共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問142 (生物(第5問) 問2(a))
問題文
a被子植物は、植物の中で最も多様化している。この理由の一つは、動物を利用することで花粉をほかの個体の柱頭へと付着させ、b有性生殖によって子孫を残す効率を高めることができる仕組みを獲得したためである。例えば、被子植物に見られる多様な花の色や模様は、花粉を運ぶ動物(送粉者)に花の存在や、餌となる蜜や花粉のありかを知らせることで、送粉者を効率よく誘引することに役立つ特徴である。
被子植物の主要な送粉者である昆虫は、ヒトが感知できない花の色や模様を目印に訪花する。これは、ヒトと昆虫とではc視細胞の発生過程が異なるだけでなく、d昆虫は紫外線を感知できる視細胞を持つためである。このように、私たちヒトが感知できない情報のやり取りも、生物の多様化に関与している。
下線部bに関連して、有性生殖が多様な遺伝子型をつくる仕組みに関する次の文章中のアに入る数値として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
ある常染色体に、三つの連鎖した遺伝子座が存在し、それぞれで対立遺伝子がヘテロ接合している個体を想定する。この個体が形成する配偶子における対立遺伝子の組合せの種類は、減数分裂の際に相同染色体の乗換えが全く起こらない場合には( ア )種類であり、乗換えが自由に起こった場合には最大( イ )種類になる。こうした相同染色体の乗換えによる遺伝子の組換えは、減数分裂の際に全ての染色体で起こるため、有性生殖により多様な遺伝子型を持つ子孫がつくられる。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問142(生物(第5問) 問2(a)) (訂正依頼・報告はこちら)
a被子植物は、植物の中で最も多様化している。この理由の一つは、動物を利用することで花粉をほかの個体の柱頭へと付着させ、b有性生殖によって子孫を残す効率を高めることができる仕組みを獲得したためである。例えば、被子植物に見られる多様な花の色や模様は、花粉を運ぶ動物(送粉者)に花の存在や、餌となる蜜や花粉のありかを知らせることで、送粉者を効率よく誘引することに役立つ特徴である。
被子植物の主要な送粉者である昆虫は、ヒトが感知できない花の色や模様を目印に訪花する。これは、ヒトと昆虫とではc視細胞の発生過程が異なるだけでなく、d昆虫は紫外線を感知できる視細胞を持つためである。このように、私たちヒトが感知できない情報のやり取りも、生物の多様化に関与している。
下線部bに関連して、有性生殖が多様な遺伝子型をつくる仕組みに関する次の文章中のアに入る数値として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
ある常染色体に、三つの連鎖した遺伝子座が存在し、それぞれで対立遺伝子がヘテロ接合している個体を想定する。この個体が形成する配偶子における対立遺伝子の組合せの種類は、減数分裂の際に相同染色体の乗換えが全く起こらない場合には( ア )種類であり、乗換えが自由に起こった場合には最大( イ )種類になる。こうした相同染色体の乗換えによる遺伝子の組換えは、減数分裂の際に全ての染色体で起こるため、有性生殖により多様な遺伝子型を持つ子孫がつくられる。
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題のポイントは、「乗換えが全く起こらない」という条件です。
この個体は、3つの遺伝子座すべてでヘテロ接合です。なので、相同染色体を次のように考えます。
・1本目:ABC
・もう1本:abc
減数分裂では、この2本の染色体から配偶子が作られます。
ここで、乗換えが全く起こらないのであれば、染色体の一部を交換することはありません。したがって、配偶子には、
・1本目の染色体をそのまま受け取ったABC
・もう1本の染色体をそのまま受け取ったabc
の2通りとなります。
よって、(ア)=2種類となります。
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02
この問題は、減数分裂時の相同染色体の乗換えによって、配偶子の遺伝子の組合せがどのように増えるかを問う問題です。
3つの遺伝子座について、それぞれ対立遺伝子がヘテロ接合しているので、例えば一方の相同染色体を ABC、もう一方を abc とします。
乗換えがまったく起こらない場合は、もとの染色体の組合せである ABC と abc の2種類しか配偶子には生じません。
したがって、アの答えは「2」です。
不適です。
正解です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
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03
染色体上に連鎖する遺伝子の動きについての問題です。
連鎖している3つの遺伝子をそれぞれA(a)、B(b)、C(c) として解説します。
※()はそれぞれの対立遺伝子とします。
3つの遺伝子は連鎖しているので、染色体上の遺伝子をイラストで表すと下図になります。
減数分裂をすると、配偶子はどちらか一方の染色体をもつことになります。
乗り換えが起こらないとすると、配偶子の染色体のパターンは図の2パターンになります。
したがって、対立遺伝子の組み合わせは、ア:2種類 となります。
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