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)

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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138(生物(第3問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章を読み、後の問いに答えよ。

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(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。
問題文の画像
  • 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 (3件)

01

この問題は一見、知識の問題のようにも見えますが、「資料読解」で解けるチャンス問題です。「ありなしクイズ」の要領で解いていきます。

 

その選択肢が成立するならどうなってなければいけないか、で検討します。

 

以下、体内(外)受精を行う動物を体内(外)動物とします。

選択肢1. 体内受精の獲得には、肺を持つ必要があった。

この選択肢が成立するなら、体内動物は肺を必ず持ち、体外動物は肺を必ず持たないはずです。

サメやホヤが反例になり、誤りです。

選択肢2. 体内受精の獲得には、胎生である必要があった。

この選択肢が成立するなら、体内動物は必ず胎生であり、体外動物は必ず胎生でないはずです。

ニワトリやトカゲが反例になり、誤りです。

選択肢3. 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。

この選択肢が成立するなら、体外動物は淡水での生殖をおこなっていてはならないはずです。

メダカが反例になり、誤りです。

選択肢4. 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。

この選択肢が成立するなら、体外動物は水のない環境での生殖を行えないはずです。

 

・・・・・・正しそうです。

一応すべての選択肢を確認します。資料読解系の問題は見落としが発生しがちです。

選択肢5. 体内受精は、脊椎動物で初めて獲得された。

この選択肢が成立するなら、体内動物に脊椎動物以前の動物はいてはならないはずです。

原索動物であるホヤが反例になり、誤りです。

選択肢6. 体内受精は、四足(四肢)動物で初めて獲得された。

この選択肢が成立するなら、体内動物には四肢動物以外いないはずです。

サメが反例になり、誤りです。

まとめ

よって、「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。」が正解です。

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02

この問題は、体内受精はどんな環境への適応として有利だったのかを考える問題です。

選択肢1. 体内受精の獲得には、肺を持つ必要があった。

肺の有無と体内受精の直接関係はありません。

 

選択肢2. 体内受精の獲得には、胎生である必要があった。

鳥類、爬虫類、サメ類などのように体内受精であっても卵生の動物は存在します。

選択肢3. 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。

魚類や両生類等淡水においても体外受精は可能です。

選択肢4. 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。

精子は基本的に水中で運動する必要があり、体外受精では精子と卵子が水中で出会うため、水環境が不可欠となります。

体内受精は水がない環境での受精にとって必要となります。

選択肢5. 体内受精は、脊椎動物で初めて獲得された。

脊椎動物より前の動物、昆虫や軟体動物の一部等体内受精はあるため誤りとなります。

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03

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。

選択肢1. 体内受精の獲得には、肺を持つ必要があった。

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。

選択肢2. 体内受精の獲得には、胎生である必要があった。

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。

選択肢3. 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。

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。

選択肢4. 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、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。

選択肢5. 体内受精は、脊椎動物で初めて獲得された。

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。

選択肢6. 体内受精は、四足(四肢)動物で初めて獲得された。

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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