約46億年前に誕生した地球は、数億年かけて徐々に冷え、原始大気中の水蒸気は水となって原始海洋が形成された。₍₁₎当時の原始大気の組成は現在とは大きく異なっていた。₍₂₎大気中や原始海洋中で、太陽からの紫外線、地熱、雷による放電などのエネルギーによって簡単な有機物が生じ、さらにそれらから種々のより複雑な有機物が作られたと考えられている。生物体を構成していたと推測される炭素化合物が約38億年前の地層から見つかっており、₍₃₎この頃には最初の生命が現れていた。また、最古の原核生物の化石は、約35億年前の地層から見つかっている。最初の生命体が、どのような代謝を行っていたのかについては諸説あるが、化学合成によってエネルギーを得る独立栄養生物だったとする説がある。光のエネルギーを利用できる光合成生物が、いつ現れたかについては明らかではないが、初期の光合成生物は〔　あ　〕を利用できなかったと考えられる。27億年前の地層から真核生物の痕跡とされる化合物が検出され、21億年前の地層から、真核生物の最古の化石が見つかったことから、この頃には真核生物が出現していたと推測される。やがて〔　あ　〕を利用できる光合成生物が出現して、それらの活動により₍₄₎大気の組成は大きく変化し、〔　い　〕を行う従属栄養生物が出現した。

• 1．下線部(1)について、当時の主な大気組成として適切なものを次の(ア)～(ク)より選び記号で答えなさい。
  • (ア) $\text{CO}_2$、$\text{H}_2$、$\text{H}_2\text{O}$、$\text{N}_2$
  • (イ) $\text{CO}$、$\text{CO}_2$、$\text{H}_2\text{O}$、$\text{N}_2$
  • (ウ) $\text{CH}_4$、$\text{H}_2\text{O}$、$\text{N}_2$、$\text{NH}_3$
  • (エ) $\text{CH}_4$、$\text{H}_2$、$\text{N}_2$、$\text{NO}_2$
  • (オ) $\text{CH}_4$、$\text{H}_2$、$\text{He}$、$\text{NH}_3$
  • (カ) $\text{CH}_4$、$\text{CO}$、$\text{H}_2$、$\text{H}_2\text{O}$
  • (キ) $\text{CH}_4$、$\text{CO}_2$、$\text{N}_2$、$\text{SO}_2$
  • (ク) $\text{CH}_4$、$\text{H}_2\text{S}$、$\text{N}_2$、$\text{NH}_3$
• 2．下線部(2)の過程の名称を答えなさい。
• 3．下線部(3)について、以下の問いに答えなさい。
  • (1) 始原の生命について考えると、図1 に示す現在の生物における遺伝情報の流れの概念との間に、矛盾を生じる点がある。この矛盾について説明しなさい。
  • (2) この矛盾を解消する発見と、その発見に基づいて考えられた始原の生命について説明しなさい。
• 4．生物がエネルギーを獲得する経路の進化に関して以下の問いに答えなさい。
  • (1) 〔　あ　〕、〔　い　〕に適切な語句を答えなさい。
  • (2) 図2に示すア～ケの経路のモデルより問題文に対応した経路を4つ選び、出現が古い順に記号で答えなさい。
• 5．下線部(4)について、濃度が大きく変化した成分の名称を2つ答え、現在までのそれぞれの変化の様子を示すグラフを図3のa～iより選びなさい。