生物学II （記述）

87問 • 2年前

問題一覧

生物学の定義は何でしょうか？生命の◯◯◯研究です。◯◯◯に当てはまる漢字３字を答えよ。

科学的

科学（Scienece）には大きく分けて二つの方法があります。１つの方法名をあげて、簡潔に説明せよ。具体例を記述すること。

発見型科学　検証できる観察と測定であること。具体例としてゾウリムシの観察が発見型科学としてあげられる。ゾウリムシの観察は生きたままで観察できる光学顕微鏡・体の表面にある繊毛を見るが出来る走査型電子顕微鏡・内部構造を見る事が出来る透過型電子顕微鏡の三つで観察した。つまり、目的に応じて様々な方法で観察する。このことが発見型と言える。発見型科学　検証できる観察と測定であること。具体例としてゾウリムシの観察が発見型科学としてあげられる。ゾウリムシの観察は生きたままで観察できる光学顕微鏡・体の表面にある繊毛を見るが出来る走査型電子顕微鏡・内部構造を見る事が出来る透過型電子顕微鏡の三つで観察した。つまり、目的に応じて様々な方法で観察する。このことが発見型と言える。

科学（Scienece）には大きく分けて二つの方法があります。もう１つの方法名をあげて、簡潔に説明せよ。具体例を記述すること。

仮説検証型科学　自然を説明する方法のこと。具体例としてテレビのリモコンが反応しないときが仮説検証型科学としてあげられる。テレビがつかないとき観察「テレビが動かない」といい→疑問「なぜつかないか」と考え→仮説「電池が無いもしれない」→予測「電池が無いのであれば、交換知ればつくのではないか」→実験「新しい電池と交換する」→実験検証「動くかを試す」動かなかった場合は仮説からやり直しする。つまり、自分で観察→疑問だし→仮説をたて→どうなるか予測を立て→実験し→実験の結果を試す。このことが仮説検証型の科学と言える。

科学では検証できることが重要です。観察結果が繰り返し得られること、検証が可能なことを◯◯◯があるといいます。◯◯◯に当てはまる漢字３字を答えよ。

再現性

生命の７つの特徴をあげてください。

①規則性、②制御、③成長と発達、④エネルギーの利用、⑤環境への応答、⑥増殖、⑦進化　が記載されていればオーケー。

種の定義を記述してください。

種とは、「同じ場所・時間に暮らしていて、互いに自然交配して、健全な子孫をつくる可能性のあるグループ」のことです。

生命の特徴として「システム間の相互作用」があげられます。資料では、１０段階の異なる階層が相互作用することが述べられていました。①生物圏から⑩までの各段階を記述してください。

①生物圏②生態系③群集④集団⑤生物個体⑥器官系と器官⑦組織⑧細胞⑨細胞内小器官⑩分子と原子

原子番号113、日本の理研で発見された元素名をカタカナで答えよ。

ニホニウム

原子は陽子と中性子から成る原子核と電子を含む電子雲から構成される。ヘリウム原子を野球場と見立てた場合、原子核と電子の大きさはどのくらいか説明せよ。

原子核と電子の大きさはピーナツとブヨに相当する。

同位体は陽子の数は同じだが◯◯◯の数が異なるために、同じ元素であるのに△△がことなる。◯◯◯と△△に当てはまる語句を例にならって答えよ。例：半減期と原子

中性子と質量

放射性同位体を用いれば、生物試料の年代測定が可能である。ある化石の炭素14/12の比率を調べると、環境の1/4だった。炭素14の半減期を5700年とすると、何年前の化石といえるか？計算式も合わせて回答せよ。

5700年ｘ2回で1万1400年前の化石となる。

水分子は極性分子と言われる。その理由について説明せよ。

極性分子とは、電荷の分布が分子内で不均等であるとき、＋極と−極を生じて極性をもつ分子のことです。酸素と水素の間の共有電子が酸素側に強く惹きつけられることから生じます。これは、酸素の電気陰性度が高いことが理由です。この結果、水素側は弱いプラスとなり、酸素側は弱いマイナスとなります。

大きな樹木の頂上まで水が上昇するのは何故でしょうか？簡潔に説明せよ。

水の凝集するため。

氷が水に浮くことの生物学的意義について簡潔に説明せよ。

氷の下で泳ぐことが出来る。

氷が水に浮く理由ついて簡潔に説明せよ。

氷が水よりも密度が低いため

グルコースとフルクトースの構造上の関係を何というか？

異性体

単糖に関する問題です。炭素が六個の単糖をヘキソースと呼びますが、ケトース、アルドースという分類もあります。ケトース、アルドースについて説明してください。

単糖類の化学構造は、水酸基をもつアルデヒド、またはケトンです。このうち、アルデヒド基をもつものをアルドース、ケトン基をもつものをケトースとよびます。アルドースにはグルコースやガラクトースなど、ケトースにはフルクトースなどがあります。これらグルコース（ブドウ糖）、ガラクトース、フルクトースは、全て分子式C6H12O6で表され、炭素C原子を6コもつことから、ヘキソース（六単糖）と呼ばれます。

いわゆる砂糖は、何と何が結合したものでしょうか？

グルコースとフルクトースが重合したもの

デンプンとセルロースの違いについて記述せよ。

デンプンとセルロースの違いは、αーグルコース、βーグルコースの違いによります。デンプンは、直鎖ではありながら、分子内の水素結合により直鎖状のらせん構造をとります。一方、セルロースはβ-1,4-グリコシド結合でまっすぐつながるため、分子内と分子間に水素結合ができ安定な構造となります。

飽和脂肪と不飽和脂肪について、代表例を示しながら、簡潔に説明せよ。

飽和脂肪は、室温で個体になりやすい脂質、一方、不飽和脂肪は室温で個体になりにくい脂質が多く含まれています。飽和脂肪は動物の肉に多く含まれ、不飽和脂肪は、魚や植物に多く含まれます。

トランス脂肪とは何か？簡潔に説明せよ。

人工的に合成された不飽和脂肪のことであり、トランス型二重結合をもっている。

アミノ酸とアミノ酸が結合するとき、〇〇反応によって、〇〇〇〇結合が形成されます。回答は、〇〇と〇〇〇〇と書くこと。

脱水とペプチド

粗面小胞体と滑面小胞体の構造的な違い、機能的な違いについて簡潔に述べよ。

粗面小胞体はリボソームがありタンパク質を合成するが、滑面小胞体はリボソームが無くホルモン合成をする。

ゴルジ体の働きについて述べよ。

タンパク質の修飾

合成されたタンパク質は〇〇〇〇によって粗面小胞体からゴルジ体に運ばれます。タンパク質は、ゴルジ体で糖鎖などが不可される修飾を受けます。タンパク質を運ぶ〇〇〇〇は細胞膜と融合して、細胞外に放出されます。〇〇〇〇に当てはまる漢字4字を答えよ。

輸送小胞

食品のカロリーの問題です。1カロリー(cal)=1gの水の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量。この時、ピーナツ一粒は、5 kcalです。ピーナツ一粒は1kgの水の温度を何度上昇させますか？記述式なので得点は出ません。

5度

ATPが加水分解されてADPとリン酸が生成されるが、この時のリン酸はタンパク質に対してどのように働くのか？Na⁺/K⁺ポンプを例に説明せよ。

リン酸はほかの分子に転移する。ナトリウム/カリウムポンプでリン酸化し自由エネルギーによって立体構造の変化が可能になりナトリウムを細胞外へ放出する事が可能になる。

酵素は、熱・ pH・溶媒・塩濃度によっても失活する。その理由を説明せよ。

立体構造に変化し酸素活性が消失してしまうから。

呼吸の電子伝達系に関する問題。電子伝達系を流れてきた電子の最終受容体は何か？漢字２字で答えよ。

酸素

電子伝達系においてATP合成酵素に必要なエネルギーについての問題。次の◯◯に入る漢字２字を答えよ。 ATP合成酵素は、◯◯イオンの濃度勾配を利用してATPを合成する。

水素

光合成の問題です。光化学系で、光からエネルギーを獲得するのは何ですか？漢字２字で答えよ。

電子

これからの紅葉シーズンで、葉の赤色を示す色素の総称、◯◯◯◯◯◯に当てはまるカタカナ６字で答えよ。

カロテノイド

真っ赤な体を持つキンメダイは周りの魚からはどのように見えるのでしょうか？簡潔に説明せよ。

周りの魚からは姿は見えていない

深海魚フチマルギンメは、ヒトではほとんど区別できない深海の暗闇を細かく識別できる可能性が報告されました。それは何故ですか？

幅広いレンジで細かな波長に対応しているから

コモドドラゴンのフローラのように雌だけ赤ちゃんを生む現象を◯◯生殖という。◯◯にあてはまる漢字２字を答えよ。

単為

精子と卵をつくる分裂のことを何というか？　

減数分裂

有糸分裂と減数分裂の２種類の分裂がおこる生物の生殖様式を◯◯生殖という。◯◯に当てはまる、漢字２字を答えよ。

有性

有糸分裂において、複製された２本の染色体を◯◯染色体という。◯◯に当てはまる、漢字２字を答えよ。

姉妹

減数分裂第一分裂では、染色体の交差が起こることが知られている。交差は生物にとってどのような意義がありますか？簡潔に述べよ。記述式なので点数は表示されません。

人の染色体はｎ＝23。2の23乗で8388608通りで、約800万通りである。

ヒトの受精卵の場合、染色体の組み合わせは何通りになりますか？

800万通りの卵×800万通りの精子＝64兆通り

これまでに知られている中で最も黒い生物には、スーパーブラックバードのフウチョウ、ウルトラブラックフィッシュのユメアンコウが挙げられます。それぞれの黒い理由（光の反射を防ぐ理由）を記述してください。資料参照のこと。

フクチョウは折れ曲がった羽毛による光の吸収ユメアンコウは密集したメラノサイトによる光の吸収

生物個体の遺伝性の形質について、生物は両親から1ずつ受け継ぎ2つの対立遺伝子をもつ。この時、2つの同一な対立遺伝子を持つことを◯◯接合と呼ぶ。◯◯に当てはまるカタカナ２文字を書け。

ホモ

メンデルの時代と異なり、現在では遺伝子、ゲノムという概念が分かっています。対立遺伝子とは、〇〇染色体上の同じ遺伝子座にある遺伝子、つまり母親由来の染色体と父親由来の染色体上の遺伝子のことです。◯◯に当てはまる漢字２文字を書け。

相同

あなたは黒のラブラドールレトリバーを飼っています。このラブラドールの遺伝子型を交雑によって調べる方法を簡潔に記述せよ。

検定交雑をさせる。

ヌクレオチドは、糖、リン酸、塩基が結合したものです。糖の炭素の番号を基準にして3’側に〇〇基が、5’側に△△△基がついています。〇〇に当てはまるアルファベットを記入せよ。

DNAを複製するDNAポリメラーゼは5’→3’方向にしか合成できません。すると鋳型DNAが3’→ 5’方向の親DNA鎖はそのまま長く伸長できますが、相補鎖の鋳型DNAが5’→ 3’方向の親DNA鎖はどのように伸長されるのでしょうか？

複製フォークの進行と逆向きの短いDNA鎖は複製される。

デメニギスの眼は、何故、上向きについているのでしょうか？

発光器から放たれる光でコミュニケーションをとっている。

染色体における２つのモードを答えよ。

ユーロクロマチンとヘテロクロマチン

DNAが巻き付いているタンパク質の名称を答えよ。

ヒストン

タンパク質尾部にあるリジン残基はプラスの電荷をもつ。これがクロマチン構造の変化をもたらす理由を述べよ。

DNAは負にチャージしている為、プラスと引き合せることでクロマチン構造が凝縮させる。

精子や卵子の形成過程において何らかの形で遺伝子に「メチル化のしるし」が刷り込まれ、そのしるしにしたがって子での遺伝子発現が生じる現象の名称は何か？

ゲノムの刷り込み

制限酵素が切断するDNAの結合の名称は、◯◯◯◯◯◯◯◯結合という。◯◯◯◯◯◯◯◯に当てはまるカタカナ８字を答えよ。資料参照のこと。ヒント、「ホ」からはじまります。

ホスホジエステル

あなたは、ゲノム編集容認派ですか？慎重派ですか？次の2択から選べ。

自分の考えを書いてください

遺伝子改変技術に関する問題です。遺伝子改変技術には遺伝子を組み換えるものと組み換えないものがあります。外来の遺伝子をゲノム中に組み込む技術を何と呼びますか？◯◯◯◯◯◯◯◯◯技術とよぶ。カタカナ９字で答えよ

トランスジェニック

ゲノム編集食品に関する質問です。外来遺伝子を導入する方法（問題２）と異なり、ゲノム編集で遺伝子を切断して機能を喪失させるだけならば、審査不要、届け出不要になりました。なぜゲノム編集食品は審査不要なのでしょうか？考えを述べよ。記述式なので回答はでません。

品種改良と同程度リスクであり、動物の命に関わる事ではないから。

ES細胞を使った遺伝子改変マウスの作成に関する問題です。ES細胞を使う理由は、体細胞分裂では稀にしかおこらないが、減数分裂で普通におこる「ある現象」を利用しています。この「ある現象」とは、何か答えよ

相同組み換え相同染色体の組み換えのどちらか

ゲノム編集技術であるCRISPR/Casシステムはもともと細菌の持つとある機構を応用したものです。細菌における本来の役割とは何ですか？

ウイルスに対するための免疫機構

これまでの方法と比較してゲノム編集の利点は全ての◯◯に応用可能であることである。◯◯に当てはまる漢字2字を答えよ。これまでの方法と比較してゲノム編集の利点は全ての◯◯に応用可能であることである。◯◯に当てはまる漢字2字を答えよ。

生命、生物のどちらか

CRISPR/Casシステムでは、〇〇◯RNAと二重鎖を切断するCas９を受精卵にインジェクションするだけで良い。〇〇◯に当てはまるカタカナ３字を書け。

ガイド

ゲノム編集は素晴らしい技術ですが、内在的なリスクを抱えています。それは◯◯◯◯◯◯◯◯問題です。◯に当てはまるカタカナ7字を答えなさい。

オフターゲット

メバルは最高200年の寿命なのに対して、アフリカに生息する killfishの仲間は長くても6ヶ月の寿命である。何故、killfishは短い寿命なのか？彼らの生息環境をあげて説明せよ。記述式なので得点は表示されません。

寿命が短いKillifishの生息環境は過酷である。繁殖可能な雨期は4−6ヶ月、それ以外は乾期である。短い雨期の間に成長

個体群を構成する各個体の持っているすべての遺伝子座の対立遺伝子を合わせたものを、その個体群の◯◯◯◯◯◯と呼ぶ。◯に当てはまる語句を答えよ

遺伝子プール

　1万人に1人のフェニルケトン尿症（PKU）が生まれる。ハーディ・ワインベルグの法則が成り立つ時、q2＝1/10000＝0.0001である。Pはどんな式で表されるか？その値を含めた式で答えよ。

ｐ＝１−ｑ＝0.99

問題５の◯◯◯◯◯◯が変化するメカニズム2つの名称を答えよ。記述式のため回答は表示されません。

遺伝的浮動遺伝子流動遺伝的浮動、遺伝子流動遺伝子流動、遺伝的浮動

ビン首（ボトルネック）効果について具体的に説明してください。

急激な環境変化により、集団サイズの劇的な減少がおこること。

性選択について説明してください。

特定の特徴をもと個体が他の個体より交尾機会を多く得る自然選択の一型。

種の定義を記述してください。記述式なので得点は出ません。

自然に交配し繁殖能力のある子孫を作る可能性のある集団の集まりのこと。

雑種形成に関する問題。馬とロバが交配して生まれる子供は、ラバとして知られています。でもラバは繁殖できません。その理由について染色体数の視点から簡潔に記述せよ。

ロバの染色体は2ｎ=62配偶子がn＝31だが馬の染色体は2n=64配偶子がn＝32だが、ラバの染色体は2n=63と減数分裂でペアを作る事が出来ないから。

異所的種分化について簡潔に説明せよ。

地理的隔離になった2つの集団が別々種に進化すること。

生殖様式のある形式を持っているかどうかに依存している。この生殖様式とは何か？

単為生殖

もともと不稔雑種だったものが、倍数体化がおこったものを◯◯倍数体とよぶ。◯◯に当てはまる漢字２字を答えよ。

異質

種分化の見本市とも言われる。地理上の場所はどこか？

島嶼

ウーパールーパーの成体やヒトの成体に見られる特徴を進化的な視点から◯◯進化と呼ぶ。◯◯に入る漢字２字を答えよ。

幼形

通常の細胞は分裂を繰り返すとテロメアが短くなりますが、がん細胞は短くなりません。その理由を説明してください。

ガン細胞はテロメラーゼという酵素で永続的な細胞分裂をするから。

爬虫類と哺乳類を分類するうえで、重要な形質の違いを２つ答えよ。

毛と乳腺の有無

系統樹の作成において進化の分岐パターンの枝ことを◯◯◯◯という。◯に当てはまるカタカナ4字を答えよ。

クレード

単孔目の名前の由来になった、単孔目を特徴づける解剖学的特徴はなにか？簡潔に説明せよ。記述式のため点数は表示されません。

爬虫類と同じように総排泄腔が一つある。

原核生物がつくるコロニーを何と呼びますか？

バイオフィルム

島嶼化について説明せよ。

島で起こる極端な適応例のことで生命が巨大化、矮小化するもの。

カイメンの特徴について説明せよ。

多細胞生物であるが組織を持たない動物

クラゲやイソギンチャクに代表される刺胞動物に備わっている刺胞とはなんでしょうか？説明せよ。

刺胞とは物理的または科学的刺激により毒液を注入する針を備えた細胞内小器官をもつ細胞

無脊椎動物の中で最大の動物門は何か？　そのおよその種数も合わせて答えよ。

節足動物　110万種以上

人類が誕生した地はどこか？カタカナ４字で答えよ。

アフリカ

直立するヒト」を意味するヒト族を「ホモ・◯◯◯◯◯」という。この◯に当てはまるカタカナを答えよ。

エレクトス

我々は母親由来、父親由来の遺伝子を持っている。特定のゲノム領域に注目すると、父親由来と母親由来のゲノムDNA間で塩基に突然変異が起こっている。あるゲノム領域Aは２箇所、領域Bは7箇所持っていた。この場合、領域Aと領域Bではどちらが祖先から最近分岐したといえるか？簡潔に説明せよ。記述式のため解答は出ません。

ゲノム領域A 領域Aは2か所、領域Bは7か所でDNAの変異が少ないほど、祖先から伝わった時間が長いから。

アフリカ人と非アフリカ人のゲノムの多様性を比較すると非アフリカ人のゲノムのほうが多様性が低かった。この理由を簡潔に説明せよ。

9万年前から5万年前の間に創設者の効果である人口ボトルネックイベントが起きたから

何故、ネアンデルタール人は絶滅したのか？その理由を簡潔に記せ。

集団が小さかったから

生物学Ⅱ

髙橋弥生 · 54問 · 2年前