大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問142 (生物(第4問) 問2)
問題文
アフリカツメガエルでは、(a)卵が形成される過程で極体が生じる部域が動物極となり、将来、この動物極側が前側(頭側)になる。卵割が進み胞胚期になると、(b)複数のタンパク質の働きにより背腹軸に沿った中胚葉が誘導される。
下線部(b)に関連して、背腹軸に沿った中胚葉誘導で働くタンパク質Aは、図1に示すように、胞胚期に胚の背側に局在して働く。また、タンパク質Aはタンパク質Bをつくる遺伝子Bの予定内胚葉域での発現を活性化する。その結果、図2に示すように、タンパク質Bの濃度は、背側のほうが腹側より高くなる。さらにタンパク質Bは、中胚葉誘導において、その濃度が高いと背側中胚葉を、低いと腹側中胚葉を誘導する。
中胚葉誘導の仕組みを調べるため、受精卵に、ある操作1を行った後に発生を進ませたところ、誘導された中胚葉は全て腹側中胚葉になった。また、卵割期の胚に別の操作2を行った後に発生を進ませると、誘導された中胚葉は全て背側中胚葉になった。このような現象が、タンパク質Aとタンパク質Bそれぞれの胚内での分布と濃度の変化によって起こるとした場合、それはどのような変化になると推測されるか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。なお、タンパク質Aとタンパク質B以外の因子の関与は考慮しないものとする。
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問142(生物(第4問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
アフリカツメガエルでは、(a)卵が形成される過程で極体が生じる部域が動物極となり、将来、この動物極側が前側(頭側)になる。卵割が進み胞胚期になると、(b)複数のタンパク質の働きにより背腹軸に沿った中胚葉が誘導される。
下線部(b)に関連して、背腹軸に沿った中胚葉誘導で働くタンパク質Aは、図1に示すように、胞胚期に胚の背側に局在して働く。また、タンパク質Aはタンパク質Bをつくる遺伝子Bの予定内胚葉域での発現を活性化する。その結果、図2に示すように、タンパク質Bの濃度は、背側のほうが腹側より高くなる。さらにタンパク質Bは、中胚葉誘導において、その濃度が高いと背側中胚葉を、低いと腹側中胚葉を誘導する。
中胚葉誘導の仕組みを調べるため、受精卵に、ある操作1を行った後に発生を進ませたところ、誘導された中胚葉は全て腹側中胚葉になった。また、卵割期の胚に別の操作2を行った後に発生を進ませると、誘導された中胚葉は全て背側中胚葉になった。このような現象が、タンパク質Aとタンパク質Bそれぞれの胚内での分布と濃度の変化によって起こるとした場合、それはどのような変化になると推測されるか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。なお、タンパク質Aとタンパク質B以外の因子の関与は考慮しないものとする。
- 操作1を行った後に形成された胞胚では、背側でのタンパク質Aの濃度は腹側より高く、また、その操作を行わない胚のどの部分よりも高くなる。
- 操作1を行った後に形成された初期原腸胚の背側予定内胚葉域のタンパク質Bの濃度は、腹側より高く、その操作を行わない胚の背側より高い。
- 操作2を行った後に形成された胞胚では、その操作を行わない胚の背側と同程度の濃度のタンパク質Aが胚全体に分布する。
- 操作2を行った後に形成された初期原腸胚では、タンパク質Bは、その操作を行わない胚に比べて、胚のどの部分でも減少し、均一に分布する。
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