遺伝と生殖・発生（知識）の問題

被子植物の種子は、受精卵からできた胚と、それを包む種皮などからなる。次の文中の空欄 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。

エンドウの成熟した種子では、発芽のときに使われる養分が、おもに（ a ）に蓄えられている。このような種子を（ b ）という。

次の文は、ウニの受精について述べたものである。文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ウニの精子が卵を取り囲むゼリー層に達すると、精子の頭部の先端にある小胞から、卵を包む層を分解する酵素などの内容物が放出される。続いて、精子の頭部ではアクチンフィラメントの束が形成され、これを含む突起が伸びる。この一連の反応を（　a　）という。その後、精子が卵の細胞膜に達して両者の細胞膜が融合すると、卵の細胞膜の直下に多数存在する（　b　）の内容物が卵の細胞膜と卵黄膜の間に放出される。その結果、卵黄膜が細胞膜から離れて受精膜となり、ほかの精子の進入が妨げられる。

ショウジョウバエの野生型の成虫と、ある突然変異体の成虫のからだを観察し、次の表の結果を得た。

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〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　分節遺伝子に突然変異が起こり、体節の数が野生型より増えた。
• イ　母性因子であるビコイドがはたらかず、頭部が形成されなかった。
• ウ　胸部で脚がつくられなくなり、そのかわりに頭部で脚がつくられた。
• エ　ホメオティック遺伝子に突然変異が起こり、頭部の体節に胸部の体節の性質が与えられた。

ショウジョウバエの胚の前後軸の形成と体節の分化について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　ビコイド遺伝子の mRNA は、母親の体内で卵がつくられる過程で、卵の後端側にかたよって蓄積される。
• イ　ナノス遺伝子からつくられるタンパク質は、受精後に胚の前方で多く合成され、前方から後方に向かって濃度勾配をつくる。
• ウ　分節遺伝子は、ギャップ遺伝子、ペアルール遺伝子、セグメントポラリティー遺伝子の順にはたらき、胚を区切る領域をしだいに細かく決めていく。
• エ　ホメオティック遺伝子に突然変異が起こると、胚の体節の数が減り、いくつかの体節が失われる。
• オ　ホメオティック遺伝子と同じなかまの遺伝子はショウジョウバエなどの昆虫だけがもち、マウスやヒトなどの脊椎動物はもたない。

カエルなどの脊椎動物の胚では、原腸胚の時期に外胚葉・中胚葉・内胚葉の 3 つの胚葉が区別できるようになり、それぞれの胚葉からさまざまな器官が分化する。胚葉とそこから分化する器官の対応について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　皮膚の表皮は、内胚葉から分化する。
• イ　脳や脊髄は、中胚葉から分化する。
• ウ　骨格筋や心臓は、中胚葉から分化する。
• エ　肝臓やすい臓は、外胚葉から分化する。