生

問4についてなのですが式が何を表しているのか分からないです。どのように考えられているのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3問 原子量: H=1.0 C=12 次の文を読み, 問 1~7に答えよ。 必要のある場合には次の数値を用いよ。 S=32 Na=23 Ca=40 水は通すが、溶質は通さない半透膜を用いた。 図のA側には 0.001mol/L グル 【実験 Ⅰ】 コース水溶液をB側には純水を等量ずつ入れた。 最初, 液面の高さは等しかったが、 そのまま放置したところ(a)の液面は下がり (Bb)の液面は上がり、最 終的な液面の高さの差はんになった。 N=14 0=16 Cl=35.5 気体定数R=8.3×10° Pa・L/(K・mol) アボガドロ定数: 6.02×1028/mol 1atm=1.0×10 Pa=1.0×10N/m2, 重力加速度g=9.8m/s', 1N=1kg×1m/g2 外液に比べて非常に高ければ, 細胞は破裂するであろう。 一般に, 溶液と溶媒が半透膜で隔離 体内の細胞外液と細胞内液の浸透圧は等しく保たれている。 もし、細胞内液の浸透圧が細胞 されていれば, 溶媒は平衡状態に達するまで溶液側に流入する。 0.9% 食塩水は生理食塩水と 呼ばれ, 血液と浸透圧が等しく注射液として用いられる。 生理食塩水以外に0.31mol/Lグル コース水溶液なども注射液として用いられる。 図のように左右の内径が等しいU字管に半透膜を固定し, 浸透圧について調べてみた。 用 いた塩類は水溶液中では完全に電離しているものとみなしてよい。 また, 水の蒸発は無視でき るものとする。 実験は25℃で行った。 B 【実験Ⅱ】 実験と同じ半透膜を用いて, A側には 0.0005mol/L NaCl水溶液をBに 0.001mol/L グルコース水溶液を等量ずつ入れてそのまま放置したところ,(両側の 液面の高さに差は生じなかった。 【実験Ⅱ】 タンパク質のような分子量の大きい粒子は通さず,グルコースなどの小さい粒子は 通す半透膜に交換した。 A側に 0.002mol/L グルコース水溶液を入れた。また,B側 には 0.002mol/L グルコース水溶液と 0.002mol/L タンパク質水溶液の等量混合液 を入れてA側と液面の高さが等しくなるようにした。 しばらくそのまま放置すると, 最終的な液面の高さの差は 側の液面は上がり (c)側の液面は下がり(d 【実験Ⅰ】と同じんになった。 か 問1 空欄 ad を埋めるものとして, 正しい組み合わせを ① ~ ④の中から一つ選べ。 a b C d 10-002-midi ① A B A B ② B A A B ③ A B B A P:CRT 3 ④ =0.001×83×100×29日 A B B A 問2 下線部(イ)の溶液の浸透圧を求めよ。 有効数字3桁で示せ。 問3 実験で, 液面が移動しないようにするにはどうしたらよいか。 問2の結果を用いて 説明せよ。 0.002 半透膜 図 浸透圧の実験 D' 問4 グルコース水溶液の密度を1.0g/cm として, h1 を求めよ。 有効数字2桁で示せ。 た し,液面の移動による濃度変化は無視せよ。 問5 下線部(ロ)の理由を説明せよ。 問6 0.9 % 食塩水の浸透圧を Paの単位で求めよ。 有効数字2桁で示せ。 問7 下線部(ハ)の状態では, グルコースの濃度はどのようになったと考えられるか。 説 Nac 1000Lすると、 194 PV=RT P GR 298 0.3×83×10×298 1876 1000x 5815m/LXR hu Q.3xxm 1100'x P:Phg 0.3×83×10×298=noxx+ 9.8 -6-

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化学 高校生

問3と問4の解き方を教えて欲しいです🙇‍♀️

解答はすべて別紙の解答用紙に記入しなさい 〔I〕 以下の文を読み、間に答えよ.なお,原子量はH1.0, 12.0 16.0, Na 23.0 C135.5 とし, 気体定数はR = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする. 水は生命活動に欠かせないきわめて重要な物質である. 水分子は2つの水素原子が1つの酸素原子 と 安定に存在する水素の 結合により結びついた折れ線形の構造をとり極性を持つ、 は'H2Hの2種類であり、それぞれH, Dとも表記する. 一方, 酸素の安定なイ は160 170 180 の3種類である. これらの安定なイを考慮すると, 水分子は理論上, ウ 種類存在することになる. D2O は H2Oと比べて, 融点が高い, 密度が大きい 電離度 が小さいなど多くの性質が異なる。 (b) 水は常温常圧で液体として存在する. 水分子は互いにエ 結合しており、 そのため水は分 子量から予想される沸点よりはるかに高い沸点を示す. このエ結合は沸点の他にも、水が示 す様々な特異的性質の原因となっている.例えば,固体状態の水である氷では1個の水分子のまわり にオ 個の水分子がエ 結合によって引きつけられ、すき間の多い正四面体構造をとるよ うに配列する。そのため、他のほとんどの物質と違って、 水は固体の方が液体より密度がカ "Nacl Hel CH5OH (c) - 水は塩化ナトリウムや塩化水素などのおよびエタノールやグルコースなどの親水基を 持った非キ をよく溶かす. また, エタノールや酢酸などの液体とは任意の割合で混ざり合 う. 希薄な水溶液の性質には、溶質の種類に関係なく溶質の濃度のみで決まるものがある. このよう な性質を東一的性質という。東一的性質を持つ現象の例として(d) 蒸気圧降下,凝固点降下,浸透圧 などがよく知られている. 水は資源としても非常に重要である. 地球上にはおよそ14億km の水があるといわれているが その大部分は海水であり, 淡水は 2.5%程度しか存在しない. それに加えて,地球温暖化などによる 気候変動や人口増加の影響により、水不足に直面する地域が増えている. 砂漠地帯や雨水が溜まりに くい島国ではとくにその問題は深刻で、 海水淡水化が盛んに行われている. 海水の淡水化技術には 蒸発法や 逆浸透法があり、 飲料水に適した安全な水を得ることができる。 (c. 問1. 空欄 キに適切な語句または数字を記せ。 ただし、 カ には 「大きい」 または 「小さい」 のいずれかを入れよ. 問2. 下線部 (a) について,次の①~⑤から極性分子をすべて選び, 番号で答えよ. ① 一酸化窒素 NO ② 塩素 Cl2 ③ 二酸化炭素 CO2 ① アンモニア NH3 ⑤ メタン CH cl-d. 07170 問3. 下線部(b) について, 25℃における D2Oの電離度はH2Oの電離度の何倍か. 有効数字2桁 で求めよ。ただし、この温度でのH2Oのイオン積を1.0×10mol/L2 密度を1.0g/cm² D20のイオン積を 1.6 x 10-15 mol/L2 密度を1.1g/cm とする.また, H2O D20 のモル 質量をそれぞれ18.0g/mol. 20.0g/mol とする. 4. 4. 下線部(c)について,水H2Oとエタノール C2H5OH の混合溶液を考える. 以下の問に答えよ. (1) 純粋な水の蒸気圧をp. 純粋なエタノールの蒸気圧をP. 混合溶液中の水およびエタ ノールのモル分率をそれぞれXw, xg とする.ここで, 水の物質量をnw エタノール の物質量をng とすると, xw=- nw NE xB= である. 水どうし、エタノー nw+ne nw+ ne ルどうし, 水とエタノールの間に働く分子間力がすべて同じであると仮定した場合(こ れを理想溶液という) ラウールの法則によると混合溶液中の水およびエタノールの蒸 気圧 Pw, DE はそれぞれのモル分率に比例し, Dw=xwDN, DE=XEDE と表される.い ま,ある温度で pw = 3.2 × 10 Pa.pe = 7.9 x 103 Pa とするとき 理想的な混合溶 液の蒸気圧(p = Dw+PE) XE の関係を表すグラフとして最も適切なものを次の ①~⑥から選び、番号で答えよ. -化(A)2- -化(A)3

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化学 高校生

(4)の答えがエになりました。この理由を教えてください。

500. あし あて (4)エ HO 化学において重要な意味をもつ① 原子量の概念は、(ア)年にドルトンによって はじめて導入された。 ドルトンは、原子量の基準として水素を「1」とし、化合物 の重量組成から他の元素の原子量を定めた。 しかし、水の化学式をHOとしたため、 酸素の原子量を16ではなく、(イ)と誤った数値として捉えてしまった。 その後、ベルセリウスは酸素を原子量の基準に選び、 ②酸素の原子量を 「100」 として、酸素化合物の重量組成から多くの元素の原子量を測定した。 しかし、同位体 が発見されたことで、酸素を原子量の基準に用いることに不都合が生じたため、 20世紀からは、③'2Cを原子量の基準とし、原子量の基準が「12」となった。 (1)文章中括弧に当てはまる数字を答えよ。 (2) 文章中下線部 ①で、現在では、原子量は「同位体の相対質量とその同位体の 存在比を考慮した平均値」としている。 天然のホウ素は、 1B (相対質量10.0) B (相対質量 11.0)の2種類の同位体からなる、それぞれの存在比を80%、 20%としたとき、ホウ素の原子量を、 有効数字3桁で求めよ。 tom (3) 文章中下線部②で、酸素と1:1で化合する金属 M の酸化物 MO 中の M の 質量比は80%であった。 この実験結果から、ベルセリウスは、金属M の原子量 をいくつと考察するか、 思考の過程を示して答えよ。 また、 現在の原子量の基準 である「2C を 「12」 としたとき、この金属Mの原子量を求めよ。 4) 文章中下線部③で、 '2Cの原子量を 「100」 とした場合、 「12」 とした場合と 比較して、次の値はどのように変化するか、 大きくなるものは 「〇」、 小さく なるものは 「×」 変わらないものは 「△」 として、記号で答えよ。 ア 水素の原子量 イ 水素2g中の水素原子の物質量 ウ 'H原子1個の質量 エ標準状態における水素の密度 22.4 (5)2Cの原子量を 「12」 としたとき、次の物質の分子量又は式量を求めよ。 アCa (OH)2イ NH CI CO2 エ Fe (6)(5) の解答は分子量と式量のどちらを表しているか、 分子量の場合は、 「A」、 IZ 式量の場合 「B」 として、 記号で答えよ。 と イオン式、組成 14 40+(16+1) 2 e20% " 001 0.8 jQ (0X 100 +11x 20 0.2 2,2 100 4 180 8+2,2 (0,2 53,5 100x =80 (70+16) 1080 714 100x 80X

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生物 高校生

問3の問題がよく分かりません。答えは、⑤です。解き方教えてくださいよろしくお願いします!

2 ある生物群 (A~Eの5種) は、 共通の祖先Pから分岐して生じ たと考えられている。 図1はその生物群のDNAの遺伝情報 に基づく分子系統樹を示している。 祖先P C 問2 生物の系統関係は形態や発生等の特徴を比較することでも推 定できる。 表2はある生物P と上記の生物 5種 (A~E) に関す る形態的特徴を示している。 ○は特徴をもつこ と, xは特徴をもたないことを示す。 ただし, 生 物Pの特徴はすべて祖先状態である×とし, これ らの進化は複数回生じないこととする。 これら の情報を使って系統樹 (形態系統樹) を推定し た。 適切な系統樹を図2の①~ ⑨の中から1つ 選びなさい。 2 B A 図1 DNAの遺伝情報をもとにした分子系統樹 形質1 形質2 形質3 形質4 形質5 形質6 P × × × x × × A x ○ ○ × ○ × B × × × × C × ○ × ○ × × D ○ O × ○ × O E × × x C B E B DE C A B D B A D E 44 E B D A 144 図2 問3 推定された形態系統樹と分子系統樹 (図1)との比較を行い, 形質 4, 5,6の進化について議論した。 次の説明文 (a)~ (f) の中から適切な記述をすべて選びなさい。 なお, 系統樹上で形質の進化を議論する 場合、その変化数を最小にする仮説を用い、 形質の獲得も、形質の喪失もそれぞれ変化数1として考え る。 3 0 (a) 分子系統樹(図1) が正しいと仮定すると, 形質 4 は生物 A~E の共通の祖先で獲得され, その後生物 A a とBの共通の祖先で失われたものである。 (b)形態系統樹が正しいと仮定すると, 形質 4 は生物 A~E の共通の祖先で獲得され, その後生物 AとB の共通の祖先で失われたものである。 (c) 分子系統樹(図1) が正しいと仮定すると, 形質は生物AとBの共通の祖先で獲得され、 その後生物 Bで失われたものである。 (d) 形態系統樹が正しいと仮定すると, 形質5は生物AとBの共通の祖先で獲得され, その後生物Bで失 われたものである。 (e). 分子系統樹 (図1)が正しいと仮定すると,形質は生物DとEで独立に獲得されたか, あるいは生物 A~Eの共通の祖先で獲得され, その後生物 A,BとCの共通の祖先で失われたものである。 (f) 形態系統樹が正しいと仮定すると,形質6は生物DとEの共通の祖先に由来するものである。 ①abc ②acd ③ace ④acf ⑤aef ⑥bce ⑦7bcf ⑧ bdf 3

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