細胞・代謝・遺伝 ── 問題
基礎
- ある 2 本鎖 DNA の全塩基のうち、G（グアニン）の割合が 13％ であった。このとき C（シトシン）の割合は何％ですか。
- ある mRNA の翻訳される部分（終止コドンを除く）の塩基数が 651 個であった。このとき合成されるタンパク質のアミノ酸の数は何個ですか。
- ミトコンドリアのはたらきの説明として妥当なものはどれですか。 （ア mRNA の情報をもとにタンパク質を合成する イ 光エネルギーを使って二酸化炭素から有機物を合成する ウ タンパク質に糖を付けて細胞外へ分泌する エ 細胞液を蓄え、老廃物や色素を貯蔵する undefined 呼吸によって有機物を分解し、ATP を合成する）
- 原核細胞にも真核細胞にも共通してある構造はどれですか。 （ア リボソーム イ 葉緑体 ウ 中心体 エ 核膜 undefined ミトコンドリア）
標準
- ある細胞の細胞周期は 25 時間である。培養中の細胞 250 個を観察したところ、18 個が分裂期（M 期）であった。分裂期の長さは何時間と推定できますか。各時期の長さはその時期にある細胞数に比例するものとします。
- 酵素の主成分はどれですか。 （ア 脂質 イ 炭水化物 ウ 無機塩類 エ タンパク質 undefined 核酸）
- 呼吸で、グルコース 1 分子から得られる ATP の最大数（教科書で示される値）はどれですか。 （ア 24 分子 イ 64 分子 ウ 38 分子 エ 2 分子 undefined 12 分子）
- DNA の複製の説明として妥当なものはどれですか。 （ア mRNA のコドンに対応するアミノ酸が、リボソームで次々とつながる過程 イ 一方の鎖だけが複製され、もう一方の鎖はそのまま残る過程 ウ 2 本の鎖がまったく新しく合成され、もとの鎖は分解される過程 エ DNA の 2 本鎖がほどけ、それぞれを鋳型に新しい鎖ができる過程 undefined DNA の一方の鎖を鋳型として、mRNA が合成される過程）
- 体細胞分裂の結果できる細胞の数と、その染色体数（もとの細胞を 2n とする）の組み合わせはどれですか。 （ア 2 個 ── 2n イ 4 個 ── 2n ウ 2 個 ── n エ 2 個 ── 4n undefined 4 個 ── n）
- メンデルの遺伝の法則に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 分離の法則とは、雑種第二代（F₂）で顕性と潜性が 1 : 1 に分かれることをいう イ 独立の法則は、異なる形質の遺伝子が別々の染色体上にあるときに成り立ち、同じ染色体上にある場合には成り立たない ウ 顕性の法則により、雑種第一代（F₁）には顕性形質と潜性形質が 3 : 1 の比で現れる エ 純系の顕性個体（AA）と潜性個体（aa）を交配すると、F₁ はすべて潜性形質を示す undefined 検定交雑とは、遺伝子型が不明の個体を顕性の純系（AA）と交配して遺伝子型を調べる方法である）
- 原核細胞と真核細胞に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 真核細胞は一般に原核細胞より小さく、大きさは 1 µm 程度である イ 原核細胞には核膜がなく、DNA は細胞質中に存在するが、リボソームはもっている ウ 酵母やカビは核膜をもたないため、原核生物に分類される エ 原核細胞にはリボソームがないため、タンパク質を合成することができない undefined ミトコンドリアと葉緑体は独自の DNA をもたず、核の DNA だけに従って増える）
発展
- A（顕性）と a（潜性）について、遺伝子型 Aa と aa を交配した。得られた 160 個体のうち、潜性形質を示す個体の個体数の期待値は何個体ですか。
- ABO 式血液型の遺伝に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア O 型どうしの両親からは、A 型の子が生まれることがある イ 遺伝子型 AO の A 型と遺伝子型 BO の B 型の両親からは、A 型・B 型・AB 型・O 型のすべてが生まれうる ウ 遺伝子 A と遺伝子 B の間では A が顕性であるため、遺伝子型 AB の人は A 型になる エ A 型と B 型の両親から O 型の子が生まれることはない undefined AB 型と O 型の両親からは、AB 型または O 型の子が生まれる）
- 光の強さと光合成速度の関係に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 光補償点では光合成による二酸化炭素の吸収量と呼吸による放出量が等しく、見かけ上は二酸化炭素の出入りがゼロになる イ 光の強さがゼロのとき、植物は二酸化炭素を吸収も放出もしない ウ 光補償点では光合成が行われておらず、植物は呼吸だけを行っている エ 陰生植物は陽生植物より光補償点が高いため、弱い光のもとでは生育できない undefined 光飽和点を超えて光を強くすると、光合成速度はさらに大きくなり続ける）
細胞・代謝・遺伝 ── 解答
基礎
- 13 2 本鎖 DNA では A ＝ T、G ＝ C（シャルガフの規則）。G と C は対になるので同じ 13％。
- 217 mRNA の塩基 3 つ（コドン）が 1 つのアミノ酸を指定する。651 塩基 ÷ 3 ＝ アミノ酸 217 個。
- undefined 呼吸によって有機物を分解し、ATP を合成する ミトコンドリアは「呼吸によって有機物を分解し、ATP を合成する」。ミトコンドリア＝呼吸、葉緑体＝光合成、リボソーム＝翻訳、液胞＝貯蔵、ゴルジ体＝分泌、リソソーム＝分解、と 1 対 1 で覚える。
- ア リボソーム リボソーム。植物だけにあるのは葉緑体・細胞壁・発達した液胞。原核細胞にないのは核膜とミトコンドリア・葉緑体で、リボソームと細胞膜・DNA はすべての細胞にある。原核生物は細菌（大腸菌・乳酸菌）とシアノバクテリア。酵母・カビは菌類、ゾウリムシ・ミドリムシは原生生物で、いずれも真核生物。
標準
- 1.8 分裂期の細胞の割合は 18 ÷ 250 ＝ 0.072。細胞周期 25 時間 × 0.072 ＝ 1.8 時間。
- エ タンパク質 タンパク質。酵素はタンパク質でできた生体触媒で、基質特異性・最適温度（ヒトでは 35〜40℃）・最適 pH（ペプシン 2・だ液アミラーゼ 7・トリプシン 8 付近）をもつ。高温で変性すると冷やしても戻らない。
- ウ 38 分子 38 分子。光合成は葉緑体（チラコイドで光を吸収し水を分解 → ストロマのカルビン回路で有機物を合成）。呼吸は解糖系（細胞質基質）→ クエン酸回路（ミトコンドリアのマトリックス）→ 電子伝達系（内膜）で最大 38 ATP。発酵・解糖は酸素を使わず 2 ATP。
- エ DNA の 2 本鎖がほどけ、それぞれを鋳型に新しい鎖ができる過程 DNA の複製は「DNA の 2 本鎖がほどけ、それぞれを鋳型に新しい鎖ができる過程」。遺伝情報の流れは DNA →（転写）→ mRNA →（翻訳）→ タンパク質（セントラルドグマ）。複製は半保存的で、メセルソンとスタールの実験で示された。
- ア 2 個 ── 2n 2 個 ── 2n。体細胞分裂は 1 回の分裂で 2 個（2n → 2n）、減数分裂は連続 2 回の分裂で 4 個（2n → n）。ヒトは 2n ＝ 46 で配偶子は 23 本。DNA 複製は間期の S 期、相同染色体の対合と乗換えは減数分裂第一分裂の前期。
- イ 独立の法則は、異なる形質の遺伝子が別々の染色体上にあるときに成り立ち、同じ染色体上にある場合には成り立たない 独立の法則は連鎖している遺伝子（同一染色体上）では成り立たない。F₁ には顕性形質だけが現れ、3 : 1 に分かれるのは F₂。分離の法則は対になった遺伝子が配偶子形成のとき分かれて別々に入ること。AA × aa の F₁ はすべて Aa で顕性。検定交雑は潜性ホモ（aa）と交配する。
- イ 原核細胞には核膜がなく、DNA は細胞質中に存在するが、リボソームはもっている 原核細胞（細菌・シアノバクテリア）は核膜・ミトコンドリア・葉緑体をもたないが、リボソームはすべての細胞にある。酵母・カビは菌類で真核生物。真核細胞のほうが大きい（10〜100 µm）。ミトコンドリアと葉緑体は独自の DNA をもち分裂で増える（細胞内共生説の根拠）。
発展
- 80 子の分離比は Aa : aa ＝ 1 : 1。潜性形質を示す個体は全体の 1/2 なので、160 × 1/2 ＝ 80 個体。
- イ 遺伝子型 AO の A 型と遺伝子型 BO の B 型の両親からは、A 型・B 型・AB 型・O 型のすべてが生まれうる A と B は共顕性、O は A・B に対して潜性。AO × BO の子は AB・AO・BO・OO の 4 通りで、4 つの血液型がすべて現れうる。AB × OO の子は AO か BO（A 型か B 型）。OO × OO からは O 型だけ。AB は両方が現れて AB 型。
- ア 光補償点では光合成による二酸化炭素の吸収量と呼吸による放出量が等しく、見かけ上は二酸化炭素の出入りがゼロになる 光補償点では光合成速度と呼吸速度が等しく、見かけの光合成速度がゼロ。光合成は行われている。光飽和点を超えると光合成速度は頭打ちになる。陰生植物は光補償点・光飽和点が低く、弱い光でも生育できる。暗黒では呼吸だけが行われ、二酸化炭素を放出する。
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/koumuin/shizen/zn-07/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
📄 紙で解くなら プリント（レベルと問題数を選べます）。このページをそのまま印刷しても各レベル 10 問と解答が出ます。