共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問134 (生物（第1問） 問2)

資料読解です。

a→ともに硫酸欠乏条件に対し硫酸十分条件が圧倒的に上回っているため誤り。
b→硫酸欠乏条件で発現量が硫酸十分条件の1/100であり、正しい。
c→遺伝子Eと遺伝子Fは酸素欠乏条件で増加しており、酸素欠乏条件で需要の高まる「メチオニンやシステインの少ないα／β複合体の各サブユニット」と酸素濃度に対する増加量は同じ曲線になりうる。よって正しい。
d→光合成はタンパク質を生成する反応で、メチオニンやシステインはタンパク質でできているので、反応が不全となるとタンパク質が減る。よって正しい可能性はゼロではないが、そのヒントはこの実験からは得られないので選ばないのが正解。

よってb,cが正答です。

この問題では、遺伝子の発現量の変化をグラフから正しく読み取れるかがポイントとなります。aについては、図１の左側のグラフから、硫酸欠乏条件下において遺伝子発現量が大幅に減少していることが分かります。これは、硫酸イオン濃度の制御を受けていると考えられるため、誤りとなります。bは真ん中のグラフから読み取れます。遺伝子Cと遺伝子Dは硫酸欠乏条件下においてはほとんど発現しないことが分かります。よって硫酸十分条件下で働くと言えるため、正しいです。cは右のグラフから読み取れます。遺伝子Eと遺伝子Fは硫酸欠乏条件下において、硫酸十分条件下よりも大幅に発現量が多くなっています。これは、硫酸イオンの減少により、メチオニンやシステインをアミノ酸配列中に最小限しか持たないα/β複合体を使うようになっているからであると考えられるため、選択肢として正しいと言えます。dは、特に左側のグラフから読み取れるように、硫酸欠乏条件下であっても、α/β複合体を使って集光装置を形成するため、この選択肢は誤りとなります。

以上の理由から、bとcを含む選択肢が正解となります。

この問題を解く為には、オペロンの性質を知った上で問題文の設定を理解し、選択肢とグラフを照らし合わせていく必要があります。今回の場合では、α/β複合体を作るための設計図のセット（オペロン）が3種類あり、条件によって発現量が変化するようです。aについて考えます。図1の左端のグラフを見てみましょう。硫酸十分条件に比べて、酸欠乏条件時は明らかに遺伝子の発現量が減少しています。したがって、硫酸イオン濃度による影響を受けているので、aの選択肢は間違いです。bの選択肢については、真ん中のグラフで2つの条件下を比較することにより、正しいことが分かります。cの選択肢について考えます。右端のグラフより遺伝子E、Fは硫酸欠乏条件で発現量が増加してます。これはアミノ酸配列中に、硫黄原子を含むアミノ酸（メチオニン、システイン）が少ないからです。よってcは正しいです。dは、今回の実験と関係がなく、読み取れる箇所がないので間違いです。

したがって、b、cを含む選択肢が正解になります。