２０２３年度入学試験問題

小論（理学部・生物学科

注文
学校推薦型選抜）

意１ 問題冊子は１冊（６ページ），解答用紙は３枚，下書き用紙は３枚です。
２ 試験中に問題冊子の印刷不鮮明，ページの落丁・乱丁及び解答用紙の汚れ等により解答できない場合は,手を高く挙げて監督者に知らせなさい。
３ すべての解答用紙に，それぞれ２箇所受験番号を記入しなさい。
４ 解答は，すべて解答用紙の指定されたところに書きなさい。
５ 試験終了後，問題冊子と下書き用紙は必ず持ち帰りなさい。

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第1問

次の文章を読み，下の問い（問１～問５）に答えよ。

There are basic methods of gaining knowledge that are common to all of science. At theheart of science is scientific investigation, which is done by following the scientific method. A
scientific investigation is a plan for asking questions and testing possible answers. ( ア ) It
generally follows the steps listed in Figure 1.（図 1 は省略）
A scientific investigation typically begins with observations. An observation is anything
detected with the senses, which include sight, hearing, touch, smell, and taste. You makeobservations all the time. Let’s say you take a walk in the woods and observe a moth resting on
a tree trunk. You notice that the moth has spots on its wings that look like eyes. You think theeyespots make the moth look like the face of an owl. Observations often lead to questions. For
example, you might ask yourself why the moth has eyespots that make it look like an owl’s face.
What reason might there be for this observation? No matter what you observe, you need to findout what is already known about your questions. For example, is anyone else doing research oneyespots in moths? If yes, what did they find out? Do you think that you should repeat theirresearch to see if it can be duplicated? During your research, you might learn something thatconvinces you to change or refine your question. From this, you will construct your hypothesis.
The next step in a scientific investigation is forming a hypothesis. A hypothesis is a possible
answer to a scientific question, but it isn’t just any answer. A hypothesis must be based on
scientific knowledge, and it must be logical. A hypothesis also must be falsifiable. In other words,
it must be possible to make observations that would disprove the hypothesis if it really is false.
Assume you know that some birds eat moths and that owls prey on other birds. From thisknowledge, you reason that eye spots scare away birds that might eat the moth. This is yourhypothesis. To test a hypothesis, you first need to make a prediction based on the hypothesis. Aprediction is a statement that tells what will happen under certain conditions. It can be expressedin the form: If A occurs, then B will happen. Based on your hypothesis, you might make thisprediction: If a moth has eyespots on its wings, then birds will avoid eating it.
Next, you must gather evidence to test your prediction. Evidence is any type of data thatmay either agree or disagree with a prediction, so it may either support or disprove a hypothesis.
Evidence may be gathered by an experiment. Assume that you gather evidence by making more- 2 -observations of moths with eyespots. Perhaps you observe that birds really do avoid eatingmoths with eyespots. This evidence agrees with your prediction. (イ) Evidence that agrees withyour prediction supports your hypothesis. Does such evidence prove that your hypothesis istrue? No; a hypothesis cannot be proven conclusively to be true. This is because you can never
examine all of the possible evidence, and someday evidence might be found that disproves thehypothesis. Nonetheless, the more evidence that supports a hypothesis, the more likely thehypothesis is to be true.
The last step in a scientific investigation is communicating what you have learned withothers. This is a very important step because it allows others to test your hypothesis. If otherresearchers get the same results as yours, they add support to the hypothesis. However, if they
get different results, they may disprove the hypothesis. When scientists share their results, theyshould describe their methods and point out any possible problems with the investigation. For
example, while you were observing moths, perhaps your presence scared birds away. This
introduces an error into your investigation. You got the results you predicted (the birds avoided
the moths while you were observing them), but not for the reason you hypothesized. Other
researchers might be able to think of ways to avoid this error in future studies.
(出典：CK-12 Biology for High School 1.1 Scientific Method より抜粋，一部改変)

問１ 下線部アに関して，次の a～g のステップを本文に従って正しい順番に並べよ。
a) Ask a questionb) Form a hypothesise) Draw conclusion

問２c) Make observationsf) Research backgroundd) Test the hypothesisg) Communicate results「仮説」はどの様なものでなければならないと書かれているか，箇条書きで３つ記述せよ。

問３ 下線部イを和訳せよ。

問４ 科学的な研究の結果は論文などによって公表される。このように結果を他者に伝えることの意義は何にあると書かれているか，簡潔に記述せよ。

- 3 -問５ 蛾の翅にみられる眼状紋（eyespot）について，あなた自身はどのような役割があると考えるか，理由を付して記述せよ。

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第２問
窒素は植物の生育に欠かすことのできない必要不可欠な養分である。土壌中の窒素（a）例えば化合物は周囲の環境に応じて様々なかたちに変化することが知られている。

土壌中の NH4+ は，亜硝酸菌によって NO2- へ，NO2- はさらに硝酸菌によって NO3- へと変換される。これは土壌が好気的な場合についてのことであるが，土壌が嫌気的になると状況は変わる。例えば水田では 20 cm 程度の深さに水漏れを防ぐ層を作成し，その層よりも上部の土壌を水と混合して作土層とし，さらに作土層の上面を水で覆う。
すると作土層は空気から遮断され，水層と接する 1 cm 程度の表層部分は好気的とな+-るが，(b) ほとんどの作土層は嫌気的環境となる。植物は NH4 と NO3 のいずれも吸収できるが，多くの植物にとっては NO3- の方が吸収の効率は良い。植物の体内で NO3- はNO2- を経て NH4+ へと変換され，さらに NH4+ とグルタミン酸からグルタミンが合成される。(c) グルタミン合成は窒素同化の入り口の反応として重要である。

問１ 下線部(a)に関して，（ア）亜硝酸菌による反応，（イ）硝酸菌による反応の反応
式を完成させよ。括弧内は整数，中括弧①～③は物質名（化学式）を入れよ。
(ア)（ ）NH4+ + ( ) {①}→（ ）NO2- +（ ）{②}+ 2 H2O + 化学エネルギー(イ)（ ）NO2- + ( ) {③}→（ ）NO3- + 化学エネルギー

問２ 下線部(b)に関して，嫌気的環境において，(ア)亜硝酸菌や硝酸菌による硝化反応，および，(イ)脱窒素細菌による脱窒反応がそれぞれ起こるかどうか答えよ。

問３

下線部(c)に関して，合成されたグルタミンから各種アミノ酸や核酸が合成されるまでの過程を説明せよ。

問４ グルタミン合成酵素の阻害剤グルホシネートは除草剤として働く。グリホシネートが作用すると窒素同化が遮断されると同時に NH4+が蓄積する。高濃度の NH4+は毒性を示すため，この除草剤の効果は，窒素同化物の欠乏と高濃度 NH4+の蓄積のいずれが決定的なのかを区別できない。グリホシネートによる植物枯死の原因を特定することのできる実験を２つ考え，得られる結果と導き出される結論を簡単に説明せよ。

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第３問
近年の技術革新により，ゲノム配列を解析できるスピードは各段に上昇し，コストも大幅に低下した。このゲノム解析技術は，新型コロナウイルスの株や亜型を速やかに特定できるだけでなく，様々な分野での活用が期待されている。持続可能な開発目
標 SDGs (Sustainable Development Goals)」のうち，目標３「すべての人に健康と福祉を」に貢献するためにゲノム解析技術をどのように活用するべきかについては様々な意見がある。ゲノム解析技術がもたらすプラス面とマイナス面の両側面からあなたの考えを述べよ。

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