生物基礎・生物

生物基礎・生物（全問必答）

第 １ 問 DNA 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　 ～ 　９　 〕（配点ア₂7）
ウ

DNA の 塩基配列の解読法としては，英国の科学者
イらによって開発された

ウ⑴

塩基配列を調べたい 1 本鎖 DNA（以下，鋳型 DNA 鎖）と，鋳型 DNA 鎖の特定の法がよく知られている。以下はその説明である。

塩基配列部分と相補的に結合する短い 1 本鎖 DNA の⑵試験管に，鋳型 DNA 鎖・す酵素

エを準備する。

エ ・DNA 合成時にヌクレオチドどうしの結合を促

オ ・DNA を構成する ₄ 種のヌクレオチド，そして「ddA，ddG，ddC，ddT」（それぞれ A，G，C，T を含むヌクレオチドであるが，糖がデオキシリボー
スではなくジデオキシリボース）のいずれかを少量加える。例えば，ddA を少量入れた場合，A を含むヌクレオチドの代わりに DNA 合成に利用されてしまうと，そこで DNA の伸長が停止する。
⑶

反応液中では，まず鋳型 DNA 鎖とエが結合し， エを起点としてオにより鋳型 DNA 鎖の塩基に相補的なヌクレオチドが順次結合し，新しい 1 本鎖DNA が合成される（図 1 ）。しかし，反応液には ddA が少量含まれるので，本来カA を含むヌクレオチドが取り込まれる位置にある頻度で ddA が取り込まれ，DNA合成が停止し，その結果さまざまな長さの DNA 鎖が生じる。ddG，ddC，ddT についてもそれぞれを少量加えた実験を同様に行う。
実験

いま，ある 1 本鎖 DNA を鋳型としてウ法を行ったところ，さまざまな長さの 1 本鎖 DNA が合成された。 最も短いものと 2 番目に短い DNA 鎖は ddAキを入れた実験で得られ，次に短い DNA 鎖は ddG を入れた実験，更に次に短いDNA 鎖は ddC を入れた実験で得られた。

―2―

生物基礎・生物

解読したい塩基配列
鋳型 DNA 鎖
新しく合成されるDNA 鎖
エ

図
問１

1

下線部アについて，真核生物の DNA 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

DNA を構成するヌクレオチドに含まれる糖は，五炭糖である。

②

核内で，DNA はヒストンに巻きついて存在する。

③

DNA のヌクレオチド鎖において，末端がリン酸である側を 3 ' 末端と呼ぶ。

④

DNA の ₂ 本のヌクレオチド鎖間で，塩基 A と T，G と C が水素結合する。

―3―

生物基礎・生物
問２

大腸菌（原核生物）がもつ環状の ₂ 本鎖 DNA は 9.2 × 1₀₆ 個のヌクレオチドからなり，その遺伝子から合成されるタンパク質は平均 3.6 × 1₀₂ 個のアミノ酸からなる。次の問い １ ～ ３ に答えよ。
１

大腸菌の遺伝子および形質発現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　①

DNA の遺伝子にはエキソンがない。

②オペレーターにリプレッサーが結合すると，遺伝子の転写が促進される。

③

核の中で転写が終了した後，細胞質で翻訳が行われる。

④

スプライシングは行われない。

２大腸菌がもつ DNA のヌクレオチド対の数として最も適当なものを，次の①３～③のうちから一つ選べ。
①4.6 × 1₀₆②③３大腸菌の DNA は最大でおよそ何種類の遺伝子をもつか。その数値として最9.2 × 1₀₆も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①問３₄₂5₀②③₈5₀₀1₂75₀

４18.4 × 1₀₆

種類④17₀₀₀

下線部イについて，タンパク質のアミノ酸配列から，その遺伝子の塩基配列を一通りに決定することは難しい。その理由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

タンパク質合成に用いられた遺伝子が高い確率で突然変異を起こすから。

②

同じアミノ酸を複数のコドンが指定する場合があるから。

③アミノ酸に対応しない終止コドンがあるから。

④

一つのコドンが指定するアミノ酸が複数存在するから。

―4―生物基礎・生物問４

ウ

2 ページ文章中のに当てはまる科学者の名前として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。 　６　①ワトソン

問５②エ2 ページ文章中の③サンガー・オ

シュペーマングリフィスに当てはまる語の組合せとして最も適当な７ものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
エオ①プライマーDNA ポリメラーゼ②プライマーRNA ポリメラーゼ③プロモーター

DNA ポリメラーゼ④プロモーターRNA ポリメラーゼ

問６④

下線部カで，添加する ddA（または ddG，ddC，ddT）が多量に含まれていた場
合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。
８①

少量添加した場合に比べ，短い 1 本鎖 DNA がより多く合成され，鋳型 DNA鎖の塩基配列の解読が容易になる。

②

少量添加した場合に比べ，短い 1 本鎖 DNA がより多く合成され，鋳型 DNA鎖の塩基配列の解読が困難になる。

③

少量添加した場合に比べ，長い 1 本鎖 DNA がより多く合成され，鋳型 DNA鎖の塩基配列の解読が容易になる。

④

少量添加した場合に比べ，長い 1 本鎖 DNA がより多く合成され，鋳型 DNA鎖の塩基配列の解読が困難になる。

問７下線部キより判明する鋳型 DNA 鎖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。ただし，①～④の塩基配列は，図 1 の●から◯の方向へ並ぶ塩基を左側から右側に表記している。 　９　①AAGC②③CGAA―5―TTCG④GCTT

生物基礎・生物

第 ２ 問 ホルモンおよび神経に関する次の文章（A・B）を読み，各問い（問 １ ～ ９ ）に答えよ。〔 解答番号 　１A～ 　９　 〕（配点₂7）

ホルモンとは，内分泌腺で合成された後，アイされ，特定の組織や器官のはたらきを調節する物質である。ホルモンは，胃からその内容物が十二指腸へ送られるとすい液の分泌が促される機構を解明する実験 1 ・ 2 で見つかった物質である。
以下にその内容を示す。
実験 １

ウ

十二指腸につながる末梢神経を全て切断したネコにおいて，エを十二指腸内壁に注射すると，すい液分泌が観察された。
実験 ２

ネコの十二指腸の内壁組織を切除してエを加え，しばらく置いた後に内壁組織をすりつぶした。そして，そのろ液をすい臓につながる血管に注射すると，すい液分泌が観察された。
問１

下線部アに関して，ホルモンとしてはたらく物質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　①

問２

パラトルモン ②
上の文章中のイアルブミン

③

ペプシン

④

ヘモグロビンに入る語句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排出管を介して血液中に分泌②

排出管を介して消化管に分泌③

直接血液中に分泌④

直接消化管に分泌―6―生物基礎・生物
問３

下線部ウのような処理をした理由として最も適当なものを，次の①～④のうち３から一つ選べ。
①

十二指腸から他の器官へ情報を伝える経路として，神経を介する経路をすべて遮断するため。

②

十二指腸につながる交感神経を遮断し，十二指腸の運動を抑制するため。

③

十二指腸につながる副交感神経を遮断し，十二指腸の運動を促進するため。

④

十二指腸につながる感覚神経を遮断し，実験に無関係な刺激の受容を抑えるため。

問４エ

前ページ文章中のには，ネコの胃液に相当するものの名称が入る。そ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。
①②

問５リンガー液③希塩酸

アンモニア水④４

炭酸水

すい液に含まれる消化酵素として誤っているものを，次の①～④のうちから一つ選べ。
①５②

問６

トリプシン

③リパーゼ

カタラーゼ

④アミラーゼ

実験より，胃液を受容した十二指腸内壁はホルモンを合成・分泌し，すい臓はそのホルモンを受け取ることですい液分泌を行ったことがわかる。このホルモンが十二指腸からすい臓へ流れる経路をより正確に示しているものを，次の①～④のうちから一つ選べ。 　６　①十二指腸→すい臓②十二指腸→胃③十二指腸→

心④十二指腸→腎→

すい臓臓→肺臓→心臓―7―→心臓→すい臓→すい臓生物基礎・生物
カエルのふくらはぎからオ 神経筋標本を作製し，生理食塩水に浸した。筋肉と神B経の接続部から距離 5.0cm の地点に閾値を超える電気刺激を与えると，5.0 ミリ秒後に筋収縮がみられた。また，筋肉と神経の接続部から 3.0cm の地点に閾値を超える電気刺激を与えると，4.0 ミリ秒後に筋収縮がみられた。また，直接筋肉に閾値を超える刺激を与えた場合，1.2 ミリ秒後に筋収縮がみられた。
問７

問８

この神経の興奮の伝導速度（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。

７m/ 秒①②2.00.2③20.0④₂₀0.0

神経筋標本の軸索末端に閾値を超える刺激を与えた場合，何ミリ秒後に筋収縮がみられるか。その時間として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選８べ。
①問９1.3ミリ秒②③1.52.0④2.5

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。 　９　①

筋肉に直接刺激を与えて興奮がみられた場合，その興奮は筋肉から神経へ伝わる。

②

神経から筋肉に放出される神経伝達物質はアセチルコリンである。

③

筋肉に連絡する神経は，カエルの体内では脊髄の背根を通る。

④

神経の軸索を刺激して興奮が生じた場合，興奮は髄鞘から髄鞘へと伝わる。

―8―

生物基礎・生物

第 ３ 問 炭酸同化に関する次の文章（A・B）を読み，各問い（問 １ ～ ７ ）に答えよ。
〔 解答番号１　 ～10〕（配点₂5）あるア 緑藻類の葉片を海水に浸して光を照射し，イ 光合成に伴い葉片から海水中Aに放出される酸素の量を測定する実験を行った。ただし，放出される酸素は海水にほとんど溶けない。
実験

透明フラスコを 5 個用意（A・B・C・D・E とする）し，それぞれに同じ面積の緑藻類葉片と海水 ₂₀₀mL を入れ，温度を ₂₀℃に保った。フラスコ A ～ E に，
₀ ルクス
（暗黒），₂5₀₀ ルクス，5₀₀₀ ルクス，75₀₀ ルクス，1₀₀₀₀ ルクスの光を₆₀ 分間照射し，生じた酸素量を測定した結果，表 1 のようになった。
表問１1フラスコABCDE

光の強さ（ルクス）

₀₂5₀₀

5₀₀₀

75₀₀

1₀₀₀₀

発生した酸素量（mL）− 1₀15₄₀₄5₄5

下線部アについて，緑藻類がもつ光合成色素と緑藻の例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。 　１　光合成色素例①

クロロフィル a と bアオサ

②クロロフィル a と b

テングサ③クロロフィル a と c

アオサ④

クロロフィル a と c

テングサ― 10 ―

生物基礎・生物
問２

下線部イに関する次の文章中の 　２　 ～４に入る語として最も適当なものを，下の①～⑧からそれぞれ一つずつ選べ。
葉緑体の２　 において，光化学系３の反応中心の光合成色素が光エネルギーを受け取ると，電子を失い，酸化された状態になる。そして，反応中心の光合成色素は，４４の分解で生じた電子を受け取って還元される。また，の分解によって，酸素が放出される。

①二酸化炭素

②

Ⅱ

③

チラコイド

④

Ⅰ

⑤

ストロマ

⑥

水⑦

クリステ

⑧

リブロース二リン酸（RuBP）

問３

表 1 の結果より光補償点（ルクス）を求め，その数値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，弱光域での光合成速度は光の強さに比５例して大きくなるものとする。
①5₀₀

問４②ルクス
③1₀₀₀

15₀₀

④₂₀₀₀

フラスコ D における ₆₀ 分間当たりの光合成量は，フラスコ B における ₆₀ 分間当たりの光合成量の何倍であるか。その数値として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。 　６　 倍
①問５2.2②2.5③2.7④3.0

表 1 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

フラスコ A で吸収された酸素は，葉緑体で進行する反応で消費された。

②

フラスコ B での光合成の限定要因は二酸化炭素濃度である。

③

光補償点では，見かけの光合成速度と呼吸速度が同じである。

④

実験から，光飽和点は 5₀₀₀ ルクスよりも高く 75₀₀ ルクスよりも低いと予想される。
― 11 ―

生物基礎・生物B

独立栄養生物には，緑色植物以外に，ウ 化学合成細菌やエ 光合成細菌がある。

問６下線部ウに関する次の文章中の８・ 　９　 に入る語として最も適当なものを，下の①～⑤からそれぞれ一つずつ選べ。
化学合成細菌は，光エネルギーの代わりに無機物を８したときに生じる化学エネルギーを用いて ATP や NADPH を合成し，カルビン・ベンソン回路に利用する。例えば，亜硝酸菌は， 　９　 を８したときに生じる化学エネルギーを利用して化学合成を行う。

問７①酸化

②

還④硝酸イオン⑤亜硝酸イオン

元③アンモニウムイオン

下線部エ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。

10①

紅色硫黄細菌の光合成色素はバクテリオクロロフィルである。

②

緑色硫黄細菌が光合成を行う際に利用する電子供与体は硫化水素である。

③

シアノバクテリアが行う光合成では，緑色植物と同様，酸素が発生する。

④

光合成細菌は原核生物だが，例外的に葉緑体をもつ細菌が光合成を行う。

― 12 ―

生物基礎・生物

第 ４ 問 次の各問い（問 １ ～ ５ ）に答えよ。〔 解答番号 　１　 ～
問１７〕（配点₂1）

タンパク質の構造と性質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　①タンパク質を構成するアミノ酸は ₆₄ 種類ある。

②ポリペプチド鎖がらせん状やじぐざぐ状に折り畳まれ，部分的に立体化した構造を二次構造という。

③ポリペプチド鎖は，四次構造とよばれる分子全体としての複雑な立体構造を形成すると特定の機能をもつ。

④
問２

ヒトにおいて機能するタンパク質の最適 pH はすべて中性付近である。
次の文章中のア～

ウに入る語の組合せとして最も適当なものを，下の①～⑧のうちから一つ選べ。 　２　ア

免疫において，イ細胞が増殖・分化した細胞から血液中に分泌される抗体（IgG）は，H 鎖と L 鎖がそれぞれウ結合でつながった分子である。

アイ

  ウ

①細胞性

キラー T

ペプチド

②

細胞性

キラー T

S - S（ジスルフィド）

③細胞性

Bペプチド

④細胞性

B

S-S（ジスルフィド）

⑤

体液性

キラー T

ペプチド

⑥

体液性

キラー TS-S（ジスルフィド）

⑦

体液性B

ペプチド

⑧

体液性

B

S - S（ジスルフィド）― 14 ―

生物基礎・生物
問３

次の文章中のエカ～に入る語の組合せとして最も適当なものを，下３の①～⑧のうちから一つ選べ。

被子植物の葉の裏側では， 1 対の孔辺細胞が気孔を形成している。孔辺細胞に含まれる光受容体のオエが青色光を吸収すると孔辺細胞は吸水し，その結果，が上昇して気孔が開く。一方，植物ホルモンのすると，気孔は閉鎖する。
エ

オ

カ

①

フィトクロム膨圧

アブシシン酸②

フィトクロム

膨

圧

オーキシン

③

フィトクロム浸透圧

アブシシン酸④

フィトクロム

浸透圧

オーキシン

⑤

フォトトロピン

膨圧

アブシシン酸⑥

フォトトロピン

膨圧

オーキシン

⑦

フォトトロピン浸透圧

アブシシン酸⑧

フォトトロピン

浸透圧

オーキシン

― 15 ―

カが孔辺細胞に作用生物基礎・生物問４ある 有胚乳種子をつくる被子植物に関して，次の問い １ ～ ３ に答えよ。
キ１ 下線部キに該当する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。
①カ４②キエンドウ

③④ナズナ

ソラマメ

２ 被子植物の配偶子形成と受精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花粉母細胞から花粉四分子が生じる過程で，DNA の複製は ₂ 回行われる。

②

一つの成熟花粉は，細胞質の多い雄原細胞と細胞質の少ない花粉管細胞からなる。

③重複受精は被子植物特有の受精様式である。

④

一つの胚のうには，卵細胞と中央細胞が一つずつと，助細胞が三つと反足細胞が二つ含まれる。

３ある被子植物において，遺伝子型 Aa の植物体の雌しべに遺伝子型 aa の植物体の雄しべを受粉させた。この受粉で生じる胚乳核の遺伝子型として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。 　６　①
問５AA

②Aa

③④AAaAaa

次の地質時代と生物の変遷に関するⅠ～Ⅳのうち， ₂ 番目に古い出来事として最も適当なものを，下の①～④のうちから一つ選べ。

７

Ⅰ：裸子植物の繁栄
Ⅱ：シダ植物の大森林形成
Ⅲ：人類の出現
Ⅳ：カンブリア紀の大爆発①Ⅰ②Ⅱ③― 16 ―

Ⅲ④Ⅳ