生物基礎・生物

生物基礎・生物（全問必答）

第 １ 問 異化と筋収縮に関する次の文章を読み，各問い（問 １ ～ ７ ）に答えよ。
〔 解答番号 　１　 ～11〕（配点2₈）

筋収縮の直接のエネルギー源は ATP であり，ATP は筋細胞（筋繊維）における異ア化により合成される。図 1 は，筋細胞に含まれる多糖類である

イの分解で生じるグルコースを基質とした場合の呼吸経路を模式的に示したものである。

イグルコース

Ⅰ（ウ）

Ⅱ（エ）

Ⅲ

電子受容体
電子Ⅳ

H2O

図問１1

下線部アの ATP 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。 　１①1 分子の ATP には，高エネルギーリン酸結合が 2 カ所含まれる。

②ATP のもつエネルギーは，酵素 ATP アーゼの促す反応により取り出される。

③ATP を構成する糖は，DNA を構成するヌクレオチドにも含まれている。

④ATP を構成する塩基は，RNA を構成するヌクレオチドにも含まれている。

―2―

生物基礎・生物
問２

前ページ文章中のイに当てはまる多糖類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。 　２　①問３

グリコーゲン ②③セルロース

④デンプン

ラクトース

図 1 の経路Ⅰは解糖系である。解糖系に関する記述として最も適当なものを，３次の①～④のうちから一つ選べ。
①

ミトコンドリアで進行する。

②

1 分子のグルコース当たり，差し引き 2 分子の ATP が合成される。

③

脱水素反応と脱炭酸反応が繰り返される。

④

酸素のないときには進行せず，酸素があるときにのみ進行する。

問４

図 1 の経路ⅡとⅢはクエン酸回路である。図 1 の（ウ）と（エ）に当てはまる物質名の組合せとして最も適当なものを，次の①～⑥のうちから一つ選べ。

４ウ  エ

①

乳酸

クエン酸

②乳酸

オキサロ酢酸③乳酸

アセチル CoA④ピルビン酸クエン酸⑤ピルビン酸

オキサロ酢酸⑥ピルビン酸

アセチル CoA―3―

生物基礎・生物問５

解糖系とクエン酸回路で生じた電子は，ミトコンドリアで進行する経路Ⅳの電子伝達系に運ばれ，ATP 合成に利用される。電子伝達系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

５

解糖系やクエン酸回路で生じた電子は，NADPH や FADH 2 のかたちで電子伝達系に運ばれる。
②

内膜の電子伝達系に渡された電子がタンパク質複合体を受け渡しされる際に，内膜を境にした水素イオンの濃度勾配が形成される。
③ 水素イオンが濃度勾配に従って，マトリックス側から内膜と外膜の間に移動するときのエネルギーを利用して ATP が合成される。
④

電子伝達系を流れた電子を最終的に受け取る電子受容体は二酸化炭素である。
問６

骨格筋の収縮の仕組みに関する次の文章中の空欄

オ～クに当てはまる語として最も適当なものを，下の語群①～⑨のうちからそれぞれ一つずつ選べ。
オ 　６　カ７キ８

ク 　９　

運動神経末端から分泌されるカオが 筋 細 胞 膜 の 受 容 体 に 結 合 す る と，イオンが筋細胞内に流入する。その結果，筋細胞が興奮すると，筋小胞体かられているキイオンが筋細胞質に放出され，アクチンフィラメントに埋め込まクと結合してアクチンとミオシン頭部が結合できるようになる。

そして，ミオシン頭部により ATP が分解されて生じたエネルギーを用い，ミオシンフィラメントがアクチンフィラメントをたぐり寄せ，筋収縮が起こる。
①カルシウム

②

トロポニン

③

ノルアドレナリン

④カリウム

⑤

ナトリウム

⑥アドレナリン⑦

トロポミオシン

⑧チューブリン⑨アセチルコリン―4―

生物基礎・生物

第 ２ 問 バイオテクノロジーに関する次の文章（A ～ C）を読み，各問い（問 １ ～ ８ ）に答えよ。〔 解答番号 　１　 ～ 　９　 〕（配点2₆）

特定の塩基配列をもつ DNA 断片を得る操作を DNA クローニングといい，最近でAは PCR 法が広く用いられている。PCR 法では，増幅したい DNA 断片・ 2 種類のプライマー・酵素イ

ア ・ ₄ 種類のヌクレオチドを含んだ反応液を用いて，℃（DNA 断片を 1 本鎖ずつに分離する。）↓ウ℃（各 1 本鎖 DNA にプライマーをそれぞれ結合させる。）↓エ℃（酵素アをはたらかせる。）

を 1 サイクルとし，このサイクルを繰り返し行うことでプライマー間の DNA 領域を増幅させる。
問１

上の文章中のアに入る酵素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　①DNA ポリメラーゼ②

RNA ポリメラーゼ③

DNA リガーゼ④

RNA リガーゼ

問２

上の文章中のイ～エに入る数値の組合せとして最も適当なものを，次の①～⑥のうちから一つ選べ。 　２　イウエ①557295②559572③725595④729555⑤955572⑥957255―6―生物基礎・生物問３

図 1 は，増幅したい 2 本鎖 DNA 断片の一方の DNA 鎖の塩基配列（一部略）を示したものである。この 2 本鎖 DNA の増幅に際し，DNA 断片の各末端から 21 塩基のプライマーを 2 種類設計した。各プライマーの 5 ' 末端側の 8 塩基として適当なものを，下の①～⑧のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
３４5' ACGGTATGCGATAT ‥‥（ 略 ）‥‥ GCGCTTAACTAGGC 3'

図1①5' ACGGTATG 3'②5' TGCCATAC 3'③5' GTATGGCA 3'④5' CATACCGT 3'⑤5' AACTAGGC 3'⑥5' CGGATCAA 3'⑦5' TTGATCCG 3'⑧5' GCCTAGTT 3'

問４PCR 法による DNA の増幅効率が 1₀₀％であるとし，「→エ1₀℃→ウ℃℃」のサイクルを 1₀ 回繰り返した場合，DNA は何倍に増幅されるか。

最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①イ②③2₀―7―2 × 1₀1₀

５倍④21₀生物基礎・生物
DNA における特異的な塩基配列を認識し，そこを切断する酵素を制限酵素といBい，遺伝子組換えなどバイオテクノロジーのさまざまな場面で利用されている。
問５

ある生物のゲノムを解析した結果，この生物がもつ DNA は ₄₀₀ 万塩基対からなることがわかった。この DNA にある特異的な ₆ 塩基対を認識する制限酵素 Eを作用させるとおよそいくつの DNA 断片が得られると予想されるか。最も適当な数値を，次の①～⑥のうちから一つ選べ。ただし，生物のゲノムには ₄ 種類の塩基が等しい頻度で含まれ，その配列はランダムであるものとする。 　６　①1₀₀₀②2₀₀₀③17₀₀₀④3₄₀₀₀⑤1₆₀₀₀₀⑥32₀₀₀₀―8―

生物基礎・生物
オC

マウスは，ある特定の遺伝子や遺伝子の候補となる DNA 領域を人為的に機能しないようにした遺伝子改変マウスである。ある遺伝子 G のオ

マウスの作製法の一例を次に示す。
⑴

まず遺伝子組換え操作により，一対の相同染色体上に存在する遺伝子 G の片方を破壊した ES 細胞を作製する。この ES 細胞は毛色が黒色となる純系マウスかカら得られたものである。
⑵⑴の ES 細胞を，毛色が白色の純系マウスのキの内部細胞塊に注入し，仮親の子宮で育て，生まれてきた個体の毛色が白色と黒色のまだらであった場合，このまだらマウスがキメラマウスである。
⑶⑵のキメラマウスを正常なマウスと交配し，得られた子の中から，一対の遺伝子 G の片方が破壊された個体を遺伝子解析により選抜し，さらにそのような雌雄を交配すると，

オ

マウスがク％の確率で得られる。ただし，遺伝子 Gも毛色の遺伝子も，常染色体に独立して存在する遺伝子である。
問６

上の文章中のオとキに当てはまる語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。
オキ①ノックアウト

受精卵②ノックアウト

胚盤胞③トランスジェニック

受精卵④トランスジェニック

胚盤胞―9―７

生物基礎・生物
問７

次に示した文章Ⅰ～Ⅳは，iPS 細胞と下線部カの ES 細胞について，その作成法や特徴などを列挙したものである。この中から ES 細胞に当てはまるものを選び，それらをすべて含む組合せとして最も適当なものを，下の①～⑥のうちから一つ選べ。

８Ⅰ

高い増殖能と分化能をもつ。

Ⅱ

胚性幹細胞と呼ばれる細胞である。

Ⅲ

体細胞に特定の遺伝子を導入し，培養・選別を行って樹立された。

Ⅳ

細胞分化により特定の遺伝子群が発現するようになった核が初期化された細胞である。

①Ⅰ・Ⅱ

②Ⅰ・Ⅲ

③Ⅰ・Ⅳ

④Ⅱ・Ⅲ

⑤Ⅱ・Ⅳ

⑥Ⅲ・Ⅳ

問８

前ページの文章中のクに当てはまる数値として最も適当なものを，次の①～⑤のうちから一つ選べ。 　９　 ％①25

②₄₀③5₀― 10 ―④₆₀⑤75

生物基礎・生物

第 ３ 問 植物の系統や生殖および植物生理に関する次の文章（ A ～ C ）を読み，各問い（問 １ ～ 7 ）に答えよ。
〔 解答番号 　１　 ～ 　９　 〕（配点Aア25）

陸上植物のうち被子植物は，土壌中の水分を主に根の根毛から吸収し，道管を介して植物体の各組織に供給する。また，その水分の一部は，葉で 二つの孔辺細イ胞に囲まれた間隙である気孔から大気中へ放出される。
問１

下線部アに関して，陸上植物はコケ植物・シダ植物・裸子植物・被子植物の四つに大別される。次の問い ⑴ ～ ３ に答えよ。
⑴

コケ植物とシダ植物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。 　１　①

コケ植物には維管束がないが，シダ植物には維管束がある。

②通常見かける植物体は，コケ植物では胞子体，シダ植物では配偶体である。

③

コケ植物の配偶体は雌雄別株であるが，シダ植物の配偶体は雌雄同株である。

④

スギゴケはコケ植物であるが，クラマゴケはシダ植物である。

２

雄性配偶子が精子である裸子植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。 　２　①イチョウ

３

被子植物の生殖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。

②マツ

③ミズナラ

④ガジュマル３①

受精が行われた場合だけでなく，行われなかった場合にも胚乳は形成される。

②

胚珠において，胚のう母細胞から胚のうが形成されるまでに，核分裂は 5 回行われる。

③

花粉四分子の各細胞が体細胞分裂して花粉が生じるが，これは分裂で生じた細胞質の多い雄原細胞が細胞質の少ない花粉管細胞を取り込んだものである。

④

花粉管の中にある二つの精細胞のうち，一つは卵細胞，もう一つは 2 個の助細胞と受精する。
― 12 ―

生物基礎・生物問２下線部イ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。

４①

植物ホルモンのアブシシン酸がはたらくと，気孔は開く。

②孔辺細胞の気孔に面した側の細胞壁は，その反対側の細胞壁より厚みが薄い。

③

孔辺細胞の膨圧が高まると，気孔は閉鎖する。

④

強光・高温のような環境条件の場合，気孔は開く。

― 13 ―

生物基礎・生物B

植物の光に対する応答を調べるため，次の実験 １ ～ ５ を行った。
実験 １ 暗所で育てたマカラスムギの幼葉鞘の先端に一方向から光を照射すると， 光の照射側へ曲がって屈曲した。
ウ

実験 ２

マカラスムギの先端に光を通さないキャップをかぶせた。

実験 ３

雲母片を図 1 のようにマカラスムギの幼葉鞘の先端に差し込んだ。

実験 ４

雲母片を図 2 のようにマカラスムギの幼葉鞘の先端に差し込んだ。

実験 ５

雲母片を図 3 のようにマカラスムギの幼葉鞘の先端に差し込んだ。

光光図問３

光1

図2

図3下線部ウのような植物の運動と，この運動に関与する光受容体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。
運動

光受容体

①成長運動

フォトトロピン

②成長運動

ロドプシン

③膨圧運動

フォトトロピン

④膨圧運動

ロドプシン

― 14 ―５

生物基礎・生物問４

実験 １ では正の光屈性が観察された。実験 ２ ～ ５ のうち，実験 １ と同様，正の光屈性が観察される実験を過不足なく選んだものとして最も適当なものを，次の①～⓪のうちから一つ選べ。 　６　①

実験 ２

実験 3③

実験 4⑤

実験 ２ ・実験 3　　　　　　	⑥実験 ２ ・実験 4⑦

実験 ２ ・実験 5⑧

実験 3 ・実験 4⑨

実験 3 ・実験 5	⓪

実験 4 ・実験 5

問5②④

実験 5

実験 １ で観察された正の光屈性には，植物ホルモンのオーキシンが関係する。
オーキシン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。

７①

細胞分裂を促進したり，老化を防止するはたらきももつ。

②

暗所に置かれたマカラスムギの根は正の重力屈性を示す。

③オーキシンに対する感受性は，根よりも茎の方が高い。

④オーキシンは，植物体の先端部から基部方向へ重力を利用して輸送される。

― 15 ―

生物基礎・生物
花芽形成について調べるため，長日条件で育てた植物 X の苗を用いて次の実験 １

C～ ４ を行った。ただし，花芽形成の様子は実験を開始した日から 2 週間後に調べた。
実験 １

実験期間中，植物 X を連続して長日条件においた。

実験 ２

最初の一週間は植物 X を短日条件におき，その後，長日条件においた。

実験 ３

すべての葉を切除した植物Xを，実験期間中，連続して長日条件においた。

実験 ４  すべての葉を切除した植物 X を，最初の一週間は短日条件におき，その後長日条件においた。
これらの実験の結果，実験 ２ だけで花芽の形成が観察された。
問6

実験結果から，植物 X は花芽形成に関して短日植物と考えられる。短日植物の例として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

８①④

問7キク

②セイヨウタンポポ

③アブラナ

コムギ

花芽形成の仕組み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。 　９　①

限界暗期が 11 時間の長日植物を，明期 1₀ 時間・暗期 1₄ 時間の明暗周期の下におくと，花芽が形成される。
②

限界暗期が 11 時間の長日植物を，明期 1₀ 時間・暗期 1₄ 時間で，暗期開始後7 時間目に短時間赤色光を照射するという周期の下におくと，花芽が形成される。

③

日長条件は茎で受容される。

④ 花芽形成を促す花成ホルモン（フロリゲン）は，葉で合成され，道管を介して芽に輸送される。

― 16 ―

生物基礎・生物第 ４ 問 動物生理に関する次の各問い（問 １ ～ ５ ）に答えよ。
〔 解答番号 　１　 ～
問１７〕（配点21）

血糖濃度が低下した場合に分泌されるホルモン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。 　１①標的細胞でのグリコーゲンの合成を促すアドレナリンが分泌される。

②

交感神経の刺激を受け，グルカゴンが分泌される。

③

間脳視床下部から，副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンが分泌される。

④

標的細胞でのタンパク質の糖化を促す糖質コルチコイドが分泌される。

問２交感神経の神経伝達物質とそのはたらき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。 　２　神経伝達物質

はたらき

①

アセチルコリン

瞳孔括約筋の収縮②アセチルコリン

瞳孔散大筋の収縮③

ノルアドレナリン

消化管活動の抑制④

ノルアドレナリン

消化管活動の促進― 18 ―

生物基礎・生物問３

健康なヒトの腎臓の機能を調べるため，多糖類のイヌリンを静脈注射した。イア

ヌリンは体内では利用されず，からイにろ過された後，ウから毛細血管に再吸収されずに尿中に排出される物質である。表 1 は，イヌリンの静脈注射後の血しょう・原尿・尿に含まれる ₄ 種類の成分を示したものである。また，1₀ 分間当たりの尿量は 1₀ mL であった。下の問い １・２ に答えよ。
表1

血しょう（mg/mL）

原尿（mg/mL）

尿（mg/mL）

タンパク質

75

エオ

グルコース

1

カ

キ素

0.3

0.3

2₀

イヌリン

1112₀

尿

１

上の文章中のア～ウに当てはまる語の組合せとして最も適当なものを，次の①～⑥のうちから一つ選べ。

３アイウ①細尿管（腎細管）

糸球体

ボーマンのう②細尿管（腎細管）

ボーマンのう糸球体③糸球体

細尿管（腎細管）

ボーマンのう④糸球体

ボーマンのう細尿管（腎細管）⑤ボーマンのう細尿管（腎細管）

糸球体⑥ボーマンのう糸球体

細尿管（腎細管）― 19 ―

生物基礎・生物２

表 1 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。
４

問４①エとオに当てはまる数値はいずれも ₀ である。

②カとキに当てはまる数値はそれぞれ 1 と ₀ である。

③1₀ 分間当たりの原尿量は 12₀₀mL である。

④尿素の再吸収率は約 55.6％である。
ヒトの循環系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。

５①

肺静脈には静脈血が流れている。

②

リンパ管は鎖骨下静脈に接続し，ここでリンパ液が血液に合流する。

③

心臓の左心房と大動脈の境界部にペースメーカー（洞房結節）がある。

④動脈には毛細血管に比べて筋肉層が発達しており，内部には弁がある。

問５

生体防御機構に関する記述として誤っているものを，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。 　６　①７食細胞である好中球やマクロファージは異物に対して非特異的な食作用を行う。

②

体液性免疫において，樹状細胞から提示された抗原情報を受容したヘルパー
T 細胞により B 細胞は増殖し，抗体産生細胞に分化する。

③

成熟した 1 個のB細胞がつくる抗体は一つの抗原を認識する抗体のみである。

④

HIV はキラー T 細胞に感染し，細胞性免疫の不全を引き起こす。

⑤

自分自身の正常な細胞や自己物質に反応し，攻撃してしまうことをアレルギーという。

― 20 ―