共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問137 (生物(第3問) 問2)
問題文
多くの動物の卵では、受精すると(a)小胞体に蓄えられているCa2+が放出され、卵の細胞質基質のCa2+濃度が一時的に上昇する。これをCa2+波と呼ぶ。Ca2+波は、受精膜の形成や、卵が発生するために必要な様々な代謝系の活性化(以下、卵の活性化)に必要である。
(b)両生類のイモリや哺乳類のマウスは(c)体内受精を行い、受精の際に卵内に進入する精子の細胞質基質のタンパク質によって、Ca2+波が誘起される。イモリでは、(d)精子の細胞質基質に存在する酵素Xが、卵内でCa2+波を誘起することが明らかとなっている。酵素Xは次に示す反応を触媒する酵素で、通常はミトコンドリアにおいてクエン酸を生成しているが、逆方向の反応の触媒も可能である。
下線部(b)に関連して、イモリとマウスに共通する特徴として適当でないものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問137(生物(第3問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
多くの動物の卵では、受精すると(a)小胞体に蓄えられているCa2+が放出され、卵の細胞質基質のCa2+濃度が一時的に上昇する。これをCa2+波と呼ぶ。Ca2+波は、受精膜の形成や、卵が発生するために必要な様々な代謝系の活性化(以下、卵の活性化)に必要である。
(b)両生類のイモリや哺乳類のマウスは(c)体内受精を行い、受精の際に卵内に進入する精子の細胞質基質のタンパク質によって、Ca2+波が誘起される。イモリでは、(d)精子の細胞質基質に存在する酵素Xが、卵内でCa2+波を誘起することが明らかとなっている。酵素Xは次に示す反応を触媒する酵素で、通常はミトコンドリアにおいてクエン酸を生成しているが、逆方向の反応の触媒も可能である。
下線部(b)に関連して、イモリとマウスに共通する特徴として適当でないものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- 胚の発生期に脊索を持つ時期がある。
- 胚の発生期に羊膜を生じる。
- 有髄神経繊維を持つ。
- 腎臓で体液の塩分濃度を調節する。
- 顎を持つ。
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この過去問の解説 (3件)
01
まず、明らかにおかしい選択肢が一つあります。「羊膜」の選択肢です。「羊膜」とは母親の胎内で胎児を安全に守る膜にあたります。
つまり母体に危険性が生まれやすい、それは圧の観点で陸上生物に強く関わり、魚類・両生類との大きな差で、イモリはこれを持ちません。
よってこれが答えになります。
「塩分調整」に関しては、能動輸送・受動輸送の仕組みを、「発生」に関してはその正しい流れを資料集などで確認しておいてください。
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02
この問題は両生類と哺乳類の非共通点を選択するものです。
両者とも脊髄を持ちます。
羊膜に関しては爬虫類、鳥類、哺乳類が持つものです。
有髄神経繊維を持ち、腎臓で塩分調整も両者とも共通します。
したがって羊膜に関する選択肢が誤っているため、正解は「胚の発生期に羊膜を生じる。」の選択肢となります。
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03
羊膜とは、胎児を包む膜で、羊水を保持し、胎児を衝撃や乾燥から守る膜のことです。出産時に羊膜が破れることを「破水」といいます。これは哺乳類や鳥類、爬虫類の特徴です。そして、両生類と魚類には羊膜がありません。
なぜ、哺乳類や鳥類、爬虫類に羊膜があり、両生類と魚類には羊膜がないのか。それは、生活する環境に違いがあるからです。
羊膜は、乾燥や衝撃から胎児を守るためにあります。魚類は水中、両生類は水中や湿度の高い場所に生息します。つまり、衝撃も少なく、乾燥しない場所に生息するので、羊膜が必要ないのです。一方、哺乳類や鳥類、爬虫類は、陸上で生息します。陸上は、乾燥もし、外からの衝撃も強いため、胎児を守る羊膜が必要になりました。
イモリは両生類、マウスは哺乳類。
マウスには羊膜が生じますが、イモリには羊膜が生じないので誤りとなります。
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