獨協医科大学生物2013年第1問

呼吸に関する次の文(A・B)を読み、下の問1~7に答えなさい。〔解答番号$\fbox{1}$~$\fbox{10}$〕

A 生物は生命維持に必要なエネルギーを呼吸によって獲得する。呼吸は酸素を必要とする好気呼吸と、酸素を必要としない嫌気呼吸とに分けられる。発芽時の種子は呼吸が活発になり、酸素の吸収量や二酸化炭素の放出量が多くなるので、呼吸商を容易に測定することができる。

図1に示した装置を用いて二種類の発芽種子a・bの呼吸商を測定した。二つのフラスコにはそれぞれよくそろった発芽種子を同量入れた。また、図1のようにフラスコ1には$\text{KOH}$(水酸化カリウム)溶液の入ったビーカーを、フラスコ2には水の入ったビーカーを入れた。これらのフラスコを光を遮断した25℃の恒温槽に入れ、ピンチコックを閉じ、目盛りつきガラス管に入れた少量の赤インクの位置の移動を観察した。表1は、一定時間後の赤インクの移動距離から、フラスコ内の気体の減少量を示したものである。

dokkyoika-2013-biology-1-1
表1
発芽種子
フラスコ1の
気体の減少量(ml)
フラスコ2の
気体の減少量(ml)
a
13.9
0.3
b
15.0
4.3
  • 問1 下線部に関して、細胞呼吸の研究に貢献した人物の組み合わせとして最も適当なものはどれか。次の(1)~(7)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{1}$
    • (1)ハーシー、チェイス
    • (2)カルビン、ベンソン
    • (3)クレブス、マイヤーホフ
    • (4)野口英世、北里柴三郎
    • (5)ワトソン、クリック
    • (6)ビードル、テータム
    • (7)シュライデン、シュワン
  • 問2 フラスコ1および2の気体の減少量を表すものとして最も適当なものはどれか。それぞれ次の(1)~(4)のうちから一つ選びなさい。
    • フラスコ1$\fbox{2}$
    • フラスコ2$\fbox{3}$
    • (1)吸収された酸素の量
    • (2)放出された二酸化炭素の量
    • (3)吸収された酸素の量と放出された二酸化炭素の量の差
    • (4)吸収された酸素の量と放出された二酸化炭素の量の和
  • 問3 表1の測定結果をもとに、発芽種子aおよびbの呼吸商を計算した場合、その値として最も適当なものはどれか。それぞれ次の(1)~(9)のうちから一つ選びなさい。
    • 発芽種子a$\fbox{4}$
    • 発芽種子b$\fbox{5}$
    • (1)0.71
    • (2)0.83
    • (3)0.88
    • (4)0.93
    • (5)0.98
    • (6)1.0
    • (7)1.1
    • (8)1.2
    • (9)1.4
  • 問4 多くの種子は水や温度などの環境要因が整うと、発芽のために種子の内部でいろいろな調節を行う。発芽に関する下の〔1〕・〔2〕の問いに答えなさい。
    • 〔1〕種子には発芽に光を要するものがある。そのような種子をもつ植物の組み合わせとして最も適当なものはどれか。次の(1)~(4)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{6}$
      • (1)カボチャ、キュウリ
      • (2)カボチャ、タバコ
      • (3)レタス、キュウリ
      • (4)レタス、タバコ
    • 〔2〕発芽種子aでは、胚乳に貯蔵されている栄養分を、ある酵素によって分解して利用している。この酵素の合成は胚でつくられた植物ホルモンのはたらきによる。この植物ホルモンと酵素の組み合わせとして最も適当なものはどれか。次の(1)~(6)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{7}$
      植物ホルモン酵素
      (1)
      アプサイシン酸ペプシン
      (2)
      サイトカイニントリプシン
      (3)
      オーキシンリパーゼ
      (4)
      ジベレリンアミラーゼ
      (5)
      サイトカイニンリパーゼ
      (6)
      オーキシンアミラーゼ

B 図1の裝置を用いて、発芽種子のかわりに酵母菌をグルコース水溶液に入れて培養した。ある一定時間測定したところ、フラスコ1の気体は6.72ml減少し、フラスコ2の気体は2.24ml増加した。

  • 問5 酵母菌と同じように出芽によって新しい個体をつくる真核生物として最も適当なものはどれか。次の(1)~(4)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{8}$
    • (1)ゾウリムシ
    • (2)イソギンチャク
    • (3)ヒドラ
    • (4)プラナリア
  • 問6 気体の変化量から、この実験における酵母菌のグルコース分解には好気呼吸とアルコール発酵が同時に行われていると考えられる。この場合、好気呼吸で消費されたグルコース量とアルコール発酵で消費されたグルコース量を整数比で表すとどうなるか。整数比で示した値として最も適当なものを、次の(1)~(4)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{9}$
     好気呼吸 
    アルコール発酵
    (1)
    1
    1
    (2)
    1
    3
    (3)
    2
    3
    (3)
    3
    4
  • 問7 酵母菌を酸素のない状態で培養し続けたところ、細胞小器官の中に消失したように見えたものがあった。その細胞小器官として最も適当なものはどれか。次の(1)~(4)のうちから一つ選びなさい。$\fbox{10}$
    • (1)小胞体
    • (2)ミトコンドリア
    • (3)核
    • (4)液胞