生物の進化と系統（知識）の問題

次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

かつては、生物を細胞の構造などにもとづいていくつかの界に分ける考え方が広く用いられてきた。これに対してウーズらは、すべての生物がもつ（ a ）を比較し、生物を細菌（バクテリア）、アーキア（古細菌）、真核生物（ユーカリア）の 3 つのドメインに分ける 3 ドメイン説を提唱した。アーキアは、核膜に包まれた核をもたない原核生物である点では細菌と共通しているが、遺伝子の比較などから、系統的には細菌よりも（ b ）に近縁であると考えられている。

次の文章を読み、下の問いに答えよ。

ある島に生息していた生物の集団が、地殻変動によって海峡ができたために 2 つの集団に分かれ、互いに行き来できなくなった。このように、山脈や海などの物理的な障壁によって集団どうしの交配が妨げられることを $\boxed{a}$ という。分かれた 2 つの集団では、それぞれで生じた突然変異や、自然選択・遺伝的浮動によって、遺伝子プールが別々に変化していった。長い年月ののち、2 つの集団の個体を同じ場所に置いても、交配が起こらなくなっていた。このように、集団の間で交配が起こらない、または交配しても生殖能力のある子が生じない状態を $\boxed{b}$ という。$\boxed{b}$ が成立すると、2 つの集団は別の種になったと考えられる。

問　文中の空欄 $\boxed{a}$・$\boxed{b}$ に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次の表のア〜オから 1 つ選べ。

生物を細菌（バクテリア）・アーキア（古細菌）・真核生物の 3 つのドメインに分ける 3 ドメイン説についての記述として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　アーキアは、核膜に包まれた核をもつ真核生物である。
• イ　3 ドメイン説では、動物・植物・菌類は、それぞれ別のドメインに分けられる。
• ウ　大腸菌とシアノバクテリアは、それぞれ別のドメインに含まれる。
• エ　アーキアは、細菌よりも真核生物に近縁である。

原始地球での生命の誕生から、光合成生物や真核生物が現れるまでの過程について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　大気中に蓄積した酸素からオゾン層が形成されると、地表に届く赤外線が大幅に減少し、生物が陸上に進出できる環境が整った。
• イ　初期の生命では、遺伝情報の保持と化学反応の触媒の両方のはたらきをタンパク質が担っていたとする考えを、RNAワールドという。
• ウ　ミトコンドリアは、シアノバクテリアに近い原核生物が別の細胞に取り込まれて共生することで生じたと考えられている。
• エ　シアノバクテリアが放出した酸素は、まず海水中に溶けていた鉄イオンを酸化し、生じた酸化鉄が沈殿して縞状鉄鉱層が形成された。
• オ　真核生物の祖先となった細胞には、まず光合成を行う原核生物が共生して葉緑体となり、その後に好気性細菌が共生してミトコンドリアとなった。

4 種の動物 P, Q, R, S がもつ同じはたらきのタンパク質について、アミノ酸配列を 2 種ずつ比べ、異なるアミノ酸の数を調べたところ、次の表のようになった。

アミノ酸の違いの数は、共通祖先から分かれてからの時間が長いほど大きくなるものとする。この結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　P に最も近縁な種は R である。
• イ　4 種のうち、ほかの 3 種の共通祖先から最も早く分かれたのは S である。
• ウ　Q は、P よりも R に近縁である。
• エ　違いの数が大きい組ほど、共通祖先から分かれてからの時間が短い。