以下の 1 から 30 に最もよくあてはまる答えを各解答群から1つ選び, 解答用紙(マークシート)にマークせよ。ただし,同じ番号を繰り返して用いてもよい。 数値を選ぶ場合は最も近い値を選ぶものとする。
!
水平面内のx軸に沿ってなめらかな溝があり,自然長l,ばね定数kのばねでつなが れた質量mの小球Aと質量mの小球Bが溝にのっている。以下,質量2m の小球C が溝を滑走し,小球Bに衝突した際のばねの変形の大きさについて考える。すべての小球は溝を離れず動くものとし,小球と小球の衝突は(完全)弾性衝突,ば
ねの質量は無視できるものとする。x軸の正の向きを右にとり,速度は速度ベクトルの
x 成分で表す。
% 図1のように,ばねでつながれた小球Aと小球Bが静止していた。まず,小球A を固定した。このとき,小球Cが左方から速度v0で溝を滑走し,小球Bに衝突した。
衝突直後の小球B,Cの速度をそれぞれ,VB,VCとするとき,完全弾性衝突だから,
式 1 が成り立つ。これを利用すると,VB= 2 ×v0と求まる。その後,
小球Bはばねを押し,ばねは自然長から最大 3 ×
!
mv02
k だけ縮む。小球B
は単振動を行い,その周期は 4 である。
m B A m
C m 2
v0
x
図1
1 の解答群
! v0=VB−VC " v0=VB+VC # v0=−VB−VC $ v0=−VB+VC
物
理
3月9日実施
2 , 3 の解答群
" 29 # 13 $ 49 % 12 & 23
' 1 ( 43 ) 32 * 2 ! 0
4 の解答群
" !mk # π !
k
m $ 2π!
k
m % 3π!
k m
& !mk ' π !
m
k ( 2π!
m
k ) 3π!
m k
+ いま,図2のようにある時刻に小球Aと小球Bは動いており,ばねは自然長l か らずれているとする。小球Aの位置をxA,小球Bの位置をxB,小球Aの速度をvA, 小球Bの速度をvBとすると,力学的エネルギーE は
E=12mvA2+ 1
2mvB2+U ,
である。ここで,弾性力による位置エネルギーU はU= 5 と表される。
m B A m
x vA
vB
図2
2球の重心の位置をxG,微小時間∆t後のAの位置をxA′=xA+vA∆t,Bの位置 をxB′=xB+vB∆t,重心の位置をxG′とする。重心の速度vGは
vG=
xG′−xG
∆t = 6
と計算される。この結果を見ると,運動量保存の法則より重心は 7 する。し
たがって,重心に小球A,Bの質量が集まったと考えて,質点の運動エネルギー
EG= 1
E−EG= 1
2× 8 ×(vA−vB)2+U *
が成り立つ。また, 7 の結果よりE−EGの値は 9 。
5 の解答群
! −k(xA+xB) " −k(xA−xB) # −k(xA+xB−2l)
$ −k(xA−xB−l) % 1
2k(xA+xB)2 & 1
2k(xA−xB)2
' 12k(xA+xB−2l)2 ( 1
2k(xA−xB−l)2 ) 1
2k(xA−xB+l)2
6 の解答群
! vA+vB
2 "
vA−vB
2 #
vB−vA
2 $
−vA−vB 2
% vA+vB & vA−vB ' vB−vA ( −vA−vB
7 の解答群
! 等加速度運動(加速度のx 成分<0)
" 等加速度運動(加速度のx 成分>0)
# 等速直線運動
$ vA,vBにかかわらず静止
8 の解答群
! 4m " 3m # 2m $ m % 2m & 3m ' 4m
9 の解答群
! vA,vBにかかわらず0である " 時間的に減少する
1 図3のように自然長l の間隔で静止している小球A,Bに,速度v0のCが衝突し
た。ここでは小球A,Bともに固定されていない。Cが引き起こすばねの縮みの大き さは/と比べてどうなるであろうか。
Cの衝突直後は,/と同じ初期条件,すなわちvA=0,vB=VB,U=0である。
式2のEと,EGの定義にこれらを代入すると衝突直後のE−EGは 10 ×mVB2 である。その後,0の状況となり,式3が成り立つことを考慮すれば,E−EGが 9 ためU が最大値をとるのはvA=vBのときである。したがって,ばねは自
然長から最大 11 ×
"
mv02
k だけ縮む。
小球Aが固定されない場合,与えられた力学的エネルギーE のうちEGの分だけ U の最大値が異なるため,/の縮みと異なることがわかる。
m B A m
C m
2 x
v0
図3
10 の解答群
" 15 # 14 $ 13 % 25 & 12
' 35 ( 23 ) 34 * 45 ! 1
11 の解答群
" 0 # 12 $ !22 % !23 & 13 ' !32 ( !33
)
ER
I r
図1 電球,電熱器,モーターなど,われわれにとって有
用な仕事をする機器の電力(仕事率)と効率について,
図1のような回路をモデルにして考えてみる。Eは起
電力E〔V〕の電池,Rは抵抗値R〔Ω〕の抵抗,rは 抵抗値r〔Ω〕の抵抗である。
Rは電球などの仕事をする機器を表し,Rが発生す
る単位時間当たりのジュール熱P〔W〕を役に立つ電力(仕事率)とみなすことにする。
rは無用なジュール熱を発生する部分を表す。導線の抵抗や電池の内部抵抗などもこの
rに含まれる。以下では必要であれば,定理「n,mをn>mを満たす1以上の整数,c を正の定数として,変数x(≧0)の関数(x)=f x
m
(c+x)n は,x=
m
n−m cで最大とな る」を使ってよい。
* 図1で 回 路 を 流 れ る 電 流 の 大 き さ をI〔A〕と す る とP はI とR を 使 っ て P= 12 と表せる。I はE,r,R を使ってI= 13 と表せる。この回路 の効率η をP と電池E が生み出す電力IE の比,η= P
IEで定義する。E とrの値 が固定されているとき,最大のP を与えるR の値はR= 14 ×rであり,そ の時のP はP= 15 ,効率はη= 16 である。E とrの値が固定され て い る と き,R を 14 ×rか ら 増 加 さ せ て い く とη とP の 変 化 の 様 子 は
17 。
12 の解答群
! 12IR " IR # 12IR2 $ IR2
% 12I2R & I2R ' 12I2R2 ( I2R2
13 の解答群
! E(r+R) " r+RE # r+R
E $
14 の解答群
" 14 # 13 $ 12 % 23 & 34
' 1 ( 43 ) 32 * 2 ! 3
15 の解答群
" 4Er # 2Er $ Er % Er4 & Er2 ' Er
( 4E2
r )
E2
2r *
E2
r !
E2r
4 +
E2r
2 , E
2
r
16 の解答群
" 16 # 14 $ 13 % 21 & 23 ' 34 ( 56 ) 1
17 の解答群
" η は増加し1に近づき,P は減少し0に近づく
# η は増加し1に近づき,P も増加し,ある最大値に近づく $ η は減少し0に近づき,P は増加し,ある最大値に近づく % η は減少し0に近づき,P も減少し0に近づく
- E
I r
R1
R2 つぎに右の図のように抵抗値R〔Ω〕と2R〔Ω〕
を持つ2個の抵抗R1とR2を並列に接続する。R1
とR2の仕事率(単位時間当たりのジュール熱)を
P1〔W〕とP2〔W〕とする。電池Eを流れる電流の
大きさをI〔A〕,この回路の効率をη= P1+P2 IE と す る。E とrの 値 が 固 定 さ れ て い る と き,和 P1+P2が最大になるのはR= 18 ×rのとき
18 の解答群
" 14 # 13 $ 12 % 23 & 34
' 1 ( 43 ) 32 * 2 ! 3
19 の解答群
" 16 # 14 $ 13 % 21 & 23 ' 34 ( 56 ) 1
-R I E1
E2
r1
r2
図3 つぎに図3のように2個の電池E1,E2と3個の
抵抗r1,r2,Rを接続する。E1,E2の起電力はと
も にE〔V〕,r1,r2,Rの 抵 抗 値 は 順 にr〔Ω〕,
2r〔Ω〕,R〔Ω〕である。Rを流れる電流の大きさ I〔A〕はI= 20 である。また,Rの仕 事 率 (単位時間当たりのジュール熱)をP〔W〕,この回
路の効率をη= P
IE とする。E とrの値が固定さ
れているとき,P が最大となるときのη の値は
η= 21 である。
20 の解答群
" 2r+RE # r+2E
R $
E
3r+2R % E 2r+3R
& 2r+R2E ' r+22E
R (
2E
3r+2R )
2E 2r+3R
* 2r+R3E ! r+23ER + 3r+23ER , 2r+33ER
21 の解答群
!
虹は,空気中に浮かんでいる球状の水滴によって,太陽光が屈折するときの分散によ り生ずる。以下,図1のように,太陽光が水滴中で1回だけ反射する場合について,虹 のできるメカニズムを考える。水滴は球形であり,光の経路は球の中心を含む紙面内に あるとする。A
B
C R
D r i
O
E
θ φ
図1
" 太陽光に含まれる単色光の経路ABCDEについて考える。直線ABと直線EDの
交点をRとすると,θ=∠AREは光の散乱角とよばれ,重要な観測量である。 光はAの方向から点Bにおいて水滴に入射角iで入射し,屈折角rで屈折する。 空気に対する水の屈折率をnとすると,屈折角rはnとiを用いてsinr= 22 と表せる。その後,光は点Cで反射し,点Dで再び屈折して水滴外に出る。水滴の 中心をOとしたとき,OBとOCのなす角φ はrを用いてφ= 23 度とかけ る。三角形BCOと三角形CDOが合同であることから,∠BRC= 24 ×θ で あり,i,rを用いてθ= 25 と表せる。 22 と 25 から,入射角i と散乱角θ の関係
26 = sini n
表される。
太陽光線は直線ABに平行に点B以外の点にも入射するが,その場合,水滴に対 する入射角はiと異なる。もし,ある入射角iとわずかに異なる入射角i+∆iに対し,
ほぼ同じ散乱角θ で散乱されれば,散乱光の強さがもっとも強くなる。したがって,
紫色の単色光の場合,図2から散乱角θ= 27 度のとき散乱光はもっとも強く
なることがわかる。
0 0 10 20 30 40 50
nr=1.331
nv=1.343
10 20 30 40 50 60 70 80 90 i[度]
[度]
θ
図2
22 の解答群
! n " sini # nsini $ ncosi
% sini
n &
cosi
n '
n
sini ( n cosi
23 の解答群
! r " 2r # 4r $ 180+r % 180+2r
24 の解答群
! 15 " 14 # 13 $ 25 % 12 & 23 ' 34 ( 45
25 の解答群
! r−i " r−2i # 2r−i $ 2r−2i
% 2r−4i & 4r−i ' 4r−2i ( 4r−4i
26 の解答群
! cos*,4θ+- " cos*,θ4+i+- # cos*,θ+24 i+- $ cos*,2θ4+i+
-% sin*,θ
4+- & sin*,θ4+i+- ' sin*,θ+24 i+- ( sin*,2θ4+i+
-27 の解答群
! 10 " 20 # 30 $ 40 % 50 & 60 ' 70 ( 80 ) 90
. つぎに,色々な波長の光が混じった太陽光が水滴に入射する場合を考える。空気に
対する水の屈折率は波長が短いほど大きいため,入射角iが同じとき,図2より赤色
の単色光の散乱角は紫色の単色光の散乱角 28 とわかる。
さて,nvはnrにほぼ等しいことから,紫色の散乱光の強さが最大になる入射角は, 赤色の単色光の散乱光の強さが最大になるときの入射角にほぼ等しい。このとき,紫 色の単色光の経路ABCDEを実線で,水滴中の赤色の単色光の経路を点線で示した
図は 29 である。ただし,分散は誇張して描いてある。
以上の考察より,図3のような地上の観測者から見える虹(模式図)の色は,アか
らカの順に 30 であることがわかる。
28 の解答群
29 の解答群
A
B
C
D O
E
A
B
C
D O
E
A
B
C
D O
E
A
B
C
D O
E
! "
太陽光線
ア イ ウ エ オ カ
観測者
図3
30 の解答群
! 紫,青,緑,黄,橙,赤
" 紫,青,黄,緑,橙,赤
# 紫,緑,青,黄,橙,赤
$ 紫,緑,黄,青,橙,赤
% 赤,橙,青,黄,緑,紫
& 赤,橙,黄,青,緑,紫
' 赤,橙,緑,黄,青,紫
!
次の 1 ∼ 7 に入れる最も適当なものを,それぞれの解答群から一つ 選 び,解 答 欄 に マ ー ク せ よ。ax2+bx+c=0の と き,x= −b±"b2−4ac2a で あ り,
!2.0=1.4とする。
硫酸バリウムBaSO4は非常に難溶なアルカリ土類金属塩で,X線造影剤や白色顔料
など用途が広い。以下の操作では,ある塩の水への溶解に対して,共存する他の塩は影 響しないとする。また,水に溶けた塩は完全に電離しているとする。
25℃において,1.0×10−4
mol/Lの塩化バリウムBaCl2と6.0×10−5mol/Lの硫酸
ナトリウムNa2SO4の各水溶液0.50Lずつを混合して1.00Lの混合溶液をつくったと
ころ,BaSO4の沈殿が生じた。このとき,溶液中のBa2+とSO42−のうち少ない方が仮
にすべて沈殿になったとすると 1 molのBaSO4が沈殿したことになるが,実
際には,その一部が溶解平衡の状態で溶けている。25℃でのBaSO4の溶解度積を
1.0×10−10(mol
/L)2と す る と,25℃の
BaSO4飽 和 水 溶 液1Lに は 2 molの
BaSO4が溶けている。上述の 1 molのBaSO4のうち,x〔mol〕が実際に溶け
て い る と す る と,沈 殿 を 除 い た 混 合 溶 液 中 に は 3 mol/LのBa2+と 4 mol/LのSO42−が存在することになるので,x は 5 molとなる。こ
の値が上述の 2 molと異なるのは 6 ためであるので,上述の操作で用
いるBaCl2水溶液の濃度を 7 mol/Lに変更すればxの値は 2 molと
等しくなる。
化
学
!
解答群
1 , 2 , 5 , 7
" 1.0×10−10 # 1.0×10−9 $ 1.0×10−8 % 1.0×10−7 & 0.1×10−5 ' 0.2×10−5 ( 0.3×10−5 ) 0.4×10−5 * 0.5×10−5 ! 0.6×10−5 + 0.8×10−5 , 1.0×10−5 - 2.0×10−5 . 3.0×10−5 / 4.0×10−5 0 5.0×10−5 1 6.0×10−5 2 8.0×10−5 3 1.0×10−4 4 2.0×10−4
3 , 4
" 2.0×10−5−x # 3.0×10−5−x $ 4.0×10−5−x % 5.0×10−5−x & 6.0×10−5−x ' 1.0×10−4−x (
x−2.0×10−6 ) x−3.0×10−6
* x−4.0×10−6 ! x−5.0×10−6 +
x−6.0×10−6 , x−1.0×10−5
- x+2.0×10−5 . x+3.0×10−5 /
x+4.0×10−5 0 x+5.0×10−5
1 x+6.0×10−5 2 x+1.0×10−4 3
x 4 2x
6
" 混合溶液中に生成したBaSO4の沈殿量が少ない # 混合溶液中に生成したBaSO4の沈殿量が多い
$ 混合溶液中では過剰量のBa2+による共通イオン効果がはたらく
% 混合溶液中では過剰量のSO42−による共通イオン効果がはたらく
& 混合溶液中では過剰量のNa+による共通イオン効果がはたらく
' 混合溶液中では過剰量のCl−による共通イオン効果がはたらく
!
次の 8 ∼ 11 に入れる最も適当なものを,それぞれの解答群から一つ 選 び,解 答 欄 に マ ー ク せ よ。気 体 は 全 て 理 想 気 体 と し て 取 り 扱 い,気 体 定 数 は 8.3×103Pa・L/(K・mol)とする。原子量はH=1,C=12とする。必要であれば,次の 計算結果を用いよ。2.8×8.3×2.9=67.4
温度が17℃に保たれている容器Aと容器Bがコックのついた管でつながっており,
最初,コックは閉じられている。この管とコックの容積は無視できるとする。容器A
の容積は2.0Lであり,質量2.8gのある炭化水素が気体の状態で入っている。容器B には,ある量の酸素が入っている。このときの容器Aと容器B内の圧力はそれぞれ 1.2×105
Paと2.0×105Paであった。次に,コックを開いて十分に長い間放置したと ころ,各容器内の圧力は1.8×105
Paとなった。したがって,この炭化水素は 8
であり,容器Bの容積は 9 Lである。また,コックを開いて気体を混合した
後の容器内の酸素の分圧は 10 Paである。続いて,コックを閉じて容器Aの中
の気体に点火して,炭化水素を完全燃焼させた。その後,容器A内の物質を全て蒸発
させて,十分量の塩化カルシウムを詰めた管に通した後,残った気体を容器Aに戻し
解答群 8
" CH4 # C2H2 $ C2H4 % C2H6 & C3H4 ' C3H6 ( C3H8 ) C4H6 * C4H8 ! C4H10
9
" 0.10 # 1.0 $ 2.0 % 3.0 & 4.0
' 5.0 ( 6.0 ) 7.0 * 8.0 ! 9.0
10 , 11
!
次の 12 ∼ 17 に入れる最も適当なものを,それぞれの解答群から一つ 選び,解答欄にマークせよ。ファラデー定数は9.65×104C/mol,log102=0.30とする。
解答群からは同じものを繰り返し選んでもよい。
3つの電解槽A,B,Cを下図のように接続すると,電解槽のBとCには同じ電気 量が流れ,また,電解槽のAとB(またはAとC)に流れる電気量の総和は電源からの 電気量に等しくなる(流れる電気量:A+B=A+C=全電気量)。電解液として電解槽A に は0.20mol/L希 硫 酸,電 解 槽Bに は0.25mol/L硝 酸 銀 水 溶 液,電 解 槽Cに は 0.050mol/L硫酸銅(Ⅱ)水溶液が各1.0L入っており,電極にはすべて白金板を用いて
いる。電源から3.86×104
Cの電気量を流したところ,電解槽Bの陰極に0.20molの 金属の単体が析出した。したがって,電解槽Aに流れた電気量は 12 ×104Cで あり,電解槽Aから発生した気体の総物質量は 13 molとなる。また,電気分解 後の電解液の体積変化は無視でき,かつ硫酸は完全に電離しているとすると,このとき の電解槽Aの電解液のpHは 14 となる。一方,電解槽Cには 15 ×104C の電気量が流れたので,電解槽Cの陰極に析出した金属の単体の物質量は 16 mol
となり,この電解槽から発生した気体の総物質量は 17 molとなる。
電解槽A
電解槽C
直流電源 電解槽B
解答群
12 , 15
" 0.676 # 0.772 $ 0.869 % 0.965 & 1.45
' 1.93 ( 2.41 ) 2.90 * 3.38 ! 3.86
13 , 16 , 17
" 0 # 0.025 $ 0.050 % 0.075 & 0.10
' 0.15 ( 0.20 ) 0.25 * 0.30 ! 0.40
14
" 0.40 # 0.70 $ 1.0 % 1.3 & 1.4
!
次の 18 ∼ 20 に入れるもっとも適当なものを,それぞれの解答群から 一つ選び,解答欄にマークせよ。化合物Xは分子式C18H26O4で表され,不斉炭素原子をもつ。化合物Xを水酸化ナト
リウム水溶液中で十分に加熱した後,エーテルを加えて1回目の抽出操作を行った。回 収された水層を希塩酸で中和した後,エーテルを加えて2回目の抽出操作を行うと, エーテル層から化合物Aが得られた。化合物Aはポリエチレンテレフタラートの原料
であることがわかった。一方,1回目の抽出操作後のエーテル層からは化合物Bが得
られた。化合物Bを過マンガン酸カリウムの硫酸酸性溶液中で加熱した後の反応液か
らはカルボン酸が得られた。これらの抽出操作で得られたエーテル層には化合物Aと
化合物Bのみが含まれ,化合物Bの物質量は化合物Aの2倍であった。
以上の結果から,化合物Aは 18 ,化合物Bは 19 である。また化合
物Bの構造異性体のうち,化合物Bと同じ官能基をもつものは化合物Bも含めて
解答群
18 , 19
"
HO−CH2−CH2−OH
#
H3C−CH2−CH−CH2−OH CH3
$
H3C−CH−CH2−CH2−OH
CH3 %
H3C−CH2−CH2−CH−OH CH3
&
H3C−CH−CH−OH
CH3 CH3 ' CH3
H3C−CH=CH−CH−CH2−OH
(
H3C−CH2−CH=C−CH2−OH
CH3 )
H3C−CH=CH−CH=CH−CH−COOH CH3
*
H3C−CH=CH−CH=C−CH2−COOH CH3
!
CH3
COOH + COOH
CH3
, COOH
H3C
-COOH
COOH . COOH
COOH
/ COOH
HOOC
20
" 1 # 2 $ 3 % 4 & 5
' 6 ( 7 ) 8 * 9 ! 10
!
ヒトの生体防御に関する以下の文章中の 1 ∼ 8 に最も適切なものを 解答群から選び,その番号または記号を解答欄にマークせよ。ただし,異なる番号のに同じものを繰り返し選んでもよい。
1) 免疫系は,病原体や毒素などの生体内に侵入してきた異物を非自己と識別して排除 しようとする生体防御機構である。免疫を担当する細胞はおもに白血球から構成され, (ア)が分化したマクロファージ,(イ)や(ウ)を含むリンパ球が中心的な役割を果
たしている。これらの白血球は 1 に存在する造血幹細胞からつくられる。
(イ)の前駆細胞は 1 でつくられるが未成熟なまま 2 へ移動し,そ
こで分化,成熟する。(イ)は生体内に侵入した病原体を特異的に直接排除し,これ
を 3 免疫とよぶ。一方,(ウ)が関与する 4 免疫では,抗原抗体反
応により異物を抗原として認識し,排除する。(ウ)の記憶細胞1つが実際につくる
抗体の種類は, 5 種類である。ここで(ア)∼(ウ)の正しい組み合わせは
6 である。
1 ∼ 4 に対する解答群
" 肝 臓 # 小 腸 $ 脊 髄 % 骨 髄
& 胸 腺 ' ひ 臓 ( リンパ節 ) 甲状腺
* 細胞性 ! 体液性 + 血液性 , 走 性
5 に対する解答群
" 1 # 10 $ 102 % 103 & 104
' 105 ( 106 ) 107 * 108 ! 109
生
物
6 に対する解答群
B細胞 T細胞
単 球
,
好中球 T細胞
単 球
+
T細胞 B細胞
単 球
!
好中球 B細胞
単 球
*
T細胞 好中球
単 球
)
B細胞 好中球
単 球
(
B細胞 T細胞
好中球
'
単 球 T細胞
好中球
&
T細胞 B細胞
好中球
%
単 球 B細胞
好中球
$
T細胞 単 球
好中球
#
B細胞 単 球
好中球
"
(ウ) (イ)
(ア)
(イ)に関する以下の記述a∼dのうちで,正しいものあるいはその組み合わせは
7 である。
a IgE抗体が細胞膜上に結合し,このIgE抗体に抗原が結合すると,ヒスタミン を放出する。
b 抗原提示を受けると活性化され,インターロイキンを放出する。 c 後天性免疫不全症候群の原因ウイルスが感染する細胞が含まれる。
d 自身が放出したインターロイキンにより活性化され,免疫グロブリンを放出す る。
7 に対する解答群
" aのみ # bのみ $ cのみ
% dのみ & a,bのみ ' a,cのみ
( a,dのみ ) b,cのみ * b,dのみ
! c,dのみ + a,b,cのみ , a,b,dのみ
2) ヒトは生体内に侵入してきたほとんどの異物(抗原)に対して結合可能な多種多様 な抗体を産生することができる。抗体はY字状のタンパク質であり,2本のH鎖と 2本のL鎖からなる。H鎖とL鎖は可変部をもち,そこは抗原との結合部位である。 H鎖の可変部に相当する遺伝子はV領域(VH),D領域(DH)とJ領域(JH)で構 成されており,L鎖の可変部に相当する遺伝子はV領域(VL)とJ領域(JL)で構 成されている。1つの抗体をつくるために,それぞれの遺伝子の領域から1つずつの 遺伝子断片が選択され遺伝子が再構成される。その結果,1つの抗体産生細胞は特定 の組み合わせのH鎖遺伝子と特定の組み合わせのL鎖遺伝子をもつことになる。H 鎖のVH遺伝子がa種類,DH遺伝子がb種類,JH遺伝子がc種類の遺伝子断片から なり,L鎖のVL遺伝子がd種類,JL遺伝子がe種類の遺伝子断片からなると仮定し たとき,ヒトの抗体産生細胞がつくることのできる抗体の種類を遺伝子断片の組み合
わせとして考えると,理論上, 8 の式で計算することができる。
8 に対する解答群
! a×b×c+d×e " 2×a×b×c+2×d×e
# a×b×c×d×e $ 2×a×b×c×d×e
!
植物の反応と成長の調節に関する以下の文章中の 9 ∼ 18 に最も適切 なものを解答群から選び,その番号または記号を解答欄にマークせよ。ただし,異なる番号の に同じものを繰り返し選んでもよい。
1) 植物には周囲の環境の変化や刺激に反応するしくみが備わっている。たとえば, キュウリの巻きひげが接触したものに巻きつくように,刺激に対して決まった方向に
曲がる性質を 9 性という。 9 性を起こす刺激には,接触による刺激
のほかに光や重力による刺激などがある。マカラスムギの芽生えの葉を包んでいるさ
や(幼葉")に一定方向から光を当てると,幼葉"は光の方向に曲がることが知られ
ており,このような反応には植物ホルモンの一種である 10 が関与している。
一方,オジギソウの葉に触れると,葉を閉じたり垂れたりすることが知られている。
このように刺激の方向とは無関係に,植物の器官が運動を起こす性質を 11 性
という。
マカラスムギの幼葉"の先端部の光が当たる側に雲母片を差し込むと,幼葉"は光 の方向に曲がる(図Ⅱ−1A)。一方,幼葉"の先端部の光が当たらない側に雲母片 を差し込むと,幼葉"は曲がらない(図Ⅱ−1B)。この現象は, 10 が光の (ア)側に輸送され,その部分の成長が(イ)された結果である。
光の刺激に反応して曲がる性質は,茎と根では異なることが知られている。たとえ
ば,イネ科植物の根では 10 に対する感受性が茎よりも(ウ)。根に光が当た
ると,光の(ア)側の 10 の濃度が上昇して,その部分の成長が(エ)される。
ここで(ア)∼(エ)の正しい組み合わせは 12 である。
光
雲母片
幼葉
光
図Ⅱ−1
9 ∼ 11 に対する解答群
" 屈 # 傾 $ 極 % 優
& 劣 ' 走 ( フロリゲン ) オーキシン
* オキシトシン ! エタノール
12 に対する解答群
促 進 低 い
抑 制 当たらない
0
促 進 高 い
促 進 当たらない
/
抑 制 高 い
抑 制 当たらない
.
抑 制 低 い
促 進 当たらない
-促 進 高 い
抑 制 当たらない
,
促 進 低 い
促 進 当たらない
+
抑 制 低 い
抑 制 当たらない
!
抑 制 高 い
促 進 当たらない
*
抑 制 低 い
抑 制 当たる
)
抑 制 高 い
促 進 当たる
(
促 進 高 い
抑 制 当たる
'
促 進 低 い
促 進 当たる
&
抑 制 高 い
抑 制 当たる
%
抑 制 低 い
促 進 当たる
$
促 進 低 い
抑 制 当たる
#
促 進 高 い
促 進 当たる
"
(エ) (ウ)
2) 植物の成長に対する 10 による調節のしくみについては,マカラスムギの幼 葉!とインドール酢酸(IAA)を用いた以下の実験により調べることができる。
【手順1】
十分に吸水させたマカラスムギの種子を暗箱中で発芽させ,幼葉!の長さが約
30mmになるまで成長させた。次に,図Ⅱ−2Aに示しているように,幼葉!の 先端から5mm∼15mmの部分(長さ10mm)を切り出し,この切り出した幼葉
!を実験に使用した。ここで,幼葉!の先端5mmを取り除いて実験に用いる理
由は, 13 ためである。
【手順2】
IAAを2%ショ糖液に溶解し,1×10−8%∼1×10−1%のIAA液を準備した。 IAAを含まない2%ショ糖液(0%IAA液)と各濃度のIAA液をペトリ皿に10mL ずつ入れ,手順1で準備した幼葉!を数本ずつ漬けて暗箱中に置き,0%IAA液 中の幼葉!が平均20mmになるまで育てた(図Ⅱ−2B)。
【手順3】
各ペトリ皿から幼葉!を取り出し,幼葉!の長さをはかって平均値(mm)を求 め,IAAの濃度と幼葉!の長さの関係を示すグラフを作成した(図Ⅱ−3)。
5mm
取り除く
10mm
実験に使用
幼葉 IAAを含む2%ショ糖液
A B
70 60 50 40 30 20 10 0
IAAの濃度(%)
幼葉
の長さの
平均値(
mm
)
1×10−8 1×10−6 1×10−4 1×10−2 1×100
図Ⅱ−3
13 に対する解答群
! 先端部分でつくられるIAAの影響をなくす
" 先端部分でつくられ,IAAのはたらきを阻害する物質の影響をなくす
# 先端部分はIAAの成長促進効果に対する感受性が高い
$ 先端部分はIAAの成長抑制効果に対する感受性が高い
% 先端部分は暗箱中でIAAにより成長が促進される
& 先端部分は暗箱中でIAAにより成長が抑制される
図Ⅱ−3に示す実験結果に対する考察として,以下の記述a∼fのうちで,正しい
ものの組み合わせは 14 である。
a 1×10−1%の
IAAは,幼葉'の成長を最も促進した。 b 1×10−3%の
IAAは,幼葉'の成長を最も促進した。 c 1×10−1%の
IAAは,幼葉'の成長を最も抑制した。 d 1×10−8%の
IAAは,幼葉'の成長を最も抑制した。 e 1×10−2%の
IAAは,幼葉'の成長に影響しなかった。 f 1×10−7%の
14 に対する解答群
" a,dのみ # a,eのみ $ a,fのみ % b,cのみ
& b,dのみ ' b,eのみ ( b,fのみ ) c,eのみ
* c,fのみ ! d,eのみ + d,fのみ , a,d,e
- a,d,f . b,c,e / b,c,f 0 b,d,e
1 b,d,f
3) 葉の表皮にある気孔は,二酸化炭素を大気中から取り入れ,酸素を大気中に放出し ているほか,水分量の調節も行っている。葉の表皮を顕微鏡で観察すると,孔辺細胞 が2つ1組となり気孔を構成していることがわかる。また,気孔の開閉に影響する環 境要因の1つは水であり,植物体内の水分が不足すると,気孔を閉じて,蒸散が抑え
られる。このような気孔の開閉の調節は 15 によって行われている。気孔の開
閉に影響するもう1つの環境要因は光である。気孔を構成する孔辺細胞が光を感知す ると,細胞内の浸透圧が(オ)し,細胞(カ)する。細胞(カ)すると,孔辺細胞の 内側の細胞壁は外側の細胞壁よりも厚いため,(キ)に向かって膨らみ気孔が開く。
ここで(オ)∼(キ)の正しい組み合わせは 16 である。
15 に対する解答群
" アブシシン酸 # オキサロ酢酸 $ クエン酸 % リンゴ酸
16 に対する解答群
外 側 外に水が流出
下 降
)
内 側 外に水が流出
下 降
(
外 側 内に水が流入
下 降
'
内 側 内に水が流入
下 降
&
内 側 内に水が流入
上 昇
%
外 側 内に水が流入
上 昇
$
内 側 外に水が流出
上 昇
#
外 側 外に水が流出
上 昇
"
(キ) (カ)
4)(ク)は多くの植物に含まれる光刺激を受容する光受容体である。(ク)は異なる波 長の光を吸収して(ケ)吸収型と(コ)吸収型に相互に変換される。レタスの種子な どの光発芽種子では,種子中で(コ)吸収型の(ク)が増えると,(サ)という植物 ホルモンがつくられ,種子の発芽が促進される。
吸水した種子が光の刺激を受け(サ)がつくられると,(シ)という酵素が誘導さ れ,胚乳中の(ス)が分解される。その分解産物は種子中の胚に供給され,栄養分と
して利用される。ここで(ク)∼(サ)の正しい組み合わせは 17 である。ま
た,(シ)と(ス)の正しい組み合わせは 18 である。
17 に対する解答群
ジベレリン 赤色光
遠赤色光 カロテン
,
ジベレリン 赤色光
遠赤色光 フィトクロム
+
ジベレリン 赤色光
遠赤色光 クロロフィル
!
ジベレリン 遠赤色光
赤色光 カロテン
*
ジベレリン 遠赤色光
赤色光 フィトクロム
)
ジベレリン 遠赤色光
赤色光 クロロフィル
(
エチレン 赤色光
遠赤色光 カロテン
'
エチレン 赤色光
遠赤色光 フィトクロム
&
エチレン 赤色光
遠赤色光 クロロフィル
%
エチレン 遠赤色光
赤色光 カロテン
$
エチレン 遠赤色光
赤色光 フィトクロム
#
エチレン 遠赤色光
赤色光 クロロフィル
"
(サ) (コ)
18 に対する解答群
セルロース アミラーゼ
)
セルロース カタラーゼ
(
セルロース マルターゼ
'
グリコーゲン アミラーゼ
&
グリコーゲン カタラーゼ
%
グリコーゲン マルターゼ
$
デンプン アミラーゼ
#
デンプン カタラーゼ
"
デンプン マルターゼ
!
+
真核生物の遺伝情報とその発現に関する以下の文章中の 19 ∼ 28 に最 も適切なものを解答群から選び,その番号または記号を解答欄にマークせよ。ただし,異なる番号の に同じものを繰り返し選んでもよい。
生物の遺伝情報の本体であるDNAは,細胞周期の 19 において,もとの
DNAを鋳型として(ア)される。その結果,(ア)が終了した時点における細胞あた
りのDNA量は 19 に入る前のDNA量の2倍になる。一方,DNAの情報をも とにタンパク質が合成される場合は,はじめにDNAの情報がRNAに(イ)され,核
内で(ウ)により 20 の部分が切り捨てられて完成したmRNAがつくられる。
その後,mRNAは細胞質基質に送られ,そこで 21 がmRNAに結合して開始 コドンからタンパク質への(エ)が開始される。ここで(ア)∼(エ)の正しい組み合
わせは 22 である。
19 に対する解答群
" G1期 # G2期 $ M 期 % S 期
20 および 21 に対する解答群
" クロマチン # エクソン $ イントロン
% ヒストン & DNAポリメラーゼ ' RNAポリメラーゼ
( プラスミド ) リソソーム * リボソーム
! プライマー , 調節遺伝子 - リプレッサー
22 に対する解答群
逆転写 オペレーター
翻 訳 複 製
0
翻 訳 リガーゼ
転 写 複 製
/
翻 訳 スプライシング
転 写 複 製
.
転 写 ヌクレオソーム
逆転写 複 製
-翻 訳 ヌクレオソーム
逆転写 転 写
,
逆転写 スプライシング
複 製 転 写
+
複 製 リガーゼ
翻 訳 転 写
!
逆転写 オペレーター
翻 訳 転 写
*
逆転写 リガーゼ
複 製 翻 訳
)
複 製 オペレーター
転 写 翻 訳
(
逆転写 スプライシング
転 写 翻 訳
'
複 製 ヌクレオソーム
逆転写 翻 訳
&
翻 訳 オペレーター
複 製 逆転写
%
複 製 ヌクレオソーム
転 写 逆転写
$
翻 訳 リガーゼ
複 製 逆転写
#
複 製 スプライシング
翻 訳 逆転写
"
(エ) (ウ)
図Ⅲ−1はあるmRNAの全塩基配列を示している。このmRNAの塩基配列をもと にペプチド鎖が正しく(エ)されると,表Ⅲに示すmRNAの遺伝暗号表から,つくら
れるペプチド鎖は 23 であることがわかる。ただし,図Ⅲ−1のmRNAは左か
ら右の方向に 21 により読み取られ,ペプチド鎖が合成される。
C C A A C U G G C G A G G A A U G G G C C C U C U G A A G U A G A A A A A A A
図Ⅲ−1 表Ⅲ
3 番 目 の 塩 基
G グリシン
(Gly)
GGG グルタミン酸
(Glu) GAG
アラニン (Ala)
GCG バリン
(Val)
GUG G 1 番 目 の 塩 基
A GGA GAA GCA GUA C GGC
アスパラギン酸 (Asp) GAC GCC GUC U GGU GAU GCU GUU G アルギニン
(Arg) AGG
リシン (Lys) AAG
トレオニン (Thr)
ACG 開始 メチオニン(Met) AUG A A AGA AAA ACA
イソロイシン (Ile) AUA
C セリン
(Ser) AGC
アスパラギン (Asn) AAC ACC AUC U AGU AAU ACU AUU G アルギニン
(Arg)
CGG グルタミン
(Gln) CAG
プロリン (Pro)
CCG ロイシン
(Leu)
CUG C A CGA CAA CCA CUA C CGC
ヒスチジン (His) CAC CCC CUC U CGU CAU CCU CUU G トリプトファン(Trp) UGG
終止 UAG
セリン (Ser)
UCG ロイシン
(Leu) UUG
U
A 終止
UGA UAA
UCA UUA
C システイン
(Cys) UGC
チロシン (Tyr) UAC
UCC フェニルアラニン
(Phe) UUC U UGU UAU UCU UUU G A C U
2番目の塩基
23 に対する解答群
! Lys−Lys " Gly−Pro−Leu−Lys # Ser−Arg−Lys−Lys
$ Met−Gly−Pro−Leu−Lys % Gly−Pro−Leu−Lys−Lys
& Arg−Gly−Met−Gly−Pro−Leu−Lys
' Met−Gly−Pro−Leu−Lys−Lys−Lys
( Pro−Thr−Gly−Glu−Glu−Trp−Ala−Leu
突然変異により,図Ⅲ−1のmRNA塩基配列にウラシル(U)が図Ⅲ−2に示す (0)∼(4)のいずれかの場所に1つ挿入されるとする。その結果,実際に合成され
るペプチド鎖が,突然変異を起こす前のものとまったく同じであるものは 24 に
Uが入った場合である。また,ペプチド鎖が合成され,その長さが突然変異を起こす
前のものより短くなるものは 25 にUが入った場合である。さらに,合成され
るペプチド鎖の長さは突然変異を起こす前のものと同じであるが,ペプチド鎖を構成す
るアミノ酸配列が異なるものは 26 にUが入った場合である。 27 にU
が入った場合は,ペプチド鎖は合成されない。一方,図Ⅲ−2に示す(5)のアデニン
(A)が欠失した場合, 28 。ただし,図Ⅲ−2のmRNAは左から右の方向に読
み取られ,ペプチド鎖が合成される。 (5)
C C A A C U G G C G A G G A A U G G G C C C U C U G A A G U A G A A A A A A A
図Ⅲ−2
(0) (1) (2) (3) (4)
24 ∼ 27 に対する解答群
" (0) # (1) $ (2) % (3) & (4)
' (0)あるいは(1) ( (0)あるいは(2)
) (0)あるいは(3) * (0)あるいは(4)
! (1)あるいは(2) + (1)あるいは(3)
, (1)あるいは(4) - (2)あるいは(3)
. (2)あるいは(4) / (3)あるいは(4)
28 に対する解答群
" 突然変異を起こす前のものとまったく同じペプチド鎖が合成される
# 突然変異を起こす前のものより短いペプチド鎖が合成される
$ 突然変異を起こす前のものより長いペプチド鎖が合成される
!
神経のはたらきに関する以下の文章中の 29 ∼ 38 に最も適切なものを 解答群から選び,その番号または記号を解答欄にマークせよ。ただし,異なる番号のに同じものを繰り返し選んでもよい。
1) 通常,神経細胞は細胞体から1本の軸索と多数の樹状突起が突き出した形をしてい る。
")閾値を越える刺激を受けた神経細胞では,活動電位が発生する。この活動電 位が軸索を伝わって,神経終末に到達すると,
#)シナプス小胞が神経終末の膜と融 合し,神経伝達物質がシナプス間隙中に放出される。神経伝達物質は,シナプス接続 する細胞に到達し,細胞膜上にある受容体に結合して情報が伝達される。
神経終末は,神経細胞以外にも心筋,血管平滑筋,骨格筋などの効果器とシナプス 接続する。心筋とシナプス接続する(ア)神経から放出された(イ)は,心筋に作用 して心臓の拍動を抑える。血管平滑筋とシナプス接続する(ウ)神経から放出された (エ)は,血管平滑筋に作用して血管を収縮させる。一方,骨格筋とシナプス接続す る(オ)神経は,(カ)を放出して骨格筋を収縮させる。(オ)神経と骨格筋とのシナ プスでは,骨格筋側に(カ)受容体が存在しており,この受容体に(カ)が結合する と,
$)骨格筋細胞の細胞膜電位が上昇し,その後,活動電位の発生と%)筋収縮が起
29 に対する解答群
ノルアドレナリン 感 覚
アセチルコリン 交 感
ノルアドレナリン 副交感
0
アセチルコリン 感 覚
アセチルコリン 交 感
ノルアドレナリン 副交感
/
ノルアドレナリン 運 動
アセチルコリン 交 感
ノルアドレナリン 副交感
.
アセチルコリン 運 動
アセチルコリン 交 感
ノルアドレナリン 副交感
-ノルアドレナリン 感 覚
ノルアドレナリン 交 感
アセチルコリン 副交感
,
アセチルコリン 感 覚
ノルアドレナリン 交 感
アセチルコリン 副交感
+
ノルアドレナリン 運 動
ノルアドレナリン 交 感
アセチルコリン 副交感
!
アセチルコリン 運 動
ノルアドレナリン 交 感
アセチルコリン 副交感
*
ノルアドレナリン 感 覚
アセチルコリン 副交感
ノルアドレナリン 交 感
)
アセチルコリン 感 覚
アセチルコリン 副交感
ノルアドレナリン 交 感
(
ノルアドレナリン 運 動
アセチルコリン 副交感
ノルアドレナリン 交 感
'
アセチルコリン 運 動
アセチルコリン 副交感
ノルアドレナリン 交 感
&
ノルアドレナリン 感 覚
ノルアドレナリン 副交感
アセチルコリン 交 感
%
アセチルコリン 感 覚
ノルアドレナリン 副交感
アセチルコリン 交 感
$
ノルアドレナリン 運 動
ノルアドレナリン 副交感
アセチルコリン 交 感
#
アセチルコリン 運 動
ノルアドレナリン 副交感
アセチルコリン 交 感
"
(カ) (オ)
(エ) (ウ)
前述の文中の下線部1)∼4)の現象にはイオンが関わっている。一般に,1)に おいて,活動電位を引き起こす際に細胞内に流入するのは(キ)イオンであり,
a)(キ)チャネルを通過する。この(キ)チャネルは興奮の伝導に関わっている。2) において,シナプス小胞の融合を引き起こすのは(ク)イオンであり,
b)(ク)チャ ネルを通過する。3)において,骨格筋の細胞膜電位を上昇させるのは,(ケ)イオ ンであり,この(ケ)イオンは,
c)(カ)受容体に含まれるチャネルを通過する。
4)において,骨格筋収縮を引き起こすのは,筋小胞体から放出される(コ)イオン
である。また,神経細胞において,活動電位が発生した後,d)(サ)チャネルを通っ て(サ)イオンが細胞外へ流出することにより,細胞膜電位が下降する。ここで
(キ)∼(サ)の正しい組み合わせは 30 である。また,この文章中の下線部
a)∼d)のチャネルのうちで,電位依存性であるのは 31 である。
30 に対する解答群
ナトリウム カルシウム
カリウム カルシウム
カリウム
0
カリウム カルシウム
ナトリウム カルシウム
カリウム
/
ナトリウム ナトリウム
カリウム カルシウム
カリウム
.
カリウム ナトリウム
ナトリウム カルシウム
カリウム
-ナトリウム カルシウム
カリウム ナトリウム
カリウム
,
カリウム カルシウム
ナトリウム ナトリウム
カリウム
+
ナトリウム ナトリウム
カリウム ナトリウム
カリウム
!
カリウム ナトリウム
ナトリウム ナトリウム
カリウム
*
ナトリウム カルシウム
カリウム カルシウム
ナトリウム
)
カリウム カルシウム
ナトリウム カルシウム
ナトリウム
(
ナトリウム ナトリウム
カリウム カルシウム
ナトリウム
'
カリウム ナトリウム
ナトリウム カルシウム
ナトリウム
&
ナトリウム カルシウム
カリウム ナトリウム
ナトリウム
%
カリウム カルシウム
ナトリウム ナトリウム
ナトリウム
$
ナトリウム ナトリウム
カリウム ナトリウム
ナトリウム
#
カリウム ナトリウム
ナトリウム ナトリウム
ナトリウム
"
(サ) (コ)
(ケ) (ク)
31 に対する解答群
" a)のみ # b)のみ
$ c)のみ % d)のみ
& a),b)のみ ' a),c)のみ
( a),d)のみ ) b),c)のみ
* b),d)のみ ! c),d)のみ
+ a),b),c)のみ , a),b),d)のみ
- a),c),d)のみ . b),c),d)のみ
/ a),b),c),d)
2) 神経細胞内では,シナプス小胞などの細胞内小器官は細胞体から神経終末まで運ば
れる。このとき,モータータンパク質が 32 のエネルギーを利用し, 33
に沿ってシナプス小胞を輸送する。この輸送に関わる代表的なモータータンパク質は,
34 である。また, 33 は,球状のタンパク質である 35 が管状
に集合したものである。
32 ∼ 35 に対する解答群
" カドヘリン # チューブリン $ キネシン % ロドプシン
& ペプシン ' トリプシン ( オルニチン ) クレアチン
* アクチン ! ADP + ATP , NADH
3) 感覚細胞が適刺激を受けると,その情報は感覚神経により脳に伝えられる。強い刺 激を受けたとき,感覚神経に発生する活動電位に関する以下の記述シ∼ソのうちで,
正しいものあるいはその組み合わせは, 36 である。
シ 活動電位が大きくなる。
ス 活動電位の発生頻度が高くなる。
セ 活動電位が最大電圧に達した後,細胞膜電位の下降が緩やかになる。 ソ 活動電位が最大電圧に達した後,細胞膜電位の下降が急になる。
36 に対する解答群
" シのみ # スのみ $ セのみ % ソのみ
& シ,スのみ ' シ,セのみ ( シ,ソのみ ) ス,セのみ
4) アメフラシは,水管から海水を出し入れして呼吸をしている。通常,この水管に接 触すると,えら引っ込め反射行動が生じる。この行動は,図Ⅳに示した水管の感覚神 経からえらを動かす運動神経に刺激が伝わることによって起こる。水管への接触をく り返していると,えらを引き込まなくなる。これは慣れとよばれる学習反応である。
この慣れは, 37 ことによって生じる。慣れを起こしたアメフラシの尾部に電
気刺激を与えると,その後,水管への接触によるえら引っ込め反射が回復する。この
反射が回復した後,さらに強い電気刺激をあらかじめ尾部に与えると, 38 。
この現象は,尾部の感覚神経からの興奮により介在神経が興奮し,神経伝達物質の放 出量が増えた結果,水管の感覚神経の神経終末から神経伝達物質の放出量が増えるこ とによって生じる。
水管
尾部
感覚神経
感覚神経
運動神経
介在神経
えら
図Ⅳ
37 に対する解答群
! 水管の感覚神経が死滅する
" 水管の感覚神経の軸索上に発生した活動電位が減弱して感覚神経終末に達する
# えらを動かす運動神経が死滅する
$ 水管の感覚神経とえらを動かす運動神経とのシナプスにおいて,神経伝達物質
の放出量が低下する
38 に対する解答群
! 水管に接触しなくても,えらを引っ込めたままになる
" 水管に繰り返し接触しても,全くえら引っ込め反射が生じなくなる
# えら引っ込め反射を通常では生じない程度の弱い水管への接触でも,えら引っ
込め反射が生じるようになる
$ えら引っ込め反射を通常では必ず生じる程度の水管への接触よりもさらに強い
+
配偶子の形成と遺伝に関する以下の文章中の 39 ∼ 47 に最も適切なも のを解答群から選び,その番号または記号を解答欄にマークせよ。ただし,異なる番号の に同じものを繰り返し選んでもよい。
1) ヒトの始原生殖細胞に関する以下の記述ア∼キのうちで,正しいものあるいはその
組み合わせは 39 である。
ア 生殖巣(卵巣または精巣)内で形成される。
イ 生殖巣(卵巣または精巣)とは別の場所で形成され,生殖巣に移動する前に精原 細胞や卵原細胞に分化する。
ウ 将来,生殖巣になるところ(生殖隆起)で形成される。
エ 将来,生殖巣になるところ(生殖隆起)とは別の場所で形成され,生殖隆起内に 移動する。
オ 出生直後の生殖巣(卵巣または精巣)において形成される。 カ 核相はnである。
キ 核相は2nである。
39 に対する解答群
" カのみ # キのみ $ ア,カ % ア,キ
& イ,カ ' イ,キ ( ウ,カ ) ウ,キ
* エ,カ ! エ,キ , オ,カ - オ,キ
2) ヒトの一次卵母細胞に関する以下の記述ク∼シのうちで,正しいものあるいはその
組み合わせは 40 である。
ク 始原生殖細胞の減数分裂で生じる。 ケ 染色体の乗り換えが起きる。
40 に対する解答群
" クのみ # ケのみ $ コのみ
% サのみ & シのみ ' ク,ケのみ
( ク,コのみ ) ク,サのみ * ク,シのみ
! ケ,コのみ + ケ,サのみ , ケ,シのみ
- コ,シのみ . サ,シのみ / ク,ケ,コ
0 ク,ケ,サ 1 ク,コ,シ 2 ケ,コ,シ
3) ヒトの卵の形成に関する以下の記述ス∼ツのうちで,正しいものあるいはその組み
合わせは 41 である。
ス 1つの一次卵母細胞から1つの二次卵母細胞が形成される。 セ 1つの一次卵母細胞から2つの二次卵母細胞が形成される。 ソ 1つの一次卵母細胞から4つの二次卵母細胞が形成される。 タ 1つの二次卵母細胞から2つの卵が形成される。
チ 1つの二次卵母細胞から3つの卵が形成される。 ツ 1つの二次卵母細胞から6つの卵が形成される。
41 に対する解答群
" スのみ # セのみ $ ソのみ % タのみ & チのみ
' ツのみ ( ス,タ ) ス,チ * ス,ツ ! セ,タ
4) ヒトの卵および受精に関する以下の記述"∼&のうちで,正しいものは 42 である。
42 に対する解答群
" 卵は減数分裂の第一分裂前期の状態で排卵される。
# 卵はカエルと同じ端黄卵である。
$ 卵は受精前に減数分裂を完了する。
% 卵は受精後に減数分裂を完了する。
& 卵の植物極は極体を放出した側である。
5) 2n=8の植物において,異なる染色体に存在する遺伝子a,b,c,d とこれらの対 立遺伝子をそれぞれA,B,C,D とする四重ヘテロ接合体AaBbCcDdがつくる配
偶子の遺伝子型は 43 通りあると考えられる。
43 に対する解答群
" 2 # 4 $ 6 % 8 & 12 ' 16
6) ある動物では,ホモ接合の状態で眼の形の異常(以下,[異常眼])をもたらす遺伝 子eと肢の形の異常([異常肢])をもたらす遺伝子f が同じ染色体に存在する。これ らの遺伝子の二重ホモ接合体eeff と野生型系統の交配から,表現型が[正常眼・正 常肢]の二重ヘテロ接合体EeFf を得た。なお,E とF はそれぞれ遺伝子eと遺伝 子f の野生型対立遺伝子を示す。
遺伝子eと遺伝子f が完全に連鎖していると仮定すると,この二重ヘテロ接合体ど うしの交配から得られる次世代における表現型の分離比は,[正常眼・正常肢]:
[正常眼・異常肢]:[異常眼・正常肢]:[異常眼・異常肢]= 44 になる
と予想される。しかし,実際には,[正常眼・正常肢]:[正常眼・異常肢]:[異 常眼・正常肢]:[異常眼・異常肢]= 45 となり,遺伝子eと遺伝子f の間 の組換え価が20%であることがわかった。
遺伝子eや遺伝子f と同じ染色体にホモ接合の状態で体色を劣性形質の緑([緑体 色])にする遺伝子gが存在する。遺伝子eと遺伝子gの二重ヘテロ接合体EeGg (Gは遺伝子gの野生型対立遺伝子)と二重ホモ接合体eeggの交配から得た次世代 の表現型を調べたところ,表Ⅴ−1の結果が得られた。遺伝子f と遺伝子gの二重 ヘテロ接合体FfGgと二重ホモ接合体ffggの交配から得た次世代の表現型を調べた ところ,表Ⅴ−2の結果が得られた。
138 [異常肢・緑体色]
11 [異常肢・正常体色]
13 [正常肢・緑体色]
138 [正常肢・正常体色]
個体数 表現型
表Ⅴ−2 表Ⅴ−1
175 [異常眼・緑体色]
25 [異常眼・正常体色]
23 [正常眼・緑体色]
177 [正常眼・正常体色]
個体数 表現型
以上の結果をもとに,遺伝子eと遺伝子gの間の距離は,組換え価であらわすと 46 %で,遺 伝 子f と 遺 伝 子gの 間 の 距 離 は,組 換 え 価 で あ ら わ す と
44 に対する解答群
" 1:1:1:1 # 1:0:1:2 $ 1:1:0:2
% 1:1:2:0 & 1:0:0:2 ' 1:0:2:0
( 1:1:0:0 ) 1:0:1:0 * 1:0:0:1
! 2:1:1:0 + 2:0:1:1 , 2:1:0:1
- 3:1:0:0 . 3:0:1:0 / 3:0:0:1
0 4:3:0:1 1 5:3:3:5 2 6:3:3:4
3 9:3:3:1 4 9:1:3:3
45 に対する解答群
" 1:1:1:1 # 1:9:3:3 $ 1:3:9:3
% 3:3:9:1 & 3:9:3:1 ' 4:1:12:12
( 4:12:12:1 ) 5:9:1:1 * 6:9:9:76
! 16:9:9:16 + 21:0:0:4 , 25:8:8:25
- 66:9:9:16 . 75:0:0:25 / 78:3:3:16
0 95:7:7:25
46 および 47 に対する解答群
" 1 # 2 $ 3 % 4 & 5 ' 6
( 7 ) 8 * 9 ! 10 + 11 , 12
- 13 . 14 / 15 0 16 1 17 2 18