2024年3月4日実施

【生物 （講評）】
医学部独自のA方式がなくなり,全学統一のN方式のみとなって三年目である本年度も,昨年度やこれまでのN方式と同様の形式であった。2016年から実施されているN方式では，大問4～7題，マーク数27～33となっていたが，2019年から昨年までは，大問7題，マーク数25～28となった。本年度のN1方式では，大問は7題，マーク数は25であり，昨年度やN1方式と同数となった。全体として，基礎から標準的な知識問題，標準からやや発展的な計算問題と考察問題の出題であった。問題量に対する試験時間2科目120分は適当であり，計算や考察にも十分に時間をかけられるので，慌てずに処理したい。生物では，75%以上の得点が望まれる。

I 呼吸と発酵(やや難)
問1　a正しい。基礎知識。b誤り。乳酸菌は原核生物であり，ミトコンドリアは持たない。 c誤り。乳酸発酵では二酸化炭素は発生せず，乳酸のみが生じる。d誤り。アルコール発酵でもグルコースがピルビン酸になるまでの解糖系と共通の部分でATPが生じる。e誤り。呼吸の過程でも解糖系の最初にATPが消費される。これは筋細胞における解糖も同様である。f誤り。タンパク質や脂肪を用いてもATPは産生される。問2   Aは発生している気体の量が多く，25分以降に気体の発生が止まっていることに注目。発酵はグルコースの分解に気体を消費せず，二酸化炭素が発生する一方であり，またエネルギー効率が悪く，大量のグルコースを消費する。なので発酵のみを行い，大量の二酸化炭素が発生し,途中でグルコースが尽きてしまったと解釈する。よってＡはKOHに二酸化炭素が吸収されず，酸素がないIVとなる。Bは最も気体の減りが大きいため，呼吸による酸素吸収とKOHによる二酸化炭素吸収が同時に起こるIである。Cは全く気体の量が変化しないため，二酸化炭素のみが発生し，それが全てKOHに吸収されたと考えれぼⅡとなる。残ったＤがⅢとなるが，呼吸で吸収された酸素と，放出された二酸化炭素の量は等しく(基質はグルコースのみ)、多少行われる発酵による二酸化炭素の分だけ微増していると考えると説明がつく。問3　Bで呼吸による酸素の吸収量=二酸化炭素の放出量=12mm³がわかり，Dでこの時の発酵による二酸化炭素放出量は4mm³であることがわかる。よって空気の場合は12/6+4/2=4(相対値)のグルコースが消費されたことになる。Aより，窒素中ではアルコール発酵のみで20mm³の二酸化炭素が発生するため,消費されたグルコースは20/2=10(相対値)である。よって空気中に比べて，窒素中では10/4=2.5倍のグルコースが消費されていることとなる。
II    DNAの構造と複製（標準）
問１　ａ誤り。この実験はウィルキンスとフランクリンが行った実験で,示されたのはDNAがらせん型であること。b誤り。シャルガフ則はアデニンとチミン，シトシンとグアニンの割合がほぼ1:1であること。c誤り。DNAのヌクレオチド鎖1本は，リン酸とデオキシリボースが結合してつながった構造。水茶結合で繋がっているのはDNA2本鎖間のヌクレオチド同士。d正しい。2本鎖であれば環状，直鎖状問わず二重らせん構造をとる。 f正しい。基本知識。g誤り。DNAはリン酸の電離により負に帯電しているため，電気泳動を行うと陽極側へと移動する。問2ア…生体内では，プライマーはRNAである。PCR法ではDNAを用いることに注意。イ…DNAは5’→3’に伸長するので，新しくヌクレオチドが結合するのは3’側である。ウ…新しいヌクレオチドはリン酸とデオキシリボースの3’の一OHの間で脱水が起こって結合する。DNA2本鎖間の水蒸結合と勘違いしやすいので注意。問3　複製されたDNAは当然同じ配列のため，制限酵素の切断部位も同様になる。②のように，切断部位がずれて長さの異なる歪なY字型になるのはおかしい。
Ⅲ　動物の配偶子形成（標準)
問1　図1に含まれる相同染色体はすべて同型同大となっており，リード文中にもホモ型と書いてあることから，ZZの雄に決まり，図1は減数第一分裂中期を表していることから一次精母細胞に決まる。紡錘糸を構成するのは微小管であることは基本的な知識である。問2  染色体の乗換えは減数第一分裂の前期に起こるので才を選ぶ。問3　図1は減数第一分裂の中期なので才を選ぶ。核相は減数第一分裂で複相から単相となるので，カとキを選ぶ。問4　図1はZZの雄なので，精子の性染色体はZ染色体のみとなる。
IV 神経(やや易)
問1   ａ正しい。b誤り。ニューロンには，情報を受け取るための樹状突起がある。c正しい。d誤り。末梢神経系では，シュワン細胞が軸索を包んで神経鞘を形成する。e誤り。中枢神経系には，大脳や延髄を含む脳と客髄が含まれる。自律神経系は末梢神経系に分類される。f正しい。問2      a 誤り。何も刺激を受けていないニューロンでは，電位非依存性カリウムイオンチャネルを通じてK+が細胞外へ流出し，静止電位が生じる。b正しい。c誤り。活動電流（局所電流）は，細胞内では異奮部から静止部へ向かって流れるが，細胞外では静止部から興奮部へ向かって流れる。d誤り。髄鞘は絶縁性をもつため，有髄神経繊維では跳躍伝導により伝導速度は速くなる。e誤り。軸索に加える刺激が強くなった場合，生じる活動電位の最大値は変わらないが，その発生頻度は増加する。f誤り。伝導速度は，軸索が太くなるほど速くなるが、軸索に加える刺激の強さに影響されない。問3　脱分極性の膜電位の変化（興奮性シナプス後電位，EPSP）は，単発ではシナプスを興奮させるのに十分ではない。複数のシナプスからのEPSPが加重（統合）され，膜電位の変化が閾値に達すると，電位依存性ナトリウムイオンチャネルが開きNa +が細胞内に流入し，活動電位が生じる。ちなみに過分極性の膜電位の変化は，膜電位が閾値から遠ざかり活動電位が発生しにくくなることから抑制性シナプス後電位(IPSP)と呼ばれる。
V  免疫(標準)
問1　b血液凝固は白血球ではなく，血小板の作用でおこるため誤り。dナチュラルキラー細胞も自然免疫に関与しているので誤り。e遺伝子の再編成はマクロファージや樹状細胞でなくT細胞やB細胞で起こるため誤り。問2   aはB細胞のみ，bはB細胞とT細胞の両方，cはT細胞のみ，dはB細胞とT細胞の両方で起こる現象である。問3   (1)A系統のMHCとB系統のMHCの両方が発現しているF1マウスにはAを攻撃するリンパ球もBを攻撃するリンパ球も成熟しないためA系統の皮膚も，B系統の皮膚も，F1マウスの皮膚も生着する。 (2)ヌードマウスCは胸腺が欠如しておりT細胞が分化・成熟できず拒絶反応を引き起こせないので，移植したマウスDの皮膚は生着する。マウスDの胸腺をマウスCに移植した場合は,マウスCのリンパ球がマウスDの胸腺で分化・成熟する際,マウスDを攻撃するリンパ球は分化・成熟せず，マウスCを攻撃するリンパ球は分化・成熟することになるため，全身のマウスＣの組織に対しての免疫反応が引き起こされる。
VI  被子植物の生殖と発生（標準)
問1    a誤り。減数分裂ではなく，体細胞分裂によって2個の精細胞になる。b誤り。種皮を構成する細胞は，内部の胚と同じではなく，雌しべ側の個体と同じ遺伝情報をもつ。c正しい。d誤り。無胚乳種子の場合重複受精は起こるが，栄養分は子葉に蓄えられて胚乳は発達しない。e誤り。花粉母細胞が減数分裂して生じる花粉四分子は３つが退化することはない。退化するのは胚のう母細胞で生じる細胞で3個が退化して1個が胚のう細胞となる。f正しい。助細胞から放出される花粉管誘導物質はルアーと呼ばれるタンパク質。問2 （1） RR（雌しべ）×rr（雄しべ）→胚（Rr）,胚乳（RRr）。よって表現型はウルチ米となる。 (2)Rr×Rrより種子の胚の遺伝子型はRR : Rr : rr＝１：２：１。ウルチ米：モチ米＝ ３：１。胚乳の遺伝子型はRRR : RRr : Rrr : rrr=1 : 1 : 1 : 1 。よってウルチ米：モチ米＝３：１。 (3)ウルチ米となった胚の遺伝子型はRRもRrもある。モチ米となった胚の遺伝子型は必ずrrであるのでfのみが正しい。問1　相変異の知識の確認である。右表を参考にしてほしい。問2   標識再補法の基本問題。計算のPointは以下。生息する個体数をχとおいて， 100 = 15だから，これを解いてx = 800。標識再補法の条件は以下のPointを参考にしてほしい。a標識に「目立つもの」を用いると，生物の行動や生存に影響するうえ，再捕獲の際にも影響してしまうため不適切である。問３　ａ正しい。齢構成を考えるときは年齢ピラミッドを描くことが多い。年齢ピラミッドは幼若型，安定型，老齢型に分けられる。b誤り。個体群密度が高くなると密度効果は高くなる傾向がある。c誤り。順位（順位制）が見られる場合は，そうでない場合よりも種内競争は落ち着く。d正しい。グラフの概形は晩死型，平均型，早死型に分けられる。 eワーカーとその子の血縁度は，ワーカー同士の血縁度はきになる。f誤り。行動圏も重なり合う。
雌2は雌1が雄2を選んだせいで，雄1を選ぶほうが得られる資源が多くなるため，雄１を選ぶ。
雌3は，雄1，雄3を選ぶよりも，雄2を選んだほうが得られる資源が4と多くなるので，雄2を選ぶ。結果的に雌1は損をしているが，選び直せないため，これで確定する。
IIIで扱われた動物の配偶子形成のDNAと核相は， YMSの直前講習会で，VIで出題された胚乳核の遺伝子型は，前日に行われた YMSの直前講習会最終でそれぞれ扱っており，参加した生徒は有利であっただろう。
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