ひたすら受験問題を解説していくブログ
東京大学2018年前期生物第2問
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A
オーストラリアは大陸移動によって他の大陸よりも早い時期に孤立したため、のちに他の大陸で進化した有胎盤類が進出しなかった。有袋類は他大陸では有胎盤類との競争で絶滅したが,オーストラリアでは競争を免れたから。

正直知らんのでスクエアさんに頼りましたとさ。

B イ-耐熱性DNAポリメラーゼ(Taqポリメラーゼ),好熱菌 ウ:逆転写酵素(RNA依存性DNAポリメラーゼ),レトロウイルス
PCRでは90℃ぐらいの高温フェーズがあるので通常の生物のポリメラーゼでは失活してしまい毎サイクル入れるという苦行になります。
レトロウイルスは逆転写酵素を用いて自らのRNAをDNAに変換し,それを感染細胞のDNAに組み込みます。

C 1-オリゴデンドログリア(オリゴデンドロサイト) 2-軸索 3-髄鞘 4-有髄 5-ランビエ絞輪 6-跳躍伝導 7-無髄 8-大きい

電位そのものの伝導速度よりもイオンチャネルを開き直す速度の方が遅いということですね。また,神経は太い方が電位変化の到達距離が遠くなれるので早くなります。

D 2,4
両親から一方ずつは引き継ぎます。そもそも1個体あたり二本出ているのは同じ遺伝子を二つ持っているからですね。
7,8が持っていない遺伝子を持っているものを消すと(3段目4段目のバンド)残るのは2,4だけであり,ともに両親から一方ずつもらっています。

E 2,5
腫瘍化したからといってマイクロサテライトの繰り返し数は変化しないと書いてあるので,腫瘍の細胞が持つ2段目4段目のバンドをもつ細胞を探してやることになります。
(1)× バンドが正常と腫瘍で異なるためだめです。
(2)○ 個体1と個体2は共通バンドがありませんが,それぞれの親から異なる方を受け継いだとすれば兄弟ではあり得ます。腫瘍が親由来ならばその親は2段目4段目なので,これもそれぞれ個体2個体1にわたったと考えれば矛盾はありません。
(3)× 同様に考えますが,個体3にも4にも2段目4段目が来ていないため,片親がその両方を持つことはあり得ません。これは親の持つ遺伝子の一方は子にわたることからわかります。
(4)×バンドが正常と腫瘍で異なるためだめです。
(5)○2段目4段目をもつ奴がいれば犯人はお前だ!

F ヒストンとの結合が阻害されてmRNA量が正常と同じになることから,遺伝子XのDNAはヒストンと強く結合し,転写が抑制されている。

ヒストンの結合を阻害するということはクロマチンが緩むため,DNAは転写されやすくなるということです。

Yはエピジェネティク薬かなんかでしょうか。ヒストンのDNA結合を阻害ということはアセチルするか脱アセチル化酵素の阻害ですね。後者はボリノスタットとかが有名で皮膚T細胞性リンパ腫に聞くと言われていますね(ついでにHIVの休眠を打破するようで今治験中です)。

G 1,5
編成前DNA→編成後DNA→mRNA→タンパク質→細胞膜上のタンパク質
の流れのどこが止まると図2-4のようになるのかということです。

(1)×作用するのに必ずしも染色体上で近い必要はないです。
(2)○図の左でノックアウトしていてもMHCのmRNAが正常量です。
(3)○mRNAまでOKで膜状のタンパク質は正常量ではないことが読み取れるので可能性ありです。
(4)○(3)と同様
(5)×それだとmRNAも変になるのではないでしょうか。

H 3,4
(1)×そもそもの遺伝子がダメだと転写促進したところで意味ないです。
(2)×転写の抑制によるものです。
(3)○転写抑制によって減っていると考えられます。
(4)○転写抑制をYは解除できたはずです。
(5)×そもそもの遺伝子がダメだと転写促進したところで意味ないです。

I 細胞性免疫を担うキラーT細胞はMHCを介して自己と非自己を認識する。正常マウスの皮膚にはMHCがあり,別の系統のT細胞に非自己と認識されて排除されるが,ノックアウトマウスの細胞にはMHCがないため非自己と認識されなかったから。

J
(1)×接触でうつる腫瘍なので
(2)○(1)の逆
(3)○(1)の逆
(4)×病原菌ではないので
(5)○NK細胞はMHCを提示しない細胞を排除します
(6)×ウイルス性でもないので
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東京大学2017年前期生物第3問
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解説

センターかよって難易度ですね。

I
A 11,10,5,7
いずれも基本用語です。

B 3,2,4,5,1,2
教科書とかでは偏害が書かれていないかもしれませんね。いずれも基本。例も挙げられるようにしておきましょう。

II
A
採餌成功率は同種の固体がいても変化しないが,ABの両種がいると上がる。

B
C種はA,B両種に対して警戒を行うため,襲い方の異なる二種が共存していると一方に特化した逃避行動がとりにくくなるから。

C (1)(5)
AA-AaかAA-AAかAa-Aaです。それぞれ(1)(1)(5)です。
せめて左曲がりが50%になるところから逆算して欲しかったですね。

D (2)(6)
口が左は右側を食べるのに左側が多く食べられていて,その逆もしかりです。まず均等に防ごうとすると下図通りに多数側が食べられます。少数側が多く食べています。これは,B種と混合の時もそうですが,採餌パターンが増えると警戒が散漫になると考えられるので,多い方に特化し,少数にはあまり目が向いていないのでしょう。

E 左曲がり
種Cは右曲がりの種Aをより警戒しているので,子が左曲がりになった方が採餌成功率が上がるから。

F (4)
AもBも同調しています。遅い方は違えど左からは左からなのでCは右曲がりが多ければ左を警戒します。

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東京大学2017年前期生物第2問
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解説

直感で答えると間違えそうな罠(IB)がありますが(KW塾が引っかかっておりましたが)それ以外は無難ですね。

I
A 6)
エネルギー変換は100%未満です。したがって,グルコース合成時の光エネルギー>途中分子のエネルギー変化>グルコースのエネルギー>呼吸によりATPになるエネルギーです。

つまり,
光エネルギー>12α+18β>グルコース>38β

B (5)
酸素の流れをしっかりとイメージしてください。呼吸においても光合成においても酸素は水と行き来しています。

まず,明るいときですが,
呼吸:有→酸素は水になる
光合成:有→水は酸素になる
もともとの水は16Oなので,18O2は減って(正確には直線ではなく下に凸な単調減少関数),16O2は増えます(光合成の量が勝っていますが,できた酸素がすべて呼吸に使われるような選択は行えません)。

続いて暗いときですが,呼吸のみになるので,16O2は増えませんし,16O218O2は存在比率の比で使われて減っていきます(したがって正確には平行な線にはなりません)。

最後に明るくするとはじめと同じです。最終的には元素がすべてごちゃ混ぜになるので,水も含めて元々あった16Oと18Oの比に一致するところで落ち着きます。

II
A 受容体:クリプトクロム(フィトクロム) ホルモン:オーキシン,ジベレリン
光で伸長が抑制されます。これは青色や赤色の光が当たるということは,他の植物の陰になおらず,伸長が不要だからだと思われます。つまり,伸長ではなく葉などに分配した方が有利になるからでしょう。

オーキシンは細胞壁を緩めます。その際にジベレリンやエチレンによってそれぞれ横と縦の繊維が残るので,成長もそれぞれ伸長と肥大になります。

B (1)
1ターン後の葉の量を考えてやればいいです。
戦略②ではYの伸びは4倍で,葉の量はXと変わりません。したがって,次のターンの生成有機物の量はXと同じであり,万年4倍です。
戦略①は初めの伸びは1倍ですが,Yの葉の量がXより多くなります。すると次のターンの生成有機物量が増えるので,伸びも増え更に葉もXより増えます。よって指数的にXよりも増えます。したがって,(1)です。

厳密には微分方程式を立ててもいいですね。

C 巻:エンドウ 茎:アサガオ
個人的に本年最難問です。普通に間違いました。

D
双子葉類の維管束は茎では木部が師部に取り囲まれており,葉では表面側に木部,裏面側に師部が位置する。巻きひげにおいて葉の表面側に木部が来ているのでは由来だと考えられる。

両サイドの維管束はおそらく葉が丸まるような構造でできたのでしょうね。

E (1)
茎の伸びている方向はらせんなので鉛直上向きではなく斜め方向です。K塾解答のように時間的な遅れがあっても鉛直方向は変わらないので関係ないです。らせんの中心軸をめざす伸び方を時間をずらして行えばらせんになりますけど。

F
接触前は半径の大きい円運動し,接触後は半径の小さい円運動に移行すると,茎の内側で接触したものに巻き付くことができる。

G fgでつる化しjで非つる化,fhkでつる化
多数決でやるとよいです。
分類として多数決上有利,同数,不利になるものが考えられます。同数は意味のない変異なので無駄な手ですし,不利も無駄です。手を打たないことは手数が増えないので考慮に値します。
つる性の有無で書くと,
aは無→有は同数なので意味ないです。
bは不利になるので無駄。dも同数。fは無→有が有利で必須なのでここは確定です。

一方,g側ですが,gは無→有が有利,iは同数なので無駄。
したがって,gを使うかで場合分けるとgjかhk。


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東京大学2017年前期生物第1問
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解説

一見難しそうですが本文中に書いていることをまとめるだけです。

I
A
リボソームがmRNAと結合し,mRNAのコドンに対応するアンチコドンを持つtRNAが対応するアミノ酸を運んでくる。リボソームではこのアミノ酸を次々にペプチド結合で重合してタンパク質が合成される。

B
(a) お,く,け
タンパク質から出ていくことはないと書いてあるので,タンパク質から出ていく矢印が該当します。ちなみに原文は以下の通りです。
The Central Dogma. This states that once 'information' has passed into protein it cannot get out again. In more detail, the transfer of information from nucleic acid to nucleic acid, or from nucleic acid to protein may be possible, but transfer from protein to protein, or from protein to nucleic acid is impossible. Information means here the precise determination of sequence, either of bases in the nucleic acid or of amino acid residues in the protein.

In more detail以下でしっかりと説明してくれています。


(b) え,お,く,け
え:もともとRNA→タンパク質の流れだと考えられ,DNAは保存用にあとから作られたものなのでRNAを介してタンパク質に伝達されます。

あ:複製
い:転写
う:逆転写酵素
か:複製
き:翻訳

C (3)
図1-2よりRNA干渉がともにダメになっており,表1-1からXが無くても短いRNAがあるのでダイサー有(言い換えればアルゴノート無),Yがないと短いRNAはないのでダイサーが無しです。
B2に関しては発現させると死にやすくなるので機能欠損ならむしろ抵抗性にはプラスです。したがって,関係ない話です。

D 2,14,10,12,1,14,5
1:図1-2より。

2:表1-1において,野生型でF由来の短いRNAが見られ,生存率もある程度高く,y変異体ではその逆なのでRNA干渉によって防御していると考えられます。人におけるウイルス治療でもRNA干渉によるウイルス除去は研究されています。

3:本文中に2本鎖RNAをもとにという話が出ています。実際には純粋な2本鎖RNAだけではなく,1本鎖RNAがループしてできた
2本鎖RNAでもよかったりします。

4:RNAが2本鎖になるのでRNAに相補的なRNAが付くことになります。

5,6,7:RNA干渉を正常に行える野生型ショウジョウバエにおいて,B2があるとウイルスに弱くなり,ないと余裕の駆逐らしいです。また,RNA干渉のない株ではB2 の有無は関係ないのでショウジョウバエの持つRNA干渉の機構を抑制しています。

II
A 1/16
2遺伝子同時に起こる確率は低いので1遺伝子に対する変異だと考えられます。。家系図では雄雌ともに症状が出ていますので,限性遺伝はないです。また,表現型Bは中途半端なので不完全優勢だと考えられますが,これがオスに発生していることから,常染色体上の遺伝子だとわかります。

したがって,交配に使ったオスはAAとaaの子なのでAa,メスはAAとAaの子なのでAA:Aa=1:1です。
よって,
1/2×1/2×1/2=1/8
で表現型Cです。
メスなのでその半分の1/16です。

B 獲得,HIV,自然,マクロファージ(好中球),毛細血管,閉鎖,組織液,開放

ただの知識問題の糞問

C (1)(5)
(2)リンパ球は遺伝子の再構成をされているため,自分が作っている受容体以外の遺伝子は失っています。
(3)抗体の生産はB細胞系ですが,その制御はヘルパーT細胞が関与しています。
(4)骨髄細胞がの場合はT細胞以外の血球にも影響が出ると思われます。

D (4)
論点はZが関係のある遺伝子か否か,関係ある場合にはその仕組みが機能喪失なのか機能異常なのかという所です。ノックアウトマウス(機能喪失)は正常と同じなので,例え関係があっても機能喪失ではないことが分かります。


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東京大学2017年前期生物解説
東京大学2017年前期生物の解説です。用語チェック多すぎて東大じゃないかと思いました。さらに難しめの考察は選択方式になっているため難易度は低めです。時間的にも厳しさも軽減されています。

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