第成長と生殖・進化・生態系

12 講座

●計算問題
ぶんれつばいようぴき

1 分裂 1 回で数が 2 倍に増えるゾウリムシを培養する。培養液 1cm3 あたり 250 匹の密度になったとき，この培養液を 4cm3 とり，新しい培養液が 196cm3 入った別の容器に入れた。新しい培養液に入れたすべてのゾウリムシが，その後それぞれ 5 回分裂したとすると，密度は培養液 1cm3 あたり何匹になるか。

（お茶の水女子大附）

〔〕

さい きん

2 1 分間で 2 倍の数に増える細菌が，1 個の細菌から約 10 億個になるのに 30 分かかった。この細菌 100 個が，約 10 億個まで増えるのに何分かかるか。次のア～エから選び，記号で答えなさい。

（立命館慶祥）

ア〔

約 13 分イウ

約 17 分

約 23 分エ約 27 分〕3 図は，タマネギの根の先端を顕微鏡で観察してスケッチしたものである。タマネ
さいぼうギの根の細胞分裂で，分裂過程それぞれにかかる時間の割合は，観察した全細胞のしいっ ちうち，その分裂過程の細胞が占める割合と一致する。例えば，24 時間で 1 回分裂するとき，染色体が中央に並んでいる時間を t 時間，観察した全細胞数を N，染色体tnが中央に並んでいる細胞の数を n とすると， ＝ が成り立つ。この関係と図から，
24 N
染色体が中央に並んでいる時間は，およそ何時間か。四捨五入して整数で答えなさい。

〔4 次の問いに答えなさい。

〕（清風）
せい しょく⑴ 図 1 は，4 本の染色体をもつ親の細胞から生 殖 細胞ができたときの例である。この親の細胞からできる生殖細胞の染色体の組み合わせは，全部で何通りになるか。

〔〕めすつい⑵ キイロショウジョウバエ（雌）の場合，図 2 のように，形と長さが同じ染色体が 4 対で計 8 本ある。この親からできる生殖細胞の染色体の組み合わせは，全部で何通りになるか。

〔〕5 丸い種子をつくる純系のエンドウとしわのある種子をつくる純系のエンドウをかけ合わせると，子はすべて丸い種子となった。さらに，子のエンドウとしわのある種子をつくる純系のエンドウをかけ合わせて，3000個の種子を生じた。この 3000 個の種子のうち，丸い種子は何個と考えられるか。次のア～カから選び，記号で答えなさい。
ア

750 個

イ（高田）

1000 個ウ1500 個

エ2000 個オ

2250 個カ3000 個〔〕か ちく

6 穀物の生産には多くの水が必要で，それをえさにして育つ家畜（食肉）はさらに多くの水が必要になる。日本が輸入している食料品を 1g 生産するのには 440g の水が必要で，日本国内で食料品を 1g 生産するのには 560gの水が必要である。日本の食料自給率は 40％で，農業用水使用量は年間 560 億 t である。日本は海外から年間何億 t の水を輸入していることになるか。

（灘）

〔〕

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●標準問題かん かく

1 タマネギの根に 1mm 間隔で印をつけ，2 時間後に調べたところ，図のようになっていた。次の問いに答えなさい。
⑴ 2 時間後の a〜d の位置にある細胞の大きさとして適するものを，次のア～エから選び，記号

こんかんで答えなさい。
〔〕⑵ 植物の細胞や成長について，次のア～オから正しいものをすべて選び，記号で答えなさい。
アイ

はち う

たおくき

鉢植えを横に倒すと，茎の先は上に向けて，根の先は下に向けてのびていく。
ふく

葉緑体はすべての植物細胞に含まれる。

ウ〔〕

形成層ではさかんに細胞分裂を行っている。

かくエ

細胞全体の体積に対する核の体積の割合は，若い細胞では大きく，古くなった細胞では小さい。

オ

おしべのやくの中では，細胞分裂は起きていない。

2 次の文章を読み，あとの問いに答えなさい。

（ラ・サール・函館ラ・サール・改）
もも 自家受粉するマルバアサガオの花の色には赤色と桃色と白色がある。いろいろなかけ合わせを行い，マルバアサガオの花の色の遺伝を調べた。親世代（F0 世代）として①赤色と②白色をかけ合わせ，得た子世代（F1 世代）はすべて③桃色だった。次に，この子世代（F1 世代）の桃色どうしをかけ合わせ，孫世代（F2 世代）を得た。孫世代（F2 世代）は赤色：桃色：白色＝ 1：2：1 の比で生じていた。赤色の遺伝子を A，白色の遺伝子を a とする。
⑴ 下線部①〜③の遺伝子の組み合わせを，A または a を用い，記号で答えなさい。
①〔〕 ②〔〕 ③〔〕⑵ 下線部③が桃色になる理由について，正しく述べたものを次のア～ウから選び，記号で答えなさい。
アA より a の遺伝子のはたらきが強く，a の遺伝子のみがはたらくから。

イ

A より a の遺伝子のはたらきが弱く，A の遺伝子のみがはたらくから。

ウ

A と a の遺伝子のはたらきが等しく，A と a の両方の遺伝子がはたらくから。

〔〕⑶ 孫世代（F2 世代）でそれぞれ自家受粉させて，ひ孫世代（F3 世代）を得た。ひ孫世代（F3 世代）の花の色の組
み合わせとその数の比はどうなるか。次のア～コから選び，記号で答えなさい。

〔〕ア

赤色：桃色：白色＝ 1：2：1

イ

赤色：桃色：白色＝ 2：1：1

ウ

赤色：桃色：白色＝ 1：1：2

エ

赤色：桃色：白色＝ 3：2：3

オ

赤色：桃色：白色＝ 3：2：0

カ

赤色：桃色：白色＝ 2：1：0

キ

赤色：桃色：白色＝ 1：1：1

ク

赤色のみ

ケ

コ

白色のみ

桃色のみ

⑷ ⑶のように，孫世代からさらに代々自家受粉をくり返していくと，それぞれの代における形質や遺伝子の型の割合はどのようになっていくか。次のア～エから選び，記号で答えなさい。

〔〕ア

全体に対する白色の花の個体の割合が減り続ける。

イ

全体に対する純系の個体の割合が増え続ける。

ウ

全体に対する桃色の花の個体の割合は変化しない。

エ全体に対する純系の個体の割合が減り続ける。

こんちゅう⑸ 多くの植物では風や昆虫などによって花粉が運ばれて別の花に受粉し，自家受粉は起こりにくい。純系の個体どうしをかけ合わせて得た多数の子で，代々自由な組み合わせで受粉を行わせると，それぞれの代における個体の形質や遺伝子の型の割合はどのようになっていくか。次のア～エから選び，記号で答えなさい。
けんせい

ア

得られた個体全体に対する顕性形質の個体の割合が増え続ける。

イ

得られた個体全体に対する純系の個体の割合が増え続ける。

ウ

得られた個体全体に対する顕性形質の個体の割合が減り続ける。

エ

得られた個体全体に対する顕性形質と潜性形質の個体の割合は変化しない。

〔〕

せんせい

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3 DNAの変化が原因で，生物が長い時間の間で世代を重ねるうちに姿などが変化することを生物の進化という。
現在生きている多様な生物のすべては，約 40 億年前に誕生した最初の生物が進化することで現れた。この進化の道筋を示した図を系統樹という。
図は，ゾウの進化の道筋を示した系統樹で①ある。この図からマルミミゾウ，アンティー
クスゾウ，ナルバダゾウ， ②③

マルミミゾウナルバダゾウ

アンティークスゾウ

は，レッキゾウと共通の祖先から進化したということが②④レッキゾウわかる。また，マルミミゾウは，ナルバダゾウよりアンティークスゾウに近いことがわかプリメレファスる。右の㋐～㋒の条件を満たすとき，図の①～㋐ アジアゾウは，ナウマンゾウよりケナガマンモスに④ にあてはまるゾウを，アジア近い。

ゾウ，ナウマンゾウ，ケナガマンモス，アフ㋑ ナルバダゾウは，ケナガマンモスよりアンティークリカゾウからそれぞれ選んで答えなさい。
スゾウに近い。

（大阪星光）

①〔〕 ②〔〕③〔〕 ④〔〕㋒① ，マルミミゾウ，③ は現存するゾウである。

しょくもつれん さ

4 図は，ある海における食物連鎖の関係の一部を模式的に表したものである。図中以外のものは食べないと仮定して考えると，図中の百分率は，例えば体重 10g の小形の魚の場合，100g の動物プランクトンを食べたことにより，その 10％を体内にとりこんで 10g の体重し ぼう

ちくせきになったことを示す。なお，成分 X は生物の体内（脂肪）に蓄積しやはいしゅつすい物質であり，また排出されにくい物質でもある。ここでは仮に，ふく食物に含まれる成分 X が，食べた生物の体内にすべて蓄積するものとして考える。次の文章を読み，あとの問いに答えなさい。
（立命館慶祥）

 動物プランクトンに 0.02ppm（重量について，100 万分の 1 を示すのう ど単位）の濃度の成分 X が含まれていたとする。小形の魚が食べた動物プランクトン中の成分 X が，小形の魚の中にすべて蓄積したわけであるから，食べられた動物プランクトンと小形の魚の重量比 10：1 から考えて，小形の魚には 10 倍の 0.2ppm の濃度で成分 X が含まれていることになる。同じことが図中のどの生物どうしについてもいえるので，例えば大形の魚には成分 X が（）ppm の濃度で含まれることになる。このように，上位の消費者ほど生物体内の物質濃度が上がっていくことを「生物濃縮」という。
ほ かく⑴ 小形の魚に含まれる成分 X の濃度が 0.2ppm ということは，小形の魚を 5000kg 捕獲した場合，5000kg 中に含まれる成分 X は何 g になるか。
⑵

文章中の（）にあてはまる数値を答えなさい。
ち〔〕〔〕し⑶ 図中の海鳥が中形の魚だけを食べると仮定し，海鳥の成分 X の致死濃度（体の中に蓄積すると死んでしまう濃度）を 100ppm とした場合，この海鳥は中形の魚を何 kg 食べると死にいたるか。ただし，海鳥の平均体
せっしゅ

重は 2kg とし，摂取した成分 X はすべて海鳥の体内に蓄積するものとする。

〔〕─ 74 ─

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●思考力問題

1 次の文章を読んで，あとの問いに答えなさい。

（名古屋・改）A T
A T

とくちょうてき

生物は，それぞれの種に特徴的な形や性質をもっており，それらを形質という。親の形質が子に受けつがれる現象を遺伝とよび，遺伝する形質を決めるもとになるものを（ あ ）

C G
G C
A T
C Gという。染色体に含まれる DNA が，（あ）の本体であることがわかっている。
DNA は，図のように，A（アデニン），T（チミン），G（グアニン），C（シトシン）とよばくさりれる4種類の塩基というものが2本のリン酸とよばれる物質でできた鎖の間をつなげており，これがねじれることで（

いG C
G C
T A
T Aたが）構造になっている。このとき，A と T，G と C が互いにつながっているという規則性がある。
⑴

文中の（⑵ 文中の（）のあにあてはまることばを答えなさい。

〔〕）のいにあてはまることばを答えなさい。また，それを発見した人物名の組み合わせを次のア～エから選び，記号で答えなさい。

い〔〕アダーウィンとニュートンイ

オームとアンペール

発見者〔〕

ウ

ワトソンとクリックエ

アボガドロとドルトン

C G
G C

さ⑶ ある生物の DNA の一部をとり出し，そのリン酸の 2 本の鎖をそれぞれ X 鎖，Y 鎖とした。X 鎖についている塩基の割合を調べたところ，A が 15％，T が 23％，G が 35％であった。文章中の下線部のきまりに注意して，次の問いに答えなさい。
①

Y 鎖についている全塩基のうち，G の割合は何％になるか。

〔〕② この部分の DNA 全体についている全塩基（X 鎖と Y 鎖についている塩基の合計）のうち，C の割合は何％になるか。

〔〕と ちゅう

2 世界一周の測量の旅に出たビーグル号が途中で寄ったガラパゴス諸島で，乗っていたイギリスの若い学者は多数のまったく別種の鳥類を発見したと考えたが，帰国後，それらは同じフィンチのなかまであることがわかあらわった。この発見から，彼は有名な書物を著すこととなる。次の問いに答えなさい。
⑴（西南学院・改）下線部の 1859 年に「種の起源」という書物を著した人物の名前を答えなさい。

⑵ フィンチ類が割ることのできる種子の最大のサイズとかたさは，くちばしの厚〔〕

図1

さにほぼ比例して増加する。図1のガラパゴス諸島で，クロスマン島にはコガラ

ダフネ島

パゴスフィンチのみが，ダフネ島にはガラパゴスフィンチのみが生息しているが，チャールズ島やチャタム島には両方が生息している。図 2は，それぞれの島に生チャールズ島

クロスマン島
チャタム島

コガラパゴスフィンチ

クロスマン島ひん ど息しているフィンチのくちばしの厚さとその見られる頻度の関係を表している。
］にあてはまるほうのことばを選んで答えなさい。
①〔〕 ②〔〕 ③〔〕にそれぞれ生息しているフィンチは，①［ 同じ 異なる ］
大きさチャールズ島やチャタム島では，どちらのフィンチでもくちばしの厚さがもとと異なる。これは，（ ① ）
大きさの種子をめぐって②［ 協力 競争 ］
すると十分なえさが得られないため子孫

40302010〔％〕0
観察頻度の種子を食べていると考えられる。両方のフィンチが生息する

観察頻度

 くちばしの厚さが変わらないので，クロスマン島とダフネ島

図240302010〔％〕0
観察頻度

次の文中の①～③の［40302010〔％〕0

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
ガラパゴスフィンチ
ダフネ島

789 10 11 12 13 14 15 16 17チャールズ島
コガラパゴス
チャタム島
フィンチ
ガラパゴスフィンチ78

9 10 11 12 13 14 15 16 17
くちばしの厚さ〔mm〕を残せず，③［ 同じ 異なる ］
大きさの種子を食べるものの割合が，それぞれで増えたためであると考えられる。
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