大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問138 (生物(第3問) 問3)
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(c)について、表1は、脊索動物の生殖の様式のリストである。
この表を参考に、脊索動物の体内受精に関する考察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。
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問138(生物(第3問) 問3) (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(c)について、表1は、脊索動物の生殖の様式のリストである。
この表を参考に、脊索動物の体内受精に関する考察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。
- 体内受精の獲得には、肺を持つ必要があった。
- 体内受精の獲得には、胎生である必要があった。
- 体内受精は、淡水での生殖を行うために必要な条件であった。
- 体内受精は、水のない環境での生殖を行うために必要な条件であった。
- 体内受精は、脊椎動物で初めて獲得された。
- 体内受精は、四足(四肢)動物で初めて獲得された。
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この過去問の解説 (1件)
01
体内受精とは、卵子と精子が雌の体内で受精することです。表1を見ると、サメも体内受精していることが分かります。水中でも体内受精は可能ということが分かります。
表1をみると、サメやホヤも体内受精をしていることが分かります。サメやホヤに肺はないので、体内受精に肺は必要ないことが分かります。よって、この選択肢は、誤りとなります。
表1を見るとサメやカエルも体内受精を行っています。サメやカエルは胎生ではなく、卵生です。つまり、体内受精の獲得には、胎生である必要はありません。よって、この選択肢は、誤りとなります。
表1を見ると哺乳類や鳥類も体内受精を行っています。哺乳類や鳥類は淡水に生息していないので、体内受精を行うのに淡水は必要な条件ではないことが分かります。よって、この選択肢は、誤りとなります。
体内受精は、卵子と精子が体内で出会うことができます。卵子と精子は、乾燥に弱く、体内で受精することで、乾燥などの影響を避けることが出来ます。また、水のない環境で受精を行うことで、卵子と精子を効率よく受精させることができるます。
よって、体内受精において、水のない環境で生殖を行うために必要な条件だったというのは、正しいと言えます。
体内受精は、ホヤなど無脊椎動物でも可能なので、この選択肢は誤りとなります。
体内受精は、サメなど四足動物以外でも獲得されているので、この選択肢は誤りとなります。
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