生物の特徴（共通性と多様性・細胞・ATP） ── 問題
基礎
- 次の生物は原核生物・真核生物のどちらですか。 イネ （ア 原核生物 イ 真核生物）
- 次のはたらきをもつ細胞の構造はどれですか。 物質の出入りを調節する、細胞を包む膜 （ア 葉緑体 イ ミトコンドリア ウ 細胞壁 エ 細胞膜）
- 次の大きさに最も近い生物・構造はどれですか。 約 2 nm （ア ゾウリムシ イ 大腸菌 ウ ヒトの赤血球 エ DNA の幅）
- すべての生物に共通する特徴として適切でないものはどれですか。 （ア DNA を遺伝情報としてもつ イ 細胞からできている ウ ATP をエネルギーの受け渡しに使う エ 核膜に包まれた核をもつ）
- ATP の構造として正しいものはどれですか。 （ア グルコースにリン酸が 3 個結合したもの イ アミノ酸が 3 個結合したもの ウ アデニンにリン酸が 2 個結合したもの エ アデノシンにリン酸が 3 個結合したもの）
- 次のものを大きいものから順に並べたものとして正しいものはどれですか。 ヒトの卵、ヒトの赤血球、大腸菌、インフルエンザウイルス （ア 卵 ＞ 赤血球 ＞ ウイルス ＞ 大腸菌 イ 卵 ＞ 大腸菌 ＞ 赤血球 ＞ ウイルス ウ 赤血球 ＞ 卵 ＞ 大腸菌 ＞ ウイルス エ 卵 ＞ 赤血球 ＞ 大腸菌 ＞ ウイルス）
標準
- 次の構造は、動物細胞・植物細胞・原核細胞のどれにありますか。 リボソーム （ア 動物細胞と植物細胞 イ すべて ウ 動物細胞だけ エ 原核細胞だけ）
- ある倍率で、対物ミクロメーター（1 目盛り 10 μm）の 10 目盛りと接眼ミクロメーターの 4 目盛りが一致した。接眼ミクロメーター 1 目盛りの長さは何 μm ですか。
- 接眼ミクロメーター 1 目盛りが 25 μm の倍率で、ある細胞の長さが接眼ミクロメーター 14 目盛り分であった。この細胞の長さは何 μm ですか。
- ミトコンドリアと葉緑体が「もともと別の原核生物だった」とする共生説の根拠として適切なものはどれですか。 （ア 核膜をもち、その内側に DNA を収めている イ 独自の DNA と二重膜をもち、分裂で増える ウ 動物細胞にだけ存在し、植物細胞にはない エ 細胞壁をもち、細胞の形を保っている）
- 顕微鏡で倍率を高くしたときの変化として正しいものはどれですか。 （ア 上下左右の逆転がなくなる イ 視野が広くなり、明るくなる ウ 視野は変わらず明るくなる エ 視野が狭くなり、暗くなる）
- 対物レンズ 10 倍のとき、接眼ミクロメーター 1 目盛りは 10 μm に相当した。接眼レンズはそのままで対物レンズを 40 倍にかえると、接眼ミクロメーター 1 目盛りは何 μm に相当しますか。
- オオカナダモの葉の細胞を観察すると、原形質流動で動く葉緑体が、接眼ミクロメーター 13 目盛り分を 10 秒で移動した。接眼ミクロメーター 1 目盛りは 4 μm に相当する。葉緑体の移動の速さは何 μm/秒 ですか。
- グリセリンで処理して膜のはたらきを失わせた筋肉の繊維に、ATP 溶液を加えると収縮した。グルコース溶液を加えた場合は収縮しなかった。この結果から考えられることとして最も適当なものはどれですか。 （ア 筋肉の収縮には ATP のエネルギーが直接使われる イ グリセリンが筋肉を収縮させる物質としてはたらく ウ 筋肉の収縮にはグルコースのエネルギーが直接使われる エ ATP はグルコースを分解して筋肉を収縮させる）
- 接眼レンズはそのままで、対物レンズの倍率を高くした。接眼ミクロメーター 1 目盛りが示す試料の長さはどうなりますか。 （ア 長くなる イ 短くなる ウ 倍率と無関係にばらつく エ 変わらない）
- シアノバクテリア（ネンジュモなど）について正しいものはどれですか。 （ア 核膜に包まれた核をもつ イ 葉緑体をもち、光合成を行う ウ 葉緑体はないが、光合成を行う エ 光合成を行わず、ほかの生物を食べる）
発展
- ウイルスが一般に生物とみなされない理由として正しいものはどれですか。 （ア 細胞をもたず、単独では増殖できないから イ DNA も RNA も一切もたないから ウ 大きさが細菌よりずっと小さいから エ 遺伝子が変化せず、進化しないから）
- 顕微鏡の視野の右上に見える細胞を中央に移動させるには、プレパラートをどの向きに動かせばよいですか。 （ア 左上 イ 右下 ウ 左下 エ 右上）
- 3 種類の生物の細胞 A〜C について調べた。 細胞｜核膜｜細胞壁｜葉緑体 A｜なし｜あり｜なし B｜あり｜あり｜あり C｜あり｜なし｜なし A〜C の組み合わせとして最も適当なものはどれですか。 （ア A 大腸菌、B ホウレンソウ、C ヒト イ A ホウレンソウ、B 大腸菌、C ヒト ウ A 大腸菌、B ヒト、C ホウレンソウ エ A ヒト、B ホウレンソウ、C 大腸菌）
生物の特徴（共通性と多様性・細胞・ATP） ── 解答
基礎
- イ 真核生物 原核生物は細菌（大腸菌・乳酸菌・納豆菌・シアノバクテリア）。菌類（酵母・カビ・キノコ）や原生生物（ゾウリムシ・ミドリムシ・アメーバ）、動物・植物は真核生物。答え：真核生物。
- エ 細胞膜 核（DNA）、ミトコンドリア（呼吸）、葉緑体（光合成）、液胞（貯蔵）、細胞壁（形の保持・セルロース）、細胞膜（出入りの調節）、細胞質基質（反応の場）。答え：細胞膜。
- エ DNA の幅 ウイルス 0.1 μm ＜ 大腸菌 3 μm ＜ 赤血球 8 μm ＜ ヒトの卵 140 μm ＜ ゾウリムシ 200 μm。DNA の幅は 2 nm。答え：DNA の幅。
- エ 核膜に包まれた核をもつ 原核生物は核膜をもたない。細胞・DNA・ATP・代謝・恒常性・生殖と進化が共通。
- エ アデノシンにリン酸が 3 個結合したもの アデノシン（アデニン ＋ リボース）にリン酸が 3 個結合している。リン酸どうしの高エネルギーリン酸結合が切れて ADP になるときにエネルギーを放出する。
- エ 卵 ＞ 赤血球 ＞ 大腸菌 ＞ ウイルス ヒトの卵は約 140 μm、赤血球は約 8 μm、大腸菌は約 3 μm、インフルエンザウイルスは約 0.1 μm。
標準
- イ すべて 原核細胞は核膜・ミトコンドリア・葉緑体をもたないが、細胞膜・細胞壁・DNA・リボソームはもつ。動物細胞は細胞壁・葉緑体をもたない。答え：すべて。
- 25 対物 10 目盛り ＝ 10 × 10 ＝ 100 μm が接眼 4 目盛りに等しい → 1 目盛り ＝ 100 ÷ 4 ＝ 25 μm。
- 350 25 × 14 ＝ 350 μm。
- イ 独自の DNA と二重膜をもち、分裂で増える 取り込まれた原核生物の名残として、独自の DNA と二重膜をもち、細胞内で分裂して増える。
- エ 視野が狭くなり、暗くなる 高倍率ほど見える範囲が狭く、光の量が減って暗くなる。焦点深度も浅くなる。
- 2.5 接眼ミクロメーターの目盛りは視野の中で動かないが、試料は 4 倍に大きく見える。1 目盛りが示す長さは 1/4 になり、10 ÷ 4 ＝ 2.5 μm。
- 5.2 移動距離 ＝ 13 × 4 ＝ 52 μm。速さ ＝ 52 ÷ 10 ＝ 5.2 μm/秒。
- ア 筋肉の収縮には ATP のエネルギーが直接使われる グルコースのままでは収縮せず、ATP を与えると収縮する。収縮の直接のエネルギー源は ATP（呼吸でグルコースから ATP がつくられる）。
- イ 短くなる 接眼ミクロメーターの目盛りの見かけの間隔は変わらないが、試料が大きく見えるので、1 目盛りに入る試料の長さは短くなる。
- ウ 葉緑体はないが、光合成を行う シアノバクテリアは原核生物で、核膜も葉緑体もない。細胞内のクロロフィルで光合成を行う（葉緑体の起源と考えられている）。
発展
- ア 細胞をもたず、単独では増殖できないから ウイルスは核酸とタンパク質の殻からなり、細胞をもたない。自分だけでは代謝も増殖もできず、他の細胞の中でしか増えない。
- エ 右上 像は上下左右が逆なので、見えている向きと同じ方向にプレパラートを動かす。
- ア A 大腸菌、B ホウレンソウ、C ヒト 核膜がない A は原核生物（大腸菌）。核膜があり細胞壁と葉緑体をもつ B は植物、細胞壁も葉緑体もない C は動物。
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