生物基礎・生物

生物基礎・生物（全問必答）

第 １ 問 生物の体内環境の維持および動物の反応と行動に関する次の文章（A・B）を読み，各問い（問 １ ～ ８ ）に答えよ。〔 解答番号Aア１～10〕（配点3₀）

血糖濃度の高い状態が続き，悪化すると尿中にグルコースが排出され，さまざまな合併症を起こす病気が糖尿病である。健康なヒトの血糖濃度はイ％であり， 食後に血糖濃度が上昇しても，インスリンのはたらきで元に戻る。 糖尿病
ウエはⅠ型とⅡ型に大別されており，Ⅰ型はすい臓ランゲルハンス島 B 細胞の破壊によりインスリンが分泌されないこと，Ⅱ型はそれ以外の原因でインスリンの分泌量が低下すること，もしくは，標的細胞でのインスリンの感受性が低下することにより引き起こされる。
問１

下線部アに関して，血糖濃度が約 2₀₀mg/1₀₀mL の状態が持続すると，腎臓でのグルコースのろ過量が再吸収量の限界値を上回ってしまい，尿中にグルコースが排出されるようになる。いま，血糖濃度が 2₀₀mg/1₀₀mL，原尿量が 12₀mL/分の糖尿病患者がいるものとし，次の問い ⑴ ・ ⑵ に答えよ。

１

腎臓において，グルコースの再吸収はどこからどこへ向けて行われているか。

最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

１①

糸球体からボーマンのう②集合管から細尿管③細尿管から毛細血管④輸尿管から毛細血管２

この患者のグルコースの再吸収量の限界値が 21₀mg/ 分である場合，尿中に排出される 1 分間当たりのグルコース量（mg）はいくらであるか。最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

２①③1₀②3₀― 16 ―₈₀④2₄₀生物基礎・生物問２

前ページ文章中のイうちから一つ選べ。

３①
問３②0.10.9に入る数値として最も適当なものを，次の①～④の③1.0④1₀₀

下線部ウに関する記述として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①

４血糖濃度の増加は，血糖調節中枢がある脳下垂体前葉で感知される。

② 血糖調節中枢で血糖濃度の増加が感知されると，交感神経のはたらきにより，すい臓ランゲルハンス島 B 細胞からインスリンが分泌される。
③

インスリンを受容した肝細胞では，グリコーゲンの分解が促進される。

④

標的細胞におけるインスリンの受容体は，細胞膜に存在する。

問４

下線部エについて，Ⅰ型糖尿病とⅡ型糖尿病に関する記述として誤っているものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

５①

日本での糖尿病患者の多くは，Ⅱ型糖尿病である。

②

Ⅰ型糖尿病患者では，インスリン投与が治療に必須である。

③

Ⅱ型糖尿病患者の治療にはインスリン投与は不要で，運動療法を行う。

④

Ⅱ型糖尿病は，生活習慣病の一つに区分される。

― 17 ―

生物基礎・生物
動物は，外界からの刺激に応じて，適切な反応や行動を起こす。これには，さまBざまなニューロン（神経細胞）から構成される 神経系が重要なはたらきを果たしてオいる。ある動物のニューロンの束（以下，神経 X）を用いて，次の実験 １ ・ ２ を行った。ただし，神経 X には，数種類のニューロンが多数含まれており，同じ種類のニューロンの閾値および興奮の伝導速度は同じであり，種類が異なるとそれらは互いに異なるものとする。
実験 １

神経 X に，刺激電極 Y と記録電極 Z を設置した（図 1 ）。まず， X にある
カ強さの刺激を与えると，3 ミリ秒後にある大きさの活動電位が計測された。
実験 ２

次に，X に実験１よりも強い刺激を与えると， 3 ミリ秒後に実験１

キ活動電位が，ク 3.5 ミリ秒後に実験１より小さな活動電位が計測された。

9 cm
XYZ

図
問５

1

下線部オに関する記述として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

６①

脊髄反射の反射弓において，感覚ニューロンは腹根を通って脊髄に入る。

②

運動ニューロンは，効果器である骨格筋にノルアドレナリンを分泌する。

③

延髄は，呼吸運動や心臓拍動の中枢である。

④

大脳皮質は，軸索が集まって白色をしているため，白質と呼ばれる。

― 18 ―

生物基礎・生物
下線部カに関して，次の問い ⑴ ・ ⑵ に答えよ。

問６⑴

活動電位の発生時に，膜電位の逆転（脱分極）にはたらく細胞膜上の輸送タン

パク質とその輸送タンパク質により運ばれるイオンの移動方向についての組合せとして最も適当なものを，次の①～⑧のうちから一つ選べ。
輸送タンパク質

７

移動方向

①

電位依存性ナトリウムチャネル

細胞外から細胞内へ②

電位依存性カリウムチャネル

細胞外から細胞内へ③

伝達物質依存性ナトリウムチャネル

細胞外から細胞内へ④

伝達物質依存性カリウムチャネル

細胞外から細胞内へ⑤

電位依存性ナトリウムチャネル

細胞内から細胞外へ⑥

電位依存性カリウムチャネル

細胞内から細胞外へ⑦

伝達物質依存性ナトリウムチャネル

細胞内から細胞外へ⑧

伝達物質依存性カリウムチャネル

細胞内から細胞外へ⑵

この活動電位が発生したニューロンにおける興奮の伝導速度（m/ 秒）として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。ただし，刺激部位におい８て興奮が発生するのに要した時間は考慮しなくてもよい。
①問７0.3②

前ページ文章中のキうちから一つ選べ。

９①と同じ大きさの③3④3₀3₀₀に入る語句として最も適当なものを，次の①～③の②より大きな― 19 ―③より小さな生物基礎・生物
下線部カの活動電位を生じたニューロン（カ′とする）と下線部クの活動電位を

問８生じたニューロン（ク′とする）に関して，実験 １ と実験 ２ からわかることとして最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

10①

興奮の伝導速度はカ′が大きく，閾値もカ′が大きい。

②

興奮の伝導速度はカ′が大きく，閾値はク′が大きい。

③

興奮の伝導速度はク′が大きく，閾値はカ′が大きい。

④

興奮の伝導速度はク′が大きく，閾値もク′が大きい。

― 20 ―

生物基礎・生物

第 ２ 問 被子植物の生殖と遺伝などに関する次の文章（A ～ C）を読み，各問い（問 １～ ７）に答えよ。〔 解答番号Aア

１９～〕（配点2₄）

被子植物のイ 配偶子形成において，精細胞は花粉管の中で生じ，卵細胞は胚珠の中に存在する。花粉管は，雌しべの柱頭に付着した花粉から胚のうへ向かって伸長するが，その際，胚のうのウが分泌する化学物質に誘引される。花粉管が胚のうへ達すると，重複受精が起こり，種子が形成される。
問１

下線部アについて，被子植物の特徴に関する記述として誤っているものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

問２

１①

陸上での乾燥に耐えられるよう，表皮がクチクラ層で覆われている。

②

根で吸収した水分を，道管や仮道管によりからだ全体に運んでいる。

③

胚珠の周りに子房をもち，子房は受精後に発達して果実になる。

④

コケ植物と同様，胞子体よりも配偶体が発達している。
下線部イについて，被子植物の配偶子形成に関する記述として最も適当なもの
２を，次の①～④のうちから一つ選べ。

① ある成熟花粉において，花粉管細胞の核と雄原細胞の核がもつ遺伝情報は同じである。

問３②ある花粉母細胞から生じる成熟花粉は，最大で ₈ 個生じる。

③一つの胚のうは， ₈ 個の細胞から構成される。

④胚のう母細胞の核と胚のう細胞の核がもつ DNA 量は同じである。
ウ

上の文章中のら一つ選べ。
①

卵細胞に入る語として最も適当なものを，次の①～④のうちか

３②助細胞③― 22 ―

中央細胞

④反足細胞

生物基礎・生物エある薬品 X は，細胞分裂の際，染色体のBに結合し，生じる娘細胞への染色体の分配にはたらく 紡錘糸の形成を阻害する。いま， ある植物種 Y（ 2 倍体）
オ

カの幼植物を薬品 X で処理し， 4 倍体の植物体を作製した。
問４エ

上の文章中のに入る語と下線部オを構成するタンパク質の名称の組合せとして最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
エオ①動原体グロブリン②動原体

チューブリン

③星状体

グロブリン

④星状体

チューブリン

問５４下線部カに関して，染色体数が「 2 n ＝ 12」の植物から作製した ₄ 倍体植物の花の雌しべに， 2 倍体（ 2 n ＝ 12）の植物体から採取した花粉を受粉させ，種子を形成させた。この種子の胚の子葉，種皮，胚乳を構成する各細胞がもつ染色体数として最も適当なものを，次の①～⑤のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし，この植物は有胚乳種子を形成する植物である。なお，解答は同じものを繰り返し選んでもよい。
５子葉
①₆本

種皮
②12６本
③胚乳
1₈― 23 ―７本④2₄⑤3₀生物基礎・生物
被子植物のエンドウがもつ形質の一つに，種子の形（丸としわ，丸がしわに対しCて優性（顕性））がある。いま，丸の純系の雌しべにしわの純系の花粉を受粉させ，F 1 を得た。そして，F 1 を自家受精し，F 2 を得た。
問６F 2 を自家受精して得られる F 3 の表現型とその比として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

問７８①丸：しわ ＝ 3 ： 1②丸：しわ ＝ 3 ： 2③丸：しわ ＝ 5 ： 3④丸：しわ ＝ 7 ： 3

F 2 からしわの個体をすべて取り除き，残った丸の個体を用いて自由交配（配偶子の総当たり）を行った。この場合に得られる次世代の表現型とその比として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

９①丸：しわ ＝ 3 ： 1②丸：しわ ＝ ₈ ： 1③丸：しわ ＝ 15： 1④丸：しわ ＝ 2₄： 1― 24 ―

生物基礎・生物第 ３ 問 遺伝情報とタンパク質に関する次の文章（A・B）を読み，各問い（問 １ ～ ６ ）に答えよ。〔 解答番号１13～〕（配点29）

遺伝情報の流れは，DNA から RNA へ，更に RNA からア タンパク質へと一方向Aイであり，この原則は翻訳される配列であると呼ばれる。真核生物の遺伝子 DNA の塩基配列には，

ウの多くの遺伝子は，複数のと翻訳されない配列である
ウ

エがエがあり，真核生物で分断された構造をとっている。そして，転写の際には，まず mRNA 前駆体が合成され，その後，エが除去されてmRNA（伝令 RNA）ができる。この過程をオといい，真核生物では核の中で行われる。一方， 原核生物では，一般にオはみられない。

カ

下線部アに関して，次の ⑴ ・⑵に該当するタンパク質の名称として最も適当問１なものを，下の①～⑥のうちからそれぞれ一つずつ選べ。
⑴

血液凝固時にはたらく酵素であり，その前駆物質は肝臓で合成される。
１⑵

微小管の上を移動するモータータンパク質である。

２①

アルブミン

②

キネシン③トロンビン

④ミオシン

⑤

フィブリノーゲン⑥

アクチン

オに入る語として最も適当なものを，次の①～⑨

問２

イ

上の文章中の～のうちからそれぞれ一つずつ選べ。
イ

３①イントロン②形質発現③スプライシング

④キャップ

⑤エキソン

⑥選択的スプライシング⑦セントラルドグマ⑧

遺伝子再編成

⑨リン酸化

ウ

４エ

５オ― 26 ―６生物基礎・生物
ヒトの赤血球に含まれるヘモグロビンは， 2 本のα鎖と 2 本のβ鎖が結合（会合）Bキした構造をとるタンパク質である。図 2 は，ヒトの正常なβ鎖のアミノ酸配列をコードする遺伝子 DNA の塩基配列の一部を示したものである。図 2 の下線で示す塩基 T が A に置換すると，コドンが指定するアミノ酸がケら異なるアミノ酸のクグルタミン酸かに変化し，赤血球が鎌状に変化して酸素結合能力が低下する。これを鎌状赤血球貧血症と呼ぶ。

・・・A C T C C T G A G G A・・・・・・T G A G G A C T C C T・・・
図UUU
UUC
UUA
UUG
CUU
CUC
CUA
CUG
AUU
AUC
AUA
AUG
GUU
GUC
GUA
GUG

フェニルアラニン
ロイシン

ロイシン

イソロイシン
メチオニン
バリン

UCU
UCC
UCA
UCG
CCU
CCC
CCA
CCG
ACU
ACC
ACA
ACG
GCU
GCC
GCA
GCG

2

UAU
チロシン
UAC
UAA
（終止）
UAG
CAU
ヒスチジン
CAC
CAA
グルタミン
CAG
AAU
アスパラギン
AAC
AAA
リシン
AAG
GAU
アスパラギン酸
GAC
GAA
グルタミン酸
GAG

セリン

プロリン

トレオニン

アラニン

図問４

上の文章中の

UGU
システイン
UGC
UGA （終止）UGG トリプトファン
CGU
CGC
アルギニン
CGA
CGG
AGU
セリン
AGCAGA
アルギニン
AGG
GGU
GGC
グリシン
GGA
GGG

3

キに入る語として最も適当なものを，次の①～④のうちか②二次ら一つ選べ。 11①一次③― 28 ―三次④四次

生物基礎・生物問５

前ページ文章中のグルタミン酸（下線部ク）と結合し，リボソームのもとへグルタミン酸を運搬する転移 RNA（tRNA）のアンチコドンの塩基配列として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①問６CTC②

前ページ文章中のCUC
ケ③12④

TCC

UCCに入るアミノ酸名を文章と図 3 の遺伝暗号表から考え，最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

13①

アルギニン

②

トリプトファン

③バリン④

アスパラギン酸― 29 ―

生物基礎・生物

第 ４ 問 次の各問い（問 １ ～ ３ ）に答えよ。〔 解答番号問１１～７〕（配点17）

哺乳類の雌の体細胞では，X 染色体上の遺伝子の発現量を雌雄で等しくするため， 2 本の X 染色体のうち一方が不活性化される。その際，どちらの X 染色体が不活性化されるかは，父親由来の X 染色体か母親由来の X 染色体かによらずランダムである。発生の初期に，体細胞において不活性化された X 染色体は，その後一生を通じて不活性化されたままである。次の問い ⑴ ・ ⑵ に答えよ。
⑴

哺乳類と同じ性決定様式を示す動物として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

１①ショウジョウバエ

②ニワトリ

③バッタ

④

カイコガ

⑵

X 染色体に存在するある対立遺伝子に関する病気がある。病気の原因遺伝子は劣性（潜性）遺伝子であり，優性（顕性）遺伝子は，ある特定の器官だけに発現して機能する酵素の遺伝子であった（劣性遺伝子も同じく特定の器官でのみ発現するが，合成される酵素タンパク質は正常な機能をもたない）。この病気の表現型は，雌では「正常・軽症・重症」の 3 種類である。次の雌雄の表現型に関する記述として適当なものを，次の①～⑤のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。

２３①雄には，正常もしくは重症の二つの表現型しかみられない。

②雄には，正常，重症，軽症の三つの表現型がみられる。

③

雌の優性ホモ接合体のなかに，軽症の症状に近い個体もみられる。

④雌のヘテロ接合体のなかに，軽症の症状に近い個体もみられる。

⑤雌の劣性ホモ接合体のなかに，正常の症状に近い個体や重症の症状に近い個体もみられる。

― 30 ―

生物基礎・生物
問２

葉緑体とミトコンドリアに関する記述として誤っているものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

４①

一般に，ミトコンドリアより葉緑体の方が大きい。

②

共に DNA を保有する。

③

電子伝達系における電子受容体は，ミトコンドリアでは酸素，葉緑体ではNAD＋である。
④

共に分裂して増殖する。

― 31 ―

生物基礎・生物
問３

有酸素下で行われる異化反応を呼吸といい， 解糖系・クエン酸回路・ 電子アイ伝達系の三つの段階からなる。次の問い ⑴ ～ ３ に答えよ。
⑴

下線部アに関する記述として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①５

解糖系もクエン酸回路も，有酸素条件下でのみ進行し，無酸素条件下では停止する。

②

解糖系では脱水素反応，クエン酸回路では脱水素反応と脱炭酸反応が行われる。

③

解糖系は細胞質基質で，クエン酸回路はミトコンドリアの内膜で進行する。

④

解糖系でもクエン酸回路でも ATP 合成は行われ，ATP 分解は行われない。

⑵

下線部イにおける電子伝達で得られたエネルギーを用いて ATP 合成を行う

反応の名称として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①

酸化還元反応②

基質レベルのリン酸化

③

光リン酸化

④

酸化的リン酸化３６

1 モルのグルコースが完全に酸化分解されたとき，理論上は 2₈7₆kJ のエネルギーが発生する。このエネルギーが 3₈ モルの ATP 合成に用いられた場合，何％のエネルギーが ATP に移行したと計算できるか。最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。ただし， 1 モルの ATP 合成には 30.5kJ のエネルギーを必要とする。

①₄₀②5₀7％③― 32 ―

₆₀

④7₀