生#解答番号
$

第１問

物
１〜２６%
&

糖代謝に関する次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。

（配点 １４）

納豆は大豆を原料として，稲わらに付着している納豆菌の働きを利用して作ることができる。自然界では， 納豆菌は稲わら中に含まれる糖を分解することでエネルギーを得ていると考えられる。稲わら中には，糖の成分として炭素を"個含むグルコースだけでなく，炭素を!個含むキシロースなども含まれている。
納豆菌に近縁の細菌 N は，グルコースだけでなくキシロースもエネルギー源として利用することができる。細菌 N のキシロースの代謝には，キシロースオペロンを構成する遺伝子からつくられる酵素が必要である。

― ６６ ―（２１０８―６６）

生物

問 １ 下線部に関連して，エネルギー代謝に関する記述として最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

!

１

解糖系には，ATP を利用する反応があり，解糖系全体の反応において，ATP が合成される量よりも消費される量のほうが多い。
"

アルコール発酵においては，解糖系で生じた NADH の酸化に伴い ATPが合成される。

#

クエン酸回路では，NADH が生成されるだけでなく，ATP も合成される。

$

呼吸の過程では，酸素を必要とする電子伝達系において，ATP の合成に伴い二酸化炭素が生成される。

― ６７ ―（２１０８―６７）

生物
グルコースとキシロースの両方を含む培地（以下，混合糖培地）における，細菌 Nの増殖を調べるため，実験１を行った。

実験１

細菌 N の野生株を混合糖培地で培養し，培地中の細胞数とそれぞれの糖の濃度の変化を調べた。同時に，そのときのキシロースオペロンの発現量を調べた。図!は，その結果を示したものである。また，野生株とは糖の利用の仕方が異なる変異株 M を同様に培養し，細胞数と糖濃度の変化を調べたところ，図"の結果が得られた。なお，図!と図"で，培養開始時の細胞数は同じである。

3100
グルコース2発現量10)100100)(／L1000

細胞数

細胞数 相(対値

糖濃度g

キシロース

501600200400
培養時間(分)0

キシロースオペロンの発現量 相(対値 )4

注：細胞数は，培養開始時の細胞数を!とした相対値で示す。キシロースオペロンの発現量は，最大の発現量を１００とした相対値で示す。

図!

4(／2100
グルコース101))

L

細胞数

細胞数 相(対値

糖濃度3g1000
キシロース

010200400600
培養時間(分)800

注：細胞数は，培養開始時の細胞数を!とした相対値で示す。

図"― ６８ ―

（２１０８―６８）

生
問 ２ 実験１の結果について考察した次の文章中のア〜ウに入る語句の組合せとして最も適当なものを，後の!〜(のうちから一つ選べ。

野生株では，グルコースとキシロースの両方が存在すると，物ア２が先に利用される。キシロースオペロンの発現がリプレッサーにより制御されているとすると，このときリプレッサーはオペレーターイいると考えられる。

このような遺伝子発現の調節により，より速い増殖を可能とする糖が優先的に利用されている。また，実験１の条件では，

ウ

生株と変異株 M を混ぜて培養すると，が集団内で優勢になると考えウのほうが増殖が速く，野られる。

アイ

ウ!

グルコースに結合して野生株"

グルコースに結合して変異株 M#

グルコースから離れて野生株$

グルコースから離れて変異株 M%

キシロースに結合して野生株&キシロースに結合して変異株 M'

キシロースから離れて野生株(キシロースから離れて変異株 M― ６９ ―（２１０８―６９）

生物

問 ３ 図'から，細菌 N のキシロースオペロンの発現制御について，次のような仮説を立てた。

「キシロースオペロンは，キシロースが存在すると発現するが，グルコースが存在するとキシロースが存在しても発現は抑制される」

しかし，図'からは，「キシロースオペロンの発現は，グルコースのみによって制御される」という可能性も考えられる。この可能性を検討するためには，次の条件〜のうち，どの条件で培養したときのキシロースオペロンの発現量を比較すればよいか。その組合せとして最も適当なものを，後の!〜&のうちから一つ選べ。

３

グルコースのみを含む培地

キシロースのみを含む培地

グルコースとキシロースのどちらも含まない培地

混合糖培地

!

，

"

，

#

，

$

，

%

，

&

，

― ７０ ―（２１０８―７０）

生物

第２問

生体膜に関する次の文章を読み，後の問い（問１〜４）に答えよ。

（配点 １７）

イオンや分子量の大きな物質は，生体膜の脂質二重層を透過しにくい。そのため，チャネル，担体（輸送体），およびポンプと呼ばれる  生体膜を貫通して物質を輸送するタンパク質（以下，輸送タンパク質）
が，これらの物質の膜の透過を担う。生体膜のイオンの透過を担うチャネルやポンプは，細胞の様々な機能に関わる。植物の気孔は， 孔辺細胞が膨張することで開口し，収縮することで閉鎖するが，そのどちらにもチャネルが関わる。動物のニューロンでは， 興奮の伝導に際して複数のチャネルやポンプが関わる。

問 １ 下線部に関連する記述として最も適当なものを，次の!〜%のうちから一つ選べ。

!

４

選択的透過性は，能動輸送でみられる性質であり，受動輸送ではみられない。

"

チャネルは受動輸送に関わり，担体（輸送体）は受動輸送に関わらない。

#

生体膜の水の透過性は，特定の輸送タンパク質の働きにより高められる。

$

ポンプは，濃度勾配に逆らって物質を輸送することができない。

%

アミノ酸は，生体膜の脂質二重層を自由に透過するため，輸送タンパク質を介さずに輸送される。

― ７２ ―（２１０８―７２）

生物

問 ２ 下線部に関連して，孔辺細胞の膨張による気孔の開口にはカリウムチャネルが関わることが知られている。その働きを調べるため，実験１を行った。後の記述〜のうち，実験１の結果についての考察として適当な記述はどれか。その組合せとして最も適当なものを，後の!〜&のうちから一つ選べ。
５

実験１

タマネギの子葉から，孔辺細胞と，孔辺細胞以外の表皮細胞を取り出した。取り出した孔辺細胞をカリウムイオン（K＋）を含む溶液に浸すと，暗所ではその形態は変化しなかったが，明所では孔辺細胞が膨張した。他方，
K＋ を含まない溶液に浸すと，明所でも孔辺細胞はほとんど膨張しなかった。また，孔辺細胞以外の表皮細胞を K＋ を含む溶液に浸し，明所に置いたところ，その形態は変化しなかった。

細胞内に K＋ が流入することで，孔辺細胞が膨張する。



孔辺細胞は，特に暗所で K＋ を細胞内に取り込む。



気孔の開口には，光と K＋ のどちらも必要である。



孔辺細胞以外の表皮細胞は，暗所で膨張する。

!

，

"

，

#，

$

，

%，

&

，

― ７３ ―（２１０８―７３）

生物

問 ３ 下線部に関連して，図&は，ニューロンが刺激を受けて興奮するときの，生体膜の内側と外側の電位差（以下，膜電位）の変化を模式的に示したものである。この膜電位の変化には，ナトリウムチャネル，カリウムチャネル，およびナトリウムポンプが関わっている。膜電位と興奮に関する記述として適当でないものを，後の!〜%のうちから一つ選べ。

６6040
活動電位

電位

200()

mV − 20

活動電位の最大値

静止電位− 40− 60
− 80
−10
刺激

13時間(ミリ秒)
図!

2&

静止電位が生じている細胞の内外における K＋ 濃度を比較すると，細胞外よりも細胞内のほうが高い。
いき ち"ニューロンに閾値以上の刺激を与えると活動電位が発生するが，それ以上刺激を強くしても，活動電位の大きさは変わらない。

#

ナトリウムチャネルを通して細胞外にナトリウムイオン（Na＋）が流出すると，膜電位は急激に上昇し，最大値に達する。
$

最大値に達した後の膜電位の下降には，電位に依存して開閉するカリウムチャネルが関与する。

%

ナトリウムポンプは，Na＋ だけでなく，K＋ も輸送する。

― ７４ ―（２１０８―７４）生物

問 ４ ニューロンで活動電位が発生すると，活動電流（局所電流）が生じる。活動電流が次々に隣接する部分のチャネルを開くことによって，興奮が伝わる。
ニューロンの興奮の伝導と伝達に関する次の文章中のア〜

ウに入る語句の組合せとして最も適当なものを，後の!〜(のうちから一つ選べ。
７

ニューロン内を興奮が伝導するとき，一度興奮した部位がしばらく状態になることで，興奮がイア。興奮が軸索を伝導してシナプスまで到達

すると，そのニューロンにおいて，神経伝達物質がウ。

ア

イ

ウ!

興奮しやすい一定方向に伝わる

細胞外に放出される"

興奮しやすい一定方向に伝わる

細胞内に取り込まれる#

興奮しやすい

増幅される

細胞外に放出される$

興奮しやすい増幅される

細胞内に取り込まれる%

興奮しにくい一定方向に伝わる細胞外に放出される&

興奮しにくい一定方向に伝わる細胞内に取り込まれる'

興奮しにくい

増幅される

細胞外に放出される(

興奮しにくい増幅される

細胞内に取り込まれる― ７５ ―（２１０８―７５）

生物

第３問

骨格筋に関する次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。

（配点 １６）骨格筋は筋細胞（筋繊維）が多数集まってできており，筋細胞は，図!で示すように，多数の筋原繊維と，それを取り囲む発達した筋小胞体を持つ。 骨格筋の収縮は，筋細胞が収縮することで起こる。
脊椎動物では，全ての骨格筋は胚の体節から分化する。図"は，ある脊椎動物の胚の横断面であり，体節の発生に伴う分化の様子を模式的に示している。 体節は，発生が進むと二つの異なる組織に分化する。これらの二つの組織のうち，背側
ひ きんせつの表皮に近い組織は皮筋節と呼ばれる。皮筋節の一部から筋芽細胞が生じ，筋芽細胞は，所定の場所まで移動した後，筋細胞になる。

筋細胞

筋小胞体

ミトコンドリア
筋原繊維細胞膜
図

神経管

背体節
左!

背表皮皮筋節体節

脊索

右左右腹腹

図

"

― ７６ ―（２１０８―７６）

生物

問 １ 下線部に関連して，骨格筋の収縮に関する記述として適当なものを，次の!〜&のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
８・

９!

サルコメアの長さが短くなっても，暗帯の長さは変わらない。

"

トロポニンにカルシウムイオン（Ca２＋）が結合することで，アクチンとミオシンが結合できるようになる。
#

無酸素状態で筋収縮が起こることで解糖が起こり，筋細胞にはエタノールが蓄積する。

$

ATP がアクチンに結合することで，アクチンフィラメントはミオシンフィラメントの間に滑り込む。

%

アクチンフィラメントとミオシンフィラメントが共に短くなることで，筋収縮が起こる。

&

強縮は，単収縮が重なり合ったものであり，その大きさは単収縮と同じである。

― ７７ ―（２１０８―７７）

生物

問 ２ 下線部について，哺乳類の筋細胞の収縮の仕組みを調べる実験１〜４を行った。実験の内容とそれぞれの結果を次に示す。

実験に使った試料
・筋細胞をグリセリンに浸し，筋原繊維のみにした筋（以下，グリセリン筋）
・筋細胞から細胞膜のみを除去し，筋原繊維や細胞小器官は正常のままの筋（以下，スキンド筋）

実験１

ATP と高濃度の Ca２＋ を含む溶液に，グリセリン筋を浸した。

結筋収縮が起こった。

果

実験２

実験１と同じ高濃度の Ca２＋ を含み，ATP は含まない溶液に，グリセリン筋を浸した。
結

果筋収縮は起こらなかった。

実験３

ATP と低濃度の Ca２＋ を含む溶液に，スキンド筋を浸した。

結筋収縮は起こらなかった。

果

実験４

実験３と同じ溶液に，スキンド筋をしばらく浸した後，カルシウムチャネルを強制的に開く薬剤を加えた。
結果筋収縮が起こった。

― ７８ ―（２１０８―７８）

生物

次に，実験５〜７を行った。実験１〜４の結果を踏まえると，どのような結果になると考えられるか。予想される実験結果の組合せとして最も適当なものを，後の!〜(のうちから一つ選べ。

実験５

１０

実験１で使用した溶液の ATP を，グルコースに替えて，グリセリン筋を浸した。

実験６

実験４と同じ操作を，スキンド筋の代わりにグリセリン筋を用いて行った。

実験７

実験１と同じ操作を，グリセリン筋の代わりにスキンド筋を用いて行った。

実験５の結果実験６の結果実験７の結果!

〇〇〇

"

〇〇

×#〇

×〇

$〇

××%

×〇

〇

&×〇

×'

××〇

(×××

注：表中の〇は筋収縮が起こることを，×は筋収縮が起こらないことを示す。

― ７９ ―（２１０８―７９）

生物

問 ３ 下線部に関連して，皮筋節が分化する仕組みを確かめるために，ある発生段階のニワトリ胚を用いて，実験８〜１０の移植実験を行い，#日後の体節の分化を調べた。実験８・実験９の結果から考えると，実験１０を行った結果，体節はどのように分化すると考えられるか。その様子を示した図として最も適当なものを，後の!〜"のうちから一つ選べ。

実験８１１

胚から脊索を取り出し，図$で示すように，別の胚の右側の体節と表皮との間に移植した。
結果

左側の体節では，背側に皮筋節が分化した。
右側の体節では，皮筋節が分化しなかった。

移植された脊索体節
左皮筋節体節

脊索

右左右

移植１日後
図

実験９

$

図%で示すように，胚から神経管を取り出して切断し，背側神経管断片を作った。この断片を，別の胚の右側の体節と脊索との間に移植した。
結果

左側の体節では，背側に皮筋節が分化した。
右側の体節では，ほぼ全体が皮筋節に分化した。

背背側神経管断片
移植

腹体節神経管皮筋節

皮筋節体節

左右左右

移植１日後
図

%

― ８０ ―（２１０８―８０）

生物

実験１０ 図!で示すように，胚の左側の体節を取り出し，右の体節を取り除いた別の胚に，背腹が逆になるように移植した。

背体節

移植体節

左体節
右体節

左右腹図

Ǐ!

ǐ左右ǒ

Ǒ

左右左右左右Ǔ左右皮筋節― ８１ ―（２１０８―８１）

生

物

第４問

植物の生殖と環境応答に関する次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。（配点 １９）ジャガイモは， 有性生殖を行うほか，塊茎による無性生殖も行う。この塊茎は，地下茎の一部が肥大し，栄養を蓄積したもので，重要な食料の一つとなっている。ジャガイモの多くの品種では，塊茎の形成は短日条件で誘導される。ある高校のクラスでは，生物の探究活動の一環として，この塊茎の形成について調べることにした。二つの班に分かれ，班ごとに異なるテーマを設定して，実験計画の立案などに取り組んだ。

問 １ 下線部に関連して，野生植物が行う生殖にも，有性生殖と無性生殖の両方が見られる。次の記述〜は，それぞれ自然環境下の植物における有性生殖と無性生殖のどちらかについて，一般的な特徴を述べている。これらのうち，有性生殖の特徴に関する記述はどれか。それを過不足なく含むものを，後の!〜&のうちから一つ選べ。

１２



個体群密度が著しく低い場合には，子孫を残しにくい。



親個体が持っている遺伝情報の全てが，子個体に受け継がれる。



新たな病原菌の感染が広がっても，病気による子孫の全滅が起こりにくい。

!

"

#

$

，%

，

&

，

― ８２ ―（２１０８―８２）生物

問 ２ &班は，「ジャガイモの塊茎の形成に対する日長の作用が，どのような光受容体を介しているか」というテーマで調査を行い，日長の感知にフィトクロムが関わっていることが書かれた文献を見つけた。&班では，このフィトクロムの関与を確かめることを目的として，図&に示すように，異なる光周期条件でジャガイモを栽培して塊茎の形成を調べる実験１〜４を計画し，それぞれの結果を予測した。図&のア・イに入る語句として最も適当なものを，後の!〜%のうちからそれぞれ一つずつ選べ。
ア

１３・イ

１４

光条件(24 時間周期)
04812162024

予測した結果実験１

塊茎が形成される

実験２

塊茎が形成されない

実験３

塊茎が形成されない

実験４

塊茎が形成される

白色光

ア

完全暗図イ&!

紫外線"

青色光

$

赤色光

%

遠赤色光

― ８３ ―#緑色光（２１０８―８３）

生物

問 ３ 植物の炭酸同化で生産された物質（以下，同化物）は，いろいろな器官に分配されて，組織の構築に使われたり，栄養分として蓄えられたりする。&班は，「ジャガイモの塊茎の形成に際して，同化物の分配がどのように変化するか」をテーマに議論し，「より多くの量の同化物が地下茎に分配されるようになる」という仮説を立てた。そして，これを検証するために，表%の各試料について特定の項目の測定を行い，得られたデータから，地下茎に分配された同化物の比率を計算して，塊茎形成が誘導される条件と対照条件とでその値を比較することを考えた。測定する項目として最も適当なものを，後の!〜"のうちから一つ選び，比較する値を求める計算式として最も適当なものを，後の#〜$のう
ちから一つ選べ。

測定項目

１５計算式

１６%

表試
栽培条件

1

長日料

地下茎(x)

地下茎を除く植物全体(y)

x1

y1

x2

y2

x3

y3

長日条件で一定期間栽培
2

長日

短日

長日条件で一定期間栽培した後，短日条件に移して栽培
3

長日

長日

長日条件で一定期間栽培した後，さらに長日条件のまま栽培― ８４ ―（２１０８―８４）

生!

生のままの重量"乾燥させた後の重量#焼却した後の灰の重量$含まれるデンプンの重量%含まれる DNA の重量&

x１ ＋ y １
x１ ＋ y １とx２ ＋ y ２
x３ ＋ y ３'（x２ ＋ y２）−（x１ ＋ y１）（x３ ＋ y３）−（x１ ＋ y１）とx２ ＋ y ２x３ ＋ y ３(x２ − x１
x３ − x１と（x２ ＋ y２）−（x１ ＋ y１）（x３ ＋ y３）−（x１ ＋ y１）)

x２ − x３
y２ − y３と（x２ ＋ y２）−（x１ ＋ y１）（x３ ＋ y３）−（x１ ＋ y１）― ８５ ―物（２１０８―８５）

生

物第５問

陸上生態系に関する次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。

（配点 １４）陸上生態系の 様々な植生のなかでも， 森林は有機物の蓄積が多い。２１世紀に入ってから，熱帯を中心に１００万 km２ を超える森林が消失したため，植生や土壌中に蓄積されていた有機物は，熱帯地域を中心に大きく減少した。森林の消失の主要な原因の一つとして， 農耕地への転用が指摘されている。
問 １ 下線部に関連して，光合成を行う器官（以下，同化器官）と行わない器官（以下，非同化器官）の生物量（生物体量）の高さ別の分布には，植生ごとの特徴が現れる。次のグラフ，は，林床の草本層が発達した森林あるいは牧草地における，同化器官と非同化器官の量を，高さ（各植生の最高点の高さを#とする相対値）ごとに示している。森林のグラフは，のどちらか。また，そのグラフから推測される，この森林のそれぞれの高さにおける相対照度（植生の直上の明るさを#とする相対値）のグラフは，次の〜のどれか。その組合せとして最も適当なものを，後の!〜"のうちから一つ選べ。

― ８６ ―

１７（２１０８―８６）

生
高さ 相(対値ⓐ1.0

非同化器官

同化器官

0.80.6物0.4)

0.2
00.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

生物量(総量を１とする相対値)
高さ 相(対値ⓑ1.0

非同化器官

同化器官

0.80.60.4)

0.2
00.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

生物量(総量を１とする相対値)
ⓒⓓ

1.0

1.0

相対照度

00.5

0.2
01.0

相対照度0.4)0.5))

)

00.6

0.4

0.2
00.8

0.6

0.4

0.21.00.80.60.4

高さ 相(対値1.00.80.6ⓕ

高さ 相(対値

高さ 相(対値

高さ 相(対値

1.00.80ⓔ00.50.201.0

相対照度

00.5

相対照度!

，

"

，

#

，

$

，

%

，

&

，

'

，

(，

― ８７ ―1.0（２１０８―８７）

生物

問 ２ 下線部に関連して，森林と農耕地に蓄積されている有機物の量と純生産量の推定値を表%に示す。これらの値に基づいた考察として適当でないものを，後の!〜$のうちから一つ選べ。

１８

表%

現存量

土壌有機物量熱帯

１８１２１．
０温帯

１５１３０．
７

亜寒帯

９２１０．
２

熱帯

０．
５６０．
５

温帯０．
５７０．
５気候帯

森林

農耕地

蓄積されている有機物の量（kg/m２）

純生産量（kg/（m２・年））

生態系

注：数値は炭素量に換算した値。土壌有機物量は，土壌中の有機物の総量（地表の生物遺体も含む）。

!

現存量と土壌有機物量の合計に占める現存量の割合が最も高いのは，熱帯の森林である。

"

亜寒帯の森林で土壌有機物量が多いのは，年間の炭素固定量が少ないからである。

#

熱帯でも温帯でも，森林を農耕地に変えると，現存量は大きく減少する。

$

現存量と土壌有機物量の合計は，熱帯の森林と亜寒帯の森林でほとんど変わらない。

― ８８ ―（２１０８―８８）

生物

問 ３ 下線部に関連して，森林を焼き払って農耕地として利用し続けることは，その場所での炭素の循環に大きな影響を与える。その影響について考察した次の文章中のア〜ウに入る語句の組合せとして最も適当なものを，１９後の!〜(のうちから一つ選べ。

森林を焼き払っても，土壌中の有機物の多くは焼失することなく残存する。
その後，農耕地として利用し続けると，土壌有機物量は次第に減少していく。
その理由の一つは，農耕地になると森林であったときよりも地表温度が高くなりやすく，土壌中の有機物のして，農耕地では

イ

アが促されるからである。二つ目の理由と量が森林よりも小さく，また農作物の収穫のたびに生物量が農耕地の外に持ち出されるために，植生からの有機物の供給が森林よりウなることがあげられる。

ア

イ

ウ!

蓄積純生産

少なく

"

蓄積純生産

多#

蓄

積

呼

吸

少なく

$

蓄

積

呼

吸多%

分

解

純生産

少なく&分

解純生産

多'

分

解

呼

吸

少なく

(分解呼吸

多― ８９ ―くく

くく

（２１０８―８９）

生

物

第６問

生物の多様性と進化に関する次の文章（Ａ・Ｂ）を読み，後の問い（問１〜４）に答えよ。（配点 ２０）

Ａ

アキさんとハルさんは，探究活動で海岸へ出かけて海の生物の観察を行った。

アキ：海にはいろいろな生き物がいるね。

ハル：そうだね。岩陰にはカイメンやイソギンチャク，ウニ，波打ち際にはカサガイやカメノテがいるね。

アキ：いくつかの生き物を捕まえて，水槽に入れて観察してみよう。

ハル：からだの特徴からどの動物の仲間か分かりそうだね。

アキ：ところで，カイメンは岩に張り付いて動かないけど， 動物だったっけ。

ハル：そうだったと思うけど，帰ったら図書館で調べてみよう。

問 １ 下線部に関連して，次の記述〜のうち，生物学における「動物」の全てに当てはまる記述はどれか。それを過不足なく含むものを，後の!〜'のうちから一つ選べ。

２０

発生の過程で三つの胚葉（外胚葉・中胚葉・内胚葉）が形成される。



従属栄養生物である。



多細胞生物である。

!

"

#%

，

&，'

，，

― ９０ ―$

，

（２１０８―９０）

生物

問 ２ アキさんとハルさんは，観察したことと図書館で調べたことをもとに，いろいろな動物についてノートにまとめた。図&はその内容の一部である。また，図'は動物の主要な門について系統関係を示したものである。図&に示した特徴から，カメノテ，ウメボシイソギンチャク，およびムラサキウニ
は，それぞれ図'の V〜Z のどこに当てはまるか。最も適当なものを，後の!〜%のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。

カメノテ

２１

ウメボシイソギンチャク

２２

ムラサキウニ２３

海綿動物門 Ｖ
ノート○○動物門 Ｗ
カメノテ
・硬い殻を持つ・節のある器官を持つ・脱皮する

へん形動物門組織の分化

ウメボシイソギンチャク
・やわらかい・触手を動かす・刺胞(刺細胞)を持つ・・・

環形動物門

××動物門
Ｙ

ムラサキウニ・トゲで覆われている・硬い殻を持つ・原口は口にならない

線形動物門
新口動物・・・図□□動物門 Ｘ

旧口動物・・・&☆☆動物門
Ｚ脊索動物門図!

V"

W#X― ９１ ―$Y'%Z（２１０８―９１）

生

物Ｂ

ハルさんとアキさんは，先生と一緒に遺伝情報の伝達について考察している。

先

生：集団中における遺伝情報の伝達を考えるために，シミュレーションをしてみましょう。条件や手順を説明したプリント（図"）を見てください。

ハル：サイコロを振って，親とその個体から生まれた子を線で結ぶんですね。

シミュレーションの方法
世代１ A B C D E F
世代２条件★ 無性生殖をする１倍体の生物集団を考える。
★ 各世代において，それぞれの個体から多数の子が生まれ，全体として６個体がランダムに生き残り，次世代を構成する。
★ 世代１における個体はⒶ〜Ⓕとする。
手順
以下の⑴・⑵を世代１から７まで順に行う。
⑴ 世代ｔを親世代として，サイコロを６回振り，どの個体が何個体の子を残すかを決める。このとき，親世代６個体に左から，サイコロの目を小さい順に割り当てる。それぞれの目が出た回数を，その個体から生まれて生き残った子の数とする。
⑵ 世代ｔの親から子の数だけ，世代ｔ＋１の個体と線で結ぶ。

世代３世代４世代５世代６例の目が出た場合，二つ，世代７が一つ，世代８が一つ，がが二つなので下図のようになる。

世代ｔ
世代ｔ＋１

図

ア

"

キ：先生，できました。

（図#は未完成のハルさんの結果，図$はアキさんの結果である。なお，ハルであっさんが世代&を親世代としてサイコロを振ったところ，た。）
先

生：シミュレーションの結果は，集団中の個体の系図を表しています。皆さんの結果で，世代'の個体の遺伝情報は，世代!のどの個体に由来していますか。

ハル：私の結果（図#）では，世代'の%個体のうち，ア個体が世代!の個体に由来し，それ以外は個体に由来しました。
アキ：私の結果（図$）では，世代'の全個体が個体に由来しています。
― ９２ ―（２１０８―９２）

生
ハルさんの結果(未完成)

アキさんの結果

世代１ A B C D E F

世代１ A B C D E F

世代２世代２世代３世代３世代４世代４世代５世代５世代６世代６世代７世代７世代８世代８図先*

図物+

生：次に，系図のどこかで突然変異が起こったと考えてみましょう。シミュ
レーションの結果は，遺伝的浮動による  遺伝子頻度の変動としても捉えることができます。

アキ：私の結果（図+）で， 印のところで突然変異が起こったと考えると，変異型の対立遺伝子を持つ個体は，一つの世代中に最大イ個体まで増加し，その後消失しています。
ハル：突然変異をランダムに起こすシミュレーションもできそうですね。

問 ３ 図*のハルさんの結果を完成させた上で，会話文中のア・イに入る数値として最も適当なものを，次の!〜&のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。
ア２４・イ

２５!

'"

(#)

― ９３ ―$*%+&,（２１０８―９３）生物
問 ４ 下線部に関連して，次の記述〜のうち，現実の生物集団で起こる遺伝子頻度の変動についての記述として適当なものはどれか。シミュレーショ
ンの結果も参照しながら，その組合せとして最も適当なものを，後の!〜&のうちから一つ選べ。

２６

新しく生じた突然変異の多くは，集団全体に広まることはなく，やがて集団中から失われる。



生存や繁殖にとって中立な突然変異は，集団全体に広まることができない。
'回の突然変異に由来する対立遺伝子が，ある世代で集団全体に広まっているとき，その世代の全個体が共通の祖先を持つことを意味する。


遺伝子頻度の変動に与える遺伝的浮動の影響は，集団が大きくなるほど大きくなる。

!

，

"

，

#，

$

，

%

，

&，

― ９４ ―（２１０８―９４）