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川崎医科大学生物2013年第1問

Ⅰ～Ⅳに答えよ。
  • Ⅰ　代謝について、問1、2に答えよ。
    • 問1　生物のエネルギー代謝に関する反応a～gについて、〔1〕～〔5〕に答えよ。ただし、[H]は反応しやすい状態の水素を表している。
      • a：$\text{6CO}_2+\text{24[H]}\rightarrow(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6)+\text{6H}_2\text{O}$
      • b：$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow\text{2C}_2\text{H}_6\text{O}+\text{2CO}_2$
      • C：$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow\text{2C}_2\text{H}_4\text{O}_3+\text{4[H]}$
      • d：$\text{2H}_2\text{O}\rightarrow\text{4[H]}+\text{O}_2$
      • e：$\text{2C}_3\text{H}_4\text{O}_3+\text{6H}_2\text{O}\rightarrow\text{6CO}_2+\text{20[H]}$
      • f：$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow\text{2C}_3\text{H}_6\text{O}_3$
      • g：$\text{24[H]}+\text{6O}_2\rightarrow\text{12H}_2\text{O}$
      • 〔1〕$\fbox{ア}$～$\fbox{エ}$に答えよ。
        • $\fbox{ア}$　筋肉で急激な収縮が起こり、酸素の供給が間に合わなくなったときに高まる反応はどれか。最も適当なものを一つ選べ。
        • $\fbox{イ}$　ミトコンドリアの内膜で起こる反応はどれか。最も適当なものを一つ選べ。
        • $\fbox{ウ}$、$\fbox{エ}$　エネルギー吸収反応はどれか。最も適当なものを二つ選べ。ただし、解答の順序は問わない。
          • (1) a
          • (2) b
          • (3) c
          • (4) d
          • (5) e
          • (6) f
          • (7) g
      • 〔2〕bとfの反応経路に共通する反応はどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{オ}$
        • (1) a
        • (2) c
        • (3) d
        • (4) e
        • (5) g
      • 〔3〕反応eはどこで行われるか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{カ}$
        • (1) ゴルジ体
        • (2) ミトコンドリア
        • (3) 小胞体
        • (4) 細胞質基質
        • (5) 葉緑体
        • (6) リソソーム
        • (7) 細胞膜
        • (8) 核
      • 〔4〕反応a～gにおいて、$\text{ATP}$を消費する反応はいくつあるか。$\fbox{キ}$に数字をマークせよ。
      • 〔5〕次の反応式において、$\fbox{X}$、$\fbox{Y}$、$\fbox{Z}$に当てはまる数字の組み合わせで正しいのはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ク}$
        \[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_2+\fbox{X}\text{O}_2+\text{6H}_2\text{O}\rightarrow\fbox{Y}\text{CO}_2+\fbox{Z}\text{H}_2\text{O}+エネルギー\]
        $\fbox{X}$
        $\fbox{Y}$
        $\fbox{Z}$
        　　　　
        $\fbox{X}$
        $\fbox{Y}$
        $\fbox{Z}$
        (1)
        6
        6
        12
        (2)
        6
        12
        12
        (3)
        12
        12
        12
        (4)
        12
        6
        6
        (5)
        6
        6
        38
        (6)
        6
        12
        38
        (7)
        12
        12
        38
        (8)
        12
        26
        38
    • 問2　酵母菌は酸素の多い条件下では好気呼吸を行い、酸素が不足している条件下ではアルコール発酵も行う。いま、グルコースを含む溶液中に酵母菌を加え培養したところ、1時間あたりの$\text{O}_2$吸収量は134.4ml、$\text{CO}_2$発生量は313.6mlであった。〔1〕～〔3〕に答えよ。ただし、気体1モルの体積は22.4$l$として計算せよ。原子量は$\text{H}=1$、$\text{C}=12$、$\text{O}=16$とする。
    • 〔1〕好気呼吸とアルコール発酵で生じた$\text{CO}_2$はそれぞれ何mlか。最も適当なものを一つずつ選べ。
      • 好気呼吸：$\fbox{ケ}$ml
      • アルコール発酵：$\fbox{コ}$ml
      • (1) 0.13
      • (2) 0.18
      • (3) 0.26
      • (4) 0.36
      • (5) 134
      • (6) 179
      • (7) 269
      • (8) 358
      • (9) 1350
      • (0) 1800
      • (+) 2690
      • (-) 3580
    • 〔2〕好気呼吸とアルコール発酵で消費されたグルコースはそれぞれ何mgか。最も適当なものを一つずつ選べ。
      • 好気呼吸：$\fbox{サ}$mg
      • アルコール発酵：$\fbox{シ}$mg
      • (1) 0.18
      • (2) 0.36
      • (3) 0.72
      • (4) 18
      • (5) 36
      • (6) 72
      • (7) 144
      • (8) 180
      • (9) 360
      • (0) 720
      • (+) 1440
      • (-) 2880
    • 〔3〕エタノールは何mg生じたか。$\fbox{ス}$～$\fbox{ソ}$に数字をマークせよ。小数点以下の数字が出た場合は四捨五入により整数にせよ。
      • エタノールの生成量：$\fbox{ス}$$\fbox{セ}$$\fbox{ソ}$mg
  • Ⅱ　生殖と発生について、問1～4に答えよ。

    一般に、有性生殖では性の異なる2個の(　a　)が合体する。(　a　)は、1減数分裂によってつくられる細胞で大きさや形に違いがある場合、大きくて運動する能力がない方を(　b　)、小さくて運動能力がある方を(　c　)という。動物の受精卵では、2細胞分裂によって細胞数が増え、3やがて三胚葉が分化する。

    • 問1　文章中の(　a　)～(　c　)に当てはまる用語として正しい組み合わせはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{タ}$
      (　a　)
      (　b　)
      (　c　)
      (1)
      配偶子
      接合子
      精子
      (2)
      配偶子
      卵
      精子
      (3)
      配偶子
      胞子
      精子
      (4)
      接合子
      卵
      精子
      (5)
      接合子
      配偶子
      精子
      (6)
      接合子
      卵
      配偶子
    • 問2　下線部1に関して、正しいのはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{チ}$
      • (1) 減数分裂では連続した2回の核分裂と4回の細胞質分裂が起こり、4個の細胞が生じる。
      • (2) 減数分裂では核分裂が2回起こり、DNAは減数分裂の始まる前の間期に一度だけ複製される。
      • (3) 減数分裂により生じた4つの細胞は、一倍体で相同染色体を一対もつ。
      • (4) 減数分裂では親の遺伝情報が混ぜ合わされるので、減数分裂によって生じる一倍体の細胞は、それぞれ全く同じ遺伝子の組み合わせをもつようになる。
      • (5) 減数分裂の第二分裂中期で父方と母方の相同染色体が交叉によって混ぜ合わされ、全く新しい遺伝子の組み合わせが生じる。
      • (6) 減数分裂の第二分裂後期で二価染色体が分離し、2つの細胞に分配される。
    • 問3　下線部2に関して、盛んに細胞分裂を行っている発生初期の胚における、細胞1個あたりのDNA量の変化を示すグラフはどれか。最も適当なものを一つ選べ。なお、グラフの縦軸は受精卵のDNA量を2とした相対値を示し、横軸の矢印は1回ごとの細胞質分裂が完了した時点を示している。$\fbox{ツ}$
      kawasakiika-2013-biology-1-1
    • 問4　下線部3に関して、〔1〕、〔2〕に答えよ。
      • 〔1〕脊椎動物の器官形成について正しいのはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{テ}$
        • (1) 皮膚は、外胚葉由来の真皮と中胚葉由来の表皮が一緒になって形成される。
        • (2) 乳腺や汗腺は、表皮外胚葉から分化する。
        • (3) 皮膚内部には、中胚葉由来の神経が分布する。
        • (4) 消化管は、側板内胚葉に由来する組織が中胚葉に由来する上皮のまわりを取り囲むことにより形成される。
        • (5) すい臓や肝臓は、消化管外胚葉の一部が膨らみ出すことにより形成される。
      • 〔2〕脊椎動物の尾芽胚の断面図を、模式的に図1に示す。図中のAとBに関して正しいのはどれか。最も適当なものを一つずつ選べ。
        • A：$\fbox{ト}$
        • B：$\fbox{ナ}$
        • (1) 外胚葉に属し、この部分から水晶体が形成される。
        • (2) 外胚葉に属し、この部分から網膜が形成される。
        • (3) 外胚葉に属し、この部分から脊椎骨が形成される。
        • (4) 中胚葉に属し、この部分は多くの脊椎動物ではやがて退化する。
        • (5) 中胚葉に属し、この部分から骨格筋が形成される。
        • (6) 中胚葉に属し、この部分から腎臓が形成される。
        • (7) 中胚葉に属し、この部分から心臓が形成される。
        • (8) 内胚葉に属し、この部分から腸管の上皮が形成される。
        • (9) 内胚葉に属し、この部分から腸管の平滑筋が形成される。
        • (0) 内胚葉に属し、この部分から腸管の結合組織が形成される。
        kawasakiika-2013-biology-1-2
  • Ⅲ　遺伝について、問1、2に答えよ。
    • 問1　文章中の$\fbox{X}$、$\fbox{Y}$に当てはまる用語として正しい組み合わせはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ニ}$
      ヒトのABO式血液型は、赤血球の表面に存在する物質の違いによって生じ、A型、B型、O型およびAB型の4通りの$\fbox{X}$がある。ABO式血液型を表す遺伝子にはA、B、Oの3種類がある。遺伝子AとBはいずれも遺伝子Oに対して優性で、AとBの間には優劣関係はない。このように一つの形質に3つ以上の対立遺伝子があるとき、これらの遺伝子を$\fbox{Y}$という。
      		　　$\fbox{X}$　　$\fbox{Y}$
      (1)
      		表現型抑制遺伝子
      (2)
      		表現型複対立遺伝子
      (3)
      		表現型不完全遺伝子
      (4)
      		遺伝子型複対立遺伝子
      (5)
      		遺伝子型不完全遺伝子
      (6)
      		遺伝子型同義遺伝子
    • 問2　ある大学生の家族について、ABO式血液型を調べたところ、大学生はAB型、父親はA型、母親はAB型、そして父方の祖父はB型であった。〔1〕～〔3〕に答えよ。
      • 〔1〕大学生の父方の祖母の推定される血液型の遺伝子型と して最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ヌ}$
        • (1) AO
        • (2) AB
        • (3) AA
        • (4) AOまたはBO
        • (5) AOまたはAA
        • (6) AOまたはAB
        • (7) AAまたはAB
        • (8) ABまたはBO
        • (9) AOまたはAAまたはBO
        • (0) AOまたはAAまたはAB
        • (+) AAまたはABまたはOO
        • (-) AOまたはABまたはBO
      • 〔2〕大学生の妹の血液型がB型である確率は何%か。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ネ}$%
        • (1) 0
        • (2) 10
        • (3) 25
        • (4) 30
        • (5) 50
        • (6) 75
      • 〔3〕ある遺伝的な疾患があり、それには軽症と重症がある。この疾患は異常遺伝子がホモ接合の場合は重症になり、へテロ接合の場合は軽症になる。正常なヒトは正常遺伝子のホモ接合体である。この遺伝子がABO式血液型を表す遺伝子と連鎖しているとする。いま、この大学生の父方の祖母がAB型で正常、父方の祖父が重症であり、かつ母親も重症であるとした場合、大学生の疾患に関する表現型はどれか。最も適当なものを一つ選べ。ただし、組換えは起こらないものとする。$\fbox{ノ}$
        • (1) 正常
        • (2) 軽症
        • (3) 重症
  • Ⅳ　進化について、問1～4に答えよ。

    1約38億年前に誕生した生命体は多様な生物へ進化した。生物の2進化の過程は、化石や現存する生物、遺伝子などを用いて研究されている。化石は過去の3生物の形態や生きていた年代を知る証拠となる。また、4過去に繁栄した生物の子孫で、その特徴を現在ももつ生物は、進化の過程の研究に役立っている。

    • 問1　下線部1について、生命体の初期段階では、高分子化合物に水が吸着し、それらが多数集まって球状の粒子ができたと考えられている。これを何というか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ハ}$
      • (1) フズリナ
      • (2) ストロマトライト
      • (3) チラコイド
      • (4) ツパイ
      • (5) コアセルベート
    • 問2　下線部2について、「アフリカ奥地は乾燥していて草が生えず、このためキリンは木の葉を食べ、絶えず木の葉に届くように努力しなければならなかった。これが昔から持続された結果として、キリンの首は6mの高さに達するほど伸びた。」という説を提唱したのはだれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ヒ}$
      • (1) ド　フリース
      • (2) 木村資生
      • (3) ダーウィン
      • (4) ラマルク
      • (5) ワグナー
    • 問3　下線部3について、ヒトの腕とツバメの翼の関係を表す用語として最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{フ}$
      • (1) 相同器官
      • (2) 相似器官
      • (3) 痕跡器官
      • (4) 収束進化
    • 問4　下線部4に当てはまらないのはどれか。最も適当なものを一つ選べ。$\fbox{ヘ}$
      • (1) イチョウ
      • (2) メタセコイア
      • (3) シーラカンス
      • (4) カブトガニ
      • (5) アウストラロピテクス