共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問141 (生物(第6問) 問1)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問141(生物(第6問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

地球大気の変化と光合成を行う生物の進化に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

図1は、地球大気中のCO2濃度とO2濃度の変化を示したものである。約35億年前に緑色硫黄細菌などの光合成細菌が出現し、その後、約27億年前に出現したシアノバクテリアがO2を発生する光合成を行った。約20億年前になると真核生物が現れ、約15億年前には真核生物の一部で、(a)光合成を行う原核生物の細胞内共生が起こり藻類に進化したと推定されている。約5億年前には陸上に植物が出現した。陸上は、光は豊富であるが、(b)植物にとっては、乾燥にさらされる厳しい環境であった。このころにはO2濃度はすでに高く、対照的に(c)CO2濃度は0.3%以下となっていた。その後、CO2濃度は0.03%まで低下していき(現在は0.04%に上昇)、そのなかで一部の植物は種子植物へと進化していった。

O2発生と生物の変遷について記述した次の文章中の( ア )・( イ )に入る語句の組合せ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。

最初に出現した光合成細菌は、硫化水素からHと( ア )を得て、光合成を行ったが、シアノバクテリアは( イ )を使って、地球上の多量の水からHと( ア )を得て、O2を発生する光合成を行った。海洋中のO2濃度の上昇は、( ウ )を行う真核生物の繁栄につながり、O2は大気に拡散し、成層圏にオゾン層を形成した。オゾン層は、太陽光の( エ )を遮断する効果があり、陸上で生物が生存しやすい環境をつくった。
問題文の画像
  • ア:電子  イ:光化学系Ⅰ
  • ア:電子  イ:光化学系Ⅱ
  • ア:電子  イ:カルビン・ベンソン回路
  • ア:ATP  イ:光化学系Ⅰ
  • ア:ATP  イ:光化学系Ⅱ
  • ア:ATP  イ:カルビン・ベンソン回路

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この過去問の解説 (1件)

01

この問題は、地球初期の光合成の進化と、それに伴う酸素濃度の上昇が生物の進化や地球環境に与えた影響について理解しているかを問う問題です。

 

【アの解説】電子

光合成では、水素イオン(H⁺)とともに電子が必要です。

初期の光合成細菌は硫化水素(H₂S)を分解してH⁺と電子を取り出していました。

一方、シアノバクテリアは水(H₂O)を分解してH⁺と電子を取り出すようになりました。

そのため、(ア)には「電子」が入ります。

 

【イの解説】光化学系Ⅱ

シアノバクテリア光化学系Ⅱをもつことで、水を分解して電子を取り出せるようになりました。

光化学系Ⅰだけでは水を分解することはできません。

また、カルビン・ベンソン回路はCO₂を固定して有機物を合成する反応であり、水を分解する働きはありません。

そのため、(イ)には「光化学系Ⅱ」が入ります。

 

したがって、(ア)電子、(イ)光化学系Ⅱである選択肢を選びましょう。

選択肢1. ア:電子  イ:光化学系Ⅰ

不適です。

選択肢2. ア:電子  イ:光化学系Ⅱ

正解です。

選択肢3. ア:電子  イ:カルビン・ベンソン回路

不適です。

選択肢4. ア:ATP  イ:光化学系Ⅰ

不適です。

選択肢5. ア:ATP  イ:光化学系Ⅱ

不適です。

選択肢6. ア:ATP  イ:カルビン・ベンソン回路

不適です。

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