※ 機械工学科を志願する場合は，理科の科目中「生物」の点数は採用されません。

生物（注意）解答は，解答用紙の解答欄にマークすること。

１ 遺伝子の発現調節と体細胞分裂に関する次の文章 A・B を読み，以下の問いに答えよ。
A 生合成されるタンパク質の情報は，遺伝子として DNA に書き込まれている。発現する遺伝子の種類とその発現量は，環境の変化に応じて調節されている。遺伝子発現の調節においては，転写の段階での調節が重要である。原核生物における遺伝子発現の調節と真核生物における遺伝子発現の調節には，それぞれ特徴的なしくみがある。
 大腸菌では，機能的に関連のある遺伝子が隣接して存在し，まとめて転写の調節を受けることがある。例えば，ラクトースを栄養源として利用するために必要な複数の遺伝子が，まとめて転写の調節を受ける。このような遺伝子群のまとまりをアという。

アにおいて，転写に関わる塩基配列のうち，RNA ポリメラーゼが結合する領域をプロモーターといい，リプレッサーという調節タンパク質が結合する領域をすると，転写がウイという。リプレッサーがイに結合される。

 真核生物の染色体では，DNA がⅰに巻きついて，ヌクレオソームとよばれる構造となり，これが密に折りたたまれている。この折りたたみがゆるめられ，プロモーターにⅱと RNA ポリメラーゼとが結合して，転写が開始される。多くの場合，転写によって合成されたRNAの塩基配列の一部がⅲにおいて取り除かれ，mRNA となる。この過程をスプライシ

ウに当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～５の中かングという。

問 1  文章A中のア～らそれぞれ一つずつ選べ。
1抑制

２

促進

３

プライマー－7－

４

オペレーター５オペロン

問 2  文章 A 中のⅰ～ⅲに当てはまる語句の組合せとして最も適当なものを，次の1～8の中から一つ選べ。
エⅰⅱ

１DNAポリメラーゼ

基本転写因子２DNAポリメラーゼ

基本転写因子３DNAポリメラーゼ

リボソーム

４DNAポリメラーゼ

リボソーム

５

ヒストン

基本転写因子６ヒストン

基本転写因子

７

ヒストン

リボソーム

８

ヒストン

リボソームⅲ
核内細胞質基質
核内細胞質基質
核内細胞質基質
核内細胞質基質問 3  文章 A 中の下線部に関連して，ラクトースを分解する酵素の遺伝子の転写を調節するしくみの記述として最も適当なものを，次の1～６の中から一つ選べ。
オ1 R
 NA ポリメラーゼは，ラクトースに由来する物質と結合することによって，プロモーターに結合できるようになる。
２ R
 NA ポリメラーゼは，ラクトースに由来する物質と結合することによって，プロモーターに結合できなくなる。
３ リ
 プレッサーは，ラクトースに由来する物質と結合することによって，転写を調節する塩基配列に結合できるようになる。
４ リ
 プレッサーは，ラクトースに由来する物質と結合することによって，転写を調節する塩基配列に結合できなくなる。

B

５

ラクトースが存在するときは，リプレッサーがつくられない。

６

ラクトースが存在しないときは，リプレッサーがつくられない。

 動物のからだを構成する細胞（体細胞）は成長し，二つの娘細胞へと分裂する。この一連の過程で，複製されたDNAは等しく分配される。細胞は，「DNA の複製を行う時期」，「DNA の複製完了から分裂開始までの時期」，「分裂期」，および「分裂完了から DNA の複製開始までの時期」の 4 つの時期を繰り返す。これを細胞周期という。細胞周期に関する下記の実験 1 と実験 2 を行った。
実験 1

ある動物細胞を培養し，10 時間ごとに細胞密度（培養液 1 mL あたりの細胞数）を調べたところ，図 1 の結果が得られた。培養開始から 50 時間後に細胞を一部採取し，DNA を染色して観察したところ，凝縮した染色体をもつ細胞が 10 ％見られた。

実験 2

図 1 の培養開始から 50 時間後の細胞の集団における細胞あたりの DNA 量を調べたところ，
図 2 の結果が得られた。

－8－１×10７

細胞密度（細胞数／５×10６Ⅰ2000ⅡⅢ１×10６
細胞数1000）

mL５×10５１×10５050100
培養時間（時間）

0150024細胞あたりの DNA 量（相対値）
図２図１問 4  実験 1 で観察した細胞の細胞周期の中で，「分裂期」に要する時間として最も適当なものを，次の1～7の中から一つ選べ。
カ105206

問 5  実験 2 に関連して，下記の文章中のⅳ～

ⅵ

1122354501007に当てはまる記号の組合せとして最も適当なものを，次の１～９の中から一つ選べ。
キ 細胞あたりの DNA 量が，図 2 中のⅠ，Ⅱ，およびⅢの範囲において，胞は，「DNA の複製を行っている時期」の細胞である。

ⅴⅳの範囲にある細胞は，「DNA の複製完了から分裂開始までの時期」または「分裂期」の細胞である。

ⅵの範囲にある細胞は，「分裂完了から DNA の複製開始までの時期」の細胞である。
ⅳⅴ

ⅵ

１ⅠⅡⅢ２ⅠⅢⅡ

３Ⅰ

ⅡとⅢ

Ⅲ

４ⅡⅠ

Ⅲ

５ⅡⅢ

Ⅰ

６Ⅱ

ⅠとⅢ

Ⅲ

７Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

８Ⅲ

ⅡⅠ

９Ⅲ

ⅠとⅡ

Ⅱ－9－の範囲にある細２ 光合成に関する次の文章を読み，以下の問いに答えよ。
チラコイド膜に存在する⒜ 光合成色素が光エネルギーを受容すると，電子の放出が促され，光化学系Ⅱで
ウ

アが分解されてに受け取られてエイが生じる。光化学系Ⅱから光化学系Ⅰに流れた電子は，が生じる。この過程を電子伝達系といい，この過程を経てチラコイド膜内外の水素イオン（H ）の濃度勾配が形成される。この濃度勾配を解消する力を利用して＋ATP 合成酵素のはたらきにより⒝ ADP から ATP が合成される。
次に，エと ATP は，二酸化炭素を固定する同化反応にエネルギーを供給する。気孔から取り込まれた二酸化炭素 1 分子はオという酵素のはたらきによって， 1 分子の⒞ リブロース

ビスリン酸（RuBP）と反応し， 2 分子の⒟ ホスホグリセリン酸（PGA）ができる。さらに PGA は⒠ グリセルアルデヒド-3-リン酸（GAP）に変換される。生じた GAP の一部はグルコースなどの有機物合成に使われ，一部は RuBP の再生産に使われる。このように二酸化炭素を固定化する反応経路は循環しており，

問 1  文章中のアカ回路と呼ばれる。とイに当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～５の中からそれぞれ一つずつ選べ。
1

二酸化炭素

問 2  文章中の

ウ

２酸素と

エ過酸化水素

３４

アンモニア

５

水に当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～6の中からそれぞれ一つずつ選べ。
NAD＋

２

NADP＋

文章中のオに当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～５の中から一つ選べ。

1

問3

アミラーゼ

1問4

文章中の
1カオルニチン３カタラーゼ

２FAD

４

NADH

トリプシン

３５

４

NADPH

ペプシン

6５FADH2

ルビスコに当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～３の中から一つ選べ。
２クエン酸

３

カルビン・ベンソン－ 10 －

問 5  文章中の下線部⒜の光合成色素に関して，クロロフィル a が吸収する光の色として最も適当なものを，次の1～6の中から一つ選べ。


キ
1緑のみ

２緑と黄色

３青紫のみ

４

赤のみ

５青紫と黄色

6

青紫と赤

問6

文章中の下線部⒝の過程の名称として最も適当なものを，次の1～５の中から一つ選べ。



ク
1

リン酸付加

２脱リン酸化

４

光リン酸化

５

光異性化

３

酸化的リン酸化問 7  文章中の下線部⒞，⒟，⒠のそれぞれの分子の炭素数の組み合わせとして最も適当なものを，次の1～8の中から一つ選べ。
ケ
リブロースビスリン酸

ホスホグリセリン酸

グリセルアルデヒド-3-リン酸（RuBP）

（PGA）

（GAP）

１３３４２３３５３３５５４４３４５４３５６５３３７５３４８５５３－ 11 －

問8

文章中のカに関連して，下記の反応経路ⅰ～ⅲに関するエネルギー供給に関する記述として最も適当なものを，次の1～４の中からそれぞれ一つずつ選べ。
ⅰ．二酸化炭素がリブロースビスリン酸と反応し，ホスホグリセリン酸ができる反応
ⅱ．ホスホグリセリン酸がグリセルアルデヒド-3-リン酸まで変換される過程
ⅲ．グリセルアルデヒド-3-リン酸からリブロースビスリン酸が再生産される過程
ⅰ：

コ



ⅱ：

サ



ⅲ：

シ

1

エと ATP のいずれも不要である。

２エのみを必要とする。

３４ATP のみを必要とする。
エと ATP の両方を必要とする。

－ 12 －

３ 減数分裂に関する次の文章を読み，以下の問いに答えよ。
ムラサキツユクサの花粉形成における減数分裂の過程を，次のような方法で観察した。
観察方法
らいかいつぼみ1 ．‌ムラサキツユクサの蕾塊を用意する。（成熟した蕾から未成熟な蕾まで各段階のものが見られる塊を選ぶ）。
2 ．‌適当な大きさの蕾（直径 2 ～ 3 mm 程度）を選び，スライドグラスにのせ，柄付き針で蕾を開き，やく若い葯を取り出す（若い葯はやや白い）。
3 ．‌若い葯を柄付き針でつぶし，内容物をスライドグラス上に広げ，アをたらし，染色する。

5 分間放置後，カバーガラスをかけた上からろ紙をかぶせ，一方の手でろ紙を動かないように固定して，もう一方の手の親指で真上から強く押し付ける。
4 ．光学顕微鏡を用いて，減数分裂のようすを観察する。
5 ．他の段階と予想される蕾で，同様な観察を行う（大きな蕾ほど後の段階である）。
観察結果【第一分裂の前期】‌既に複製が終わった染色体が見えるようになり，対をなす相同染色体が平行に並んで接着する。これをウイといい，イが完成した相同染色体を染色体という。このとき，相同染色体の間で一部が入れ換わる

エが起こっている。
【第一分裂の中期】

ウ

染色体を形成していた相同染色体が赤道面に並ぶ。

【第一分裂の後期】‌ウ

染色体を形成していた 2 つの相同染色体は，互いに離れて，それぞれ細胞の 2 つの極へ移動する。続いて核の形成と細胞質分裂が起こり，細胞が二分される。第一分裂の後，すぐに第二分裂に入る。
【第二分裂】‌染色体が再び赤道面に並んで第二分裂が起こる。それぞれの染色体は，縦方向にさけるように二分され，細胞の 2 つの極へ移動する。この染色体の分配のしくみは，体細胞分裂の場合とよく似ている。このような減数分裂によって， 1 個の母細胞から，母細胞の半数の染色体をもった

問 1  文章中のア～エオ

個の娘細胞（配偶子）が生じる。に当てはまる語句として最も適当なものを，次の1～8の中からそれぞれ一つずつ選べ。
1ギムザ染色液

2酢酸オルセイン

3対合4接合5等価6二価7組換え

8乗換え－ 13 －

問 2  文章中のオに当てはまる数値として最も適当なものを，次の1～5の中から一つ選べ。

1122334485

問 3  減数分裂の過程に関する下記のⅰ）～ⅴ）の記述の中で，誤っているものはいくつあるか。最も適当なものを，次の1～6の中から一つ選べ。
カⅰ） 第一分裂中期における核相は複相である。
ⅱ） 第一分裂中期における細胞 1 個当たりの DNA 量は母細胞と比べて 2 倍である。
ⅲ） 第二分裂中期における核相は単相である。
ⅳ） 第二分裂中期における細胞 1 個当たりの DNA 量は母細胞と比べて半分である。
ⅴ） 第二分裂でも11つ22つ

エが起こる。
33つ

44つ

5つ

5なし

6

問 4  減数分裂によって生じる配偶子では，染色体の数が単に半分になるだけではなく，対になっている染色体のそれぞれが各配偶子に分配される。例えば，染色体数が 2 n = 4 の場合，全体として，生じる配偶子の異なる染色体の組み合わせの数は 4 個になる。それでは， 2 n = 46 のヒトの場合，生じる精子や卵の異なる染色体の組み合わせの数はおよそいくつになるか，最も適当なものを，次の1～6の中から一つ選べ。ただし，減数分裂時にエは起こらないものとし，210 ≒ 103，220 ≒

106 ，230 ≒ 109 ，240 ≒ 1012 と近似して計算してよい。
キ
123 通り246 通り34 × 10 通り

48 × 106 通り

51.6 × 1010 通り

66.4 × 1013 通り

3問 5  減数分裂の意義として，誤っているものを，次の1～4の中から一つ選べ。
ク
1

有性生殖により，子の染色体数が倍になるのを防ぐ。

2

有性生殖により，子に多様な遺伝的組み合わせをもたらす。

3

第一分裂と第二分裂の 2 回分裂を起こすことにより，多数の卵をつくる。

4エが起こることにより，子に遺伝子の多様性をもたらす。

－ 14 －

４ 生態系に関する次の文章A・Bを読み，以下の問いに答えよ。
A

 生産者が有機物を生産することや，摂食した有機物から消費者が新たに有機物を合成することを物質生産という。物質生産の大半は植物の光合成による。生産された有機物が順に消費者へと移動することで生態系は支えられている。ある時点における単位空間あたりの生物体の乾燥重量を現存量という。
 下記の図 3 は，生態系における物質とエネルギーの動きを模式的に表したものである。なお，図3 中のアルファベット（S・G・C・D・R・F）は，同じものを示しており， 0 ， 1 ， 2 の数字は，それぞれ生産者，一次消費者，二次消費者を示している。
二次消費者

S2

一次消費者

生産者

S1S0G2G1D2R2F2C1G0D1 R1F1D0C0R0ⅠⅡ
光合成に用いられた光エネルギー

図３

問 1  図３中のⅠ

およびⅡに当てはまる語句として最も適当なものの組み合わせを，次の1～６の中から一つ選べ。
ア
Ⅰ

Ⅱ

１総生産量

生物量

２

生物量

総生産量

３総生産量

純生産量

４純生産量

総生産量

５純生産量

生物量

６

生物量

純生産量

－ 15 －

問2

図 3 中の S が示すものとして最も適当なものを，次の1～６の中から一つ選べ。



イ
1現存量

２

成長量

３

被食量

４

死亡量

５

呼吸量

６

不消化排出量問 3  図 3 中の C が示すものとして最も適当なものを，次の1～６の中から一つ選べ。
B

ウ
1

現存量

２

成長量

３

被食量

４

死亡量

５

呼吸量

６

不消化排出量 ある河川の一次消費者である水生昆虫の一種カワゲラの幼虫の 6 月～ 9 月の期間について，成長量と被食量の和・呼吸量・不消化排出量を調査したところ，それぞれ 113 J・160 J・1448 J であった。

問 4 死亡量を 0 として，この期間の摂食量と同化量として最も適当な値を，次の1～7の中からそれぞれ一つずつ選べ。
摂食量：エ

同化量：オ

1113 J

２160 J

３1448 J

５1561 J

６1607 J

７1721 J

４273 J問 5  同化の効率（％）を，（同化量／摂食量）×100 で求められる値とするとき，同化の効率として最も適当な値を，次の1～6の中から一つ選べ。
カ110２16３20４26－ 16 －５30６36