以下の １ から ３２ にあてはまる最も適切な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，同じ答えをくり返し用いてもよ い。
!
同じ質量mの二つの小物体AとBによるなめらかな水平面上での弾性衝突を考えよう。図１のように，静止した小物体Bに小物体Aが速さv０で衝突した。衝突後，小物 体Aは図１に示すように，衝突前の進行方向に対して角θ１の向きに速さv１で進み， また，小物体Bは小物体Aの衝突前の進行方向に対して角θ２の向きに速さv２で進ん だ。ただし，０＜θ１＜９０°，０＜θ２＜９０°の範囲として，以下の問いに答えよ。
A
A
B
B
v０
v１
v２ θ１ θ２
図１
! この物体系では衝突前後の運動量保存の法則が成り立つ。小物体Aの衝突前の進
行方向とそれに垂直な方向において，AとBの運動量の各方向の成分の和は，衝突
前後でそれぞれ保存されるので，v１cosθ１＝ １ とv１sinθ１＝ ２ の関係 式が得られる。また，弾性衝突では衝突前後の力学的エネルギーも保存され，
v１２＝ ３ の関係式が成り立つ。これらの関係式から，小物体Bの衝突後の速 さv２をv０とθ２で表すと，v２＝ ４ ×v０となる。一方，小物体Aの衝突後の速 さv１をv０とθ２で表すと，v１＝ ５ ×v０となる。これらから，θ１とθ２の間に
は ６ の関係が成り立つ。
物
理
２月１２日実施
１ の解答群
! v０＋v２sinθ１ " v０−v２sinθ１ # v０＋v２sinθ２ $ v０−v２sinθ２ % v０＋v２cosθ１ & v０−v２cosθ１ ' v０＋v２cosθ２ ( v０−v２cosθ２
２ の解答群
! v２sinθ１ " −v２sinθ１ # v２sinθ２ $ −v２sinθ２ % v２cosθ１ & −v２cosθ１ ' v２cosθ２ ( −v２cosθ２
３ の解答群
! v０２＋v２２ " v０２−v２２ # v２２−v０２ $ v０２＋２v２２ % v０２−２v２２ & ２v２２−v０２
４ と ５ の解答群
! １２sinθ２ " sinθ２ # ２sinθ２
$ １２cosθ２ % cosθ２ & ２cosθ２
' １２tanθ２ ( tanθ２ ) ２tanθ２
６ の解答群
! θ１＋２θ２＝９０° " ２θ１＋θ２＝９０° # θ１＋θ２＝９０° $ θ１＋θ２＝６０° % θ１＋３θ２＝９０° & ３θ１＋θ２＝９０°
* 衝突前の小物体AとBの重心の速度は，Bが始め静止しているので，入射する物
体Aの速度と同じ向きで，その速さは ７ ×v０である。また，衝突後の二つ
の小物体の重心の速度の向きは ８ であり，その速さは ９ ×v０である。
７ と ９ の解答群
８ の解答群
! 衝突前のAの速度の向き " 衝突後のAの速度の向き
!
金属板に紫外線のような短波長の光を照射すると，光電効果によって光電子が飛び出 す。この光電効果と光電子の電磁場中の運動に関する以下の問いに答えよ。ただし，重力の影響はないものとし，c〔m／s〕，e〔C〕，m〔kg〕，h〔J・s〕はそれぞれ，真空中の
光の速さ，電気素量，電子の質量，プランク定数である。
B A
R
光
V A
図１ " 真空中に電極AとBを平行に置き，直流電流計，直流電圧計，
可変抵抗器R，および電池を図１のように配線した。単色光を電極
Aに照射し，光電効果で飛び出した光電子を電極Bで受け，直流
電流計で光電流として測定する。AB間の電位差は可変抵抗器Rに
よって変えることができ，電極Aに対する電極Bの電圧が直流電
圧計で測定される。今，電極Aに仕事関数W〔J〕の金属板を用い
た場合，光の振動数がある値より小さいと光電子が飛び出さない。
この振動数を限界振動数といい， １０ 〔Hz〕と表すことが出
来る。また，そのときの光の波長を限界波長という。なお，仕事関
数W〔J〕を電子ボルト〔eV〕の単位で表わすと， １１ 〔eV〕
となる。
初め，限界波長より短い波長λ〔m〕の単色光を一定の強度で電極Aに照射し，可
変抵抗器Rを変化させて電極Bの電圧をゼロから上げていくと光電流は次第に増加
していき，ある電圧以上で大きさがI０〔A〕の一定値を示した。電極Aから飛び出し
た電子が全て電極Bに集められたとすると，このとき１秒間当たりに電極Aから飛
び出す光電子の数は， １２ 〔個／s〕である。単色光の強度を２倍に強めると，光
電流は １３ ×I０〔A〕となる。この状態でさらに，入射光の波長を１２λ〔m〕に すると，光電流は １４ ×I０〔A〕となる。
光の波長と強度を初めの状態に戻し，今度は電極Bの電圧をゼロから下げていく
１０ の解答群 " hW # １
hW $ W h % h W & W hc ' hc W ( cW h ) h cW * hW c ! c
hW + hcW ,
１ hcW
１１ の解答群
" eW # W
e $ cW %
W
c & hW ' W
h
１２ の解答群
" I０ # １
I０ $ eI０ % １
eI０ & I０
e '
e I０
１３ と １４ の解答群
" １４ # １２ $ １ % ２ & ４
１５ の解答群
" !eV０
２m # !
eV０
m $ !
２eV０
m % !
V０
２m & ! V０
m ' !
２V０ m
１６ の解答群
" hλ
c ＋eV０ # hλ
c ＋V０ $ hλ
c ＋ V０
e %
hλ c −eV０
& hλ
c −V０ ' hλ
c − V０
e (
hc
λ ＋eV０ ) hc
λ ＋V０ * hcλ ＋ V０
e !
hc
λ −eV０ + hc
λ −V０ , hc
λ − V０
V１ D r O S B２ B１ B C P Q A
光
＋
−
A
図２ " 光電子の電場や磁場中での運動を調べるた
めに，真空中に図２のような装置を設置した。
この装置は，仕事関数W〔J〕の金属板を用
いた電極A，中央に小孔のある電極BとC，
極板間隔d〔m〕の平行板電極PQ，スリッ
トS，円筒電極Dとからなる。電極A，B，
Cは互いに平行で，BとCの小孔の中心は，
Aに垂直な直線を通るように置かれている。
またその直線は平行板電極PQの電極に平行
で，図２のようにその中央部を通る。電極A
から飛び出した光電子のうち，電極Aに垂
直に飛び出してこの直線に沿って運動する光
電子について考えることとする。
問!と同じ波長λ〔m〕の単色光を電極Aに照射して光電効果を起こし，電極Bを
通過した光電子の速さを平行板電極PQの作る電場とそこにかける磁場とで選別する。
ただし，この実験ではAB間には電位差を与えない。今，平行板電極PQの電極間の
空間に磁束密度の大きさがB１〔T〕の一様磁場をかけ，PQ間の電位差をV１〔V〕（P
が正でQが負の電位）にしたとき，電極Aから飛び出した光電子のうち，最大の速
さv０をもつ光電子がPQ内を直進してCの小孔を通過した。ただし，PQ間には一 様電場ができ，極板の端における電場の乱れは無視できるものとする。このとき，
PQの電極間の空間にかけられた磁場の向きは １７ であり，最大の速さv０は，
d，B１，V１を 用 い て， １８ 〔m／s〕と 表 す こ と が で き る。電 子 の 比 電 荷 e
m〔C／kg〕を，d，B１，V１と!の 実 験 で 定 め た 阻 止 電 圧V０と を 用 い て 表 す と １９ 〔C／kg〕となる。
Cの小孔を通過した光電子は，図２に示すように磁束密度の大きさB２〔T〕の一様 磁場のかけられた領域（図２の網線部）に入り，紙面の面内で半径r〔m〕の円周上を
半周だけ運動して，スリットSを通過し円筒電極Dに入った。この一様磁場の向き
と表すことができる。
１７ と ２０ の解答群
" 紙面に垂直で，表から裏に向かう向き。
# 紙面に垂直で，裏から表に向かう向き。
$ 紙面と平行板電極PQに平行で，BからCに向かう向き。
% 紙面と平行板電極PQに平行で，CからBに向かう向き。
& 平行板電極に垂直で，PからQに向かう向き。
' 平行板電極に垂直で，QからPに向かう向き。
１８ の解答群
" V１
B１ # B１
V１ $ V１
dB１ % dB１
V１ & dV１
B１ ' B１ dV１
１９ の解答群
" V１２
２V０B１２ #
V１２
２d２V０B１２ $
d２V１２
２V０B１２ %
B１２
２V０V１２ &
B１２ ２d２V０V１２
' d２B１２
２V０V１２ ( V１２
V０B１２ )
V１２
d２V０B１２ *
d２V１２
V０B１２ ! B１２ V０V１２
+ B１２
d２V０V１２ ,
d２B１２
V０V１２
-２V１２
V０B１２ .
２V１２
d２V０B１２ /
２d２V１２ V０B１２
0 ２B１２
V０V１２ 1
２B１２
d２V０V１２ 2
２d２B１２ V０V１２
２１ の解答群
" mB１ eV１B２ #
mdB１ eV１B２ $
mB１ edV１B２ %
mV１ eB１B２ &
mdV１ eB１B２ '
+
T T H T L O A B D CV１ V２ V
図１ ピストンのついたシリンダーの中に入った気体
を，温度TH〔K〕の高温の熱源と温度TL〔K〕の
低温の熱源で交互に加熱・冷却し，その体積の変
化により仕事をする熱機関がある。図１は，シリ
ンダー内の気体の温度T〔K〕と体積V〔m３〕の
関係を表したものである。気体が１molの単原子
分子理想気体であるとして以下の問いに答えよ。
た だ し，４つ の 過 程A→B，B→C，C→D，
D→Aで 出 入 り す る 熱 量 の 絶 対 値 を そ れ ぞ れ
QAB〔J〕，QBC〔J〕，QCD〔J〕，QDA〔J〕と表す。
また，気体定数をR〔J／（mol・K）〕とする。
/ 状態Aにおける気体の圧力は ２２ 〔Pa〕であり，気体の内部エネルギーは
２３ 〔J〕で あ る。ま た，気 体 の 内 部 エ ネ ル ギ ー の 変 化 は，過 程A→Bで は
２４ 〔J〕，過程B→Cでは ２５ 〔J〕である。
２２ の解答群
" TR
LV１ #
TLV１
R $
V１
RTL %
RTL V１
& TL
RV１ '
RV１
TL (
１
RTLV１ ) RTLV１
２３ から ２５ の解答群
" ０ # １２RTL $ RTL % ３
２RTL & ５ ２RTL
' １２RTH ( RTH ) ３２RTH * ５２RTH ! １２R（TH−TL）
, R（TH−TL） -３
２R（TH−TL） . ５
+ 次の文章中の空欄にあてはまる過程はどれか。
・気体の圧力が増加する過程は ２６ である。
・気体が熱を吸収する過程は ２７ である。
・気体が外部に仕事をする過程は ２８ である。
・気体の内部エネルギーが増加する過程は ２９ である。
２６ から ２９ の解答群
" A→Bのみ # B→Cのみ $ C→Dのみ % D→Aのみ
& A→B，B→C ' A→B，C→D ( A→B，D→A
) B→C，C→D * B→C，D→A ! C→D，D→A
, A→B→C→D→Aの１サイクルにおいて，次の文章中の空欄の値はそれぞれいくら
になるか。
・気体の内部エネルギーの変化は ３０ 〔J〕である。
・気体が正味吸収する熱量は ３１ 〔J〕である。
３０ と ３１ の解答群
" ０ # QAB＋QBC $ QCD＋QDA % QAB＋QCD & QBC＋QDA ' QAB−QBC ( QBC−QCD ) QBC−QDA * QAB−QDA
- 気体は熱を吸収して外部に仕事をする。下の（ア）から（エ）のうち，気体が１サイ
クルで外部にする仕事を増やす操作は ３２ である。ただし，V１とV２の値は変 えないものとする。
（ア）温度THをそのままにして，温度TLを上げる。
（イ）温度THをそのままにして，温度TLを下げる。
（ウ）温度TLをそのままにして，温度THを上げる。
３２ の解答群
" （ア）のみ # （イ）のみ $ （ウ）のみ % （エ）のみ & （ア）と（イ） ' （ア）と（ウ） ( （ア）と（エ）
!
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。計算では １４２
３２２＝０．４４０， １８０
３２２＝０．５６０とせよ。また，必要 ならば次の計算結果を用いよ。１５６×０．４５０＝７０．２
Na
３２．４°C
温度〔°C〕
２SO４
Na ２SO ４・ １０H ２O ６０ ５０ ４０ ３０ ２０ １０
０ ２０ ４０ ６０ ８０
溶 解 度〔無水物
g
/水１
００
g
〕
硫酸ナトリウムの水に対する溶解度は，
図のように水の温度上昇に伴って，十水
和 物Na２SO４・１０H２O（式 量３２２）の 場 合 は 大 き く な る が，無 水 物（無 水 塩）
Na２SO４（式量１４２）の場合は逆に小さく なる。その結果，硫酸ナトリウムの溶解
度曲線は，図の実線のように３２．４℃で
折れ曲がったかたちを示す。この現象に
ルシャトリエの原理を適用すると，飽和
濃度付近における硫酸ナトリウムの水へ
の 溶 解 に つ い て は １ と 考 え ら れ る。以 下 で は 硫 酸 ナ ト リ ウ ム の 溶 解 度
〔無水物g／水１００g〕を，２０℃では２０．０，６０℃では４５．０とする。また，操作中の水の
蒸発は無視できるとする。
!１ ６０℃で，硫酸ナトリウムの飽和水溶液１４５．０gに，１００．０gのNa２SO４・１０H２Oを加
え十分に混合したところ，x〔g〕の結晶が析出した。結晶除去後の水溶液について，
この中に溶けているNa２SO４の質量はxを用いて ２ gと表され，溶媒として
の水の質量は ３ gとなるので，この結晶の質量xは ４ gとなる。
!２ ２０℃で，硫酸ナトリウムの飽和水溶液１２０．０gに，１６．４gのNa２SO４を加え十分に
混合したところ，y〔g〕の結晶が析出した。結晶除去後の水溶液について，この中
に溶けているNa２SO４の質量はy を用いて ５ g，溶媒としての水の質量はy
を用いて ６ gと表されるので，この結晶の質量yは ７ gとなる。
化
学
!
解答群 １
" 無水物，十水和物のいずれの場合も発熱反応である
# 無水物，十水和物のいずれの場合も吸熱反応である
$ 無水物，十水和物のいずれの場合も反応熱の出入りはない
% 無水物の場合は発熱反応であるが，十水和物の場合は吸熱反応である
& 無水物の場合は吸熱反応であるが，十水和物の場合は発熱反応である
' 無水物の場合は発熱反応であるが，十水和物の場合は反応熱の出入りはない
( 無水物の場合は吸熱反応であるが，十水和物の場合は反応熱の出入りはない
) 無水物の場合は反応熱の出入りはないが，十水和物の場合は発熱反応である
* 無水物の場合は反応熱の出入りはないが，十水和物の場合は吸熱反応である
! 無水物，十水和物のいずれの場合も反応熱の出入りは不明である
２
" ４４．０−０．４４０x # ４４．０＋０．４４０x $ ４４．０−x % ４４．０＋x & ４５．０−０．４４０x ' ４５．０＋０．４４０x ( ４５．０−x ) ４５．０＋x * ８９．０−０．４４０x ! ８９．０＋０．４４０x + ８９．０−x , ８９．０＋x - １００．０−０．４４０x . １００．０＋０．４４０x / １００．０−０．５６０x 0 １００．０＋０．５６０x 1 １４５．０−０．４４０x 2 １４５．０＋０．４４０x 3 １４５．０−０．５６０x 4 １４５．０＋０．５６０x
３ ， ４ ， ７
５ ， ６
!
次の ８ ∼ １３ に入れる最も適当なものを，解答群からそれぞれ一つ選 び，解答欄にマークせよ。解答群からは同じものをくり返し選んでもよい。炭酸ナトリウムNa２CO３の水溶液は以下の式!と式"の２段階の加水分解反応により 塩基性を示す。
CO３２−＋H２O "# HCO３−＋OH− !
HCO３−＋H２O "# H２CO３（H２O＋CO２）＋OH− "
そのため，この水溶液の塩酸による中和も２段階にわたって起こる。このとき，式!
に対応する最初の中和点はフェノールフタレインを，式"に対応する次の中和点はメチ ルオレンジを，それぞれ指示薬として判定できる。
!１ 炭酸水素ナトリウムNaHCO３を熱分解するとNa２CO３が生じる。いま，ある量の
NaHCO３を２００℃で一定時間加熱した後，純水に溶かして１．０Lの溶液とした。この 水溶液から１０mLを取り，フェノールフタレインを指示薬として０．１０mol／Lの塩酸
で中和滴定したところ，終点までに４０mLの塩酸を要した。無色となったこの水溶
液にメチルオレンジを加え滴定を続けたところ，終点までに新たに６０mLの塩酸を
要した。したがって，最初のNaHCO３は ８ molであり，その後の加熱処理 により ９ molのNa２CO３が生じたことになる。
!２ NaOHの結晶を空気中に放置すると，一部が二酸化炭素を吸収してNa２CO３に変
化する。いま，ある量のNaOHを空気中に一定時間放置した後，純水に溶かして
１．０Lの溶液とした。この水溶液から１０mLを取り，フェノールフタレインを指示薬
として０．１０mol／Lの塩酸で中和滴定したところ，終点までに８０mLの塩酸を要した。
無色となったこの水溶液にメチルオレンジを加え滴定を続けたところ，終点までに新
たに２０mLの塩酸を要した。したがって，最初のNaOHは １０ molであり，
その後の二酸化炭素との反応により １１ molのNa２CO３が生じたことになる。 !３ NaOHとNa２CO３の混合物を純水に溶かし，これに十分量の塩化バリウムBaCl２
を混合したところ，白色の沈殿が生じた。この溶液をそのまま，フェノールフタレイ
ンを指示薬として１．０mol／Lの塩酸で中和滴定したところ，終点までに５０mLの塩
インの色が消えた溶液にメチルオレンジを加え滴定を続けたところ，終点までに新た
に１００mLの塩酸を要した。このとき，溶液中の沈殿は完全に溶けていた。したがっ
て，この混合物には １２ molのNaOHと １３ molのNa２CO３が含まれ ていたことになる。
解答群
８ ∼ １３
!
次の １４ ∼ ２０ に入れる最も適当なものを，解答群からそれぞれ一つ選 び，解答欄にマークせよ。同一の分子式をもつ不飽和ジカルボン酸である化合物A，化合物B，化合物Cがあ
る。化合物Aは，ベンゼンを酸化バナジウム（Ⅴ）V２O５を触媒として空気中の酸素で酸
化して酸無水物である化合物Dとした後に，この化合物Dに水を加えて加熱すること
によって得られる。化合物Aと化合物Bに水を付加させると，いずれの化合物からも
同じ化合物Eが得られた。化合物Cを１４０度で加熱すると，CO２が脱離して不飽和モ
ノカルボン酸である化合物Fを生成した。化合物Fに水を付加させると，マルコフニ
コフ則（マルコフニコフの法則）に従い，飽和モノカルボン酸である化合物Gが主生成
物として得られた。したがって，化合物Aは １４ ，化合物Bは １５ ，化
合 物Cは １６ ，化 合 物Dは １７ ，化 合 物Eは １８ ，化 合 物Fは
解答群
１４ ∼ ２０
" COOH # COOH
COOH $ COOH HOOC % COOH COOH & C O C O O ' COOH C H C H HOOC ( COOH C H C COOH H ) COOH C HOOC C H H *
H−C−COOH
HO−C−COOH
H H
!
HO−C−COOH
HO−C−COOH
H
H +
H−C−COOH
HO−C−H H
H
,
HO−C−COOH
H−C−H H
H
-H２C＝CH−COOH . C O C O O C C H H H H / C O C O O C C H H 0 C O C O O C C H H H HO 1 C O C O O C C H H HO HO 2 CH CH２ CH
CH２ CH
CH COOH OH OH HO 3 CH CH CH２
CH２ CH
CH COOH OH OH COOH 4 CH CH２ CH
CH２ CH
CH
COOH
COOH OH
!
ヒトの心臓とその機能に関する以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の解答群か ら最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。E
F D C
B
A
H
G
図 ヒトの心臓の断面図
問１ 図はヒトを正面から見た時の心臓の断面を示している。図のAは大静脈を示し
ている。全身から心臓にかえった血液が，肺循環を経て再び全身に送り出されるま
での血液の通り道を図中の記号を用いて並べ替えよ。
A → １ → ２ → ３ → ４ →
５ → ６ → ７
〔解答群〕
! B " C # D $ E % F & G ' H
生
物
(
問２ 心臓には２種類の弁があり，それらのはたらきによって血液は逆流せずに一方向
に流れる。心音はこれらの弁が閉じる際に生じる。心臓は下記のａ∼ｄの順に拍動
を繰り返す。その時の弁の動きを示しているのはそれぞれどれか。ただし，同じも
のを繰り返し選んでもよい。
ａ．心房が収縮し，血液が心室に流入する。 ８
ｂ．心房は弛緩し，心室は収縮し始める。 ９
ｃ．心室から血液が動脈に流れる。 １０
ｄ．心室は弛緩し始める。 １１
〔解答群〕
! 半月弁（大動脈弁，肺動脈弁）が開き，房室弁が閉じる。
" 房室弁が開き，半月弁（大動脈弁，肺動脈弁）が閉じる。
# 半月弁（大動脈弁，肺動脈弁），房室弁の両方が閉じる。
$ 半月弁（大動脈弁，肺動脈弁），房室弁の両方が開く。
問３ 心臓の各部位のうちでペースメーカーのはたらきをもつ部分を含んでいるのは図
中の記号のどれか。１つ選べ。 １２
〔解答群〕
! A " B # C $ D
問４ 図中のBとCを流れる血液に含まれる酸素と二酸化炭素の量の組みあわせとし
て，正しいものはどれか。１つ選べ。 １３
〔解答群〕
! Bを流れる血液には酸素が多く，Cを流れる血液には二酸化炭素が多い。
" Bを流れる血液には二酸化炭素が多く，Cを流れる血液には酸素が多い。
# BとCの血液には，酸素と二酸化炭素がほぼ等しい量含まれる。
問５ ヒトの心臓の大きさは，ほぼそのヒトの握りこぶし大であるといわれている。ま
た，心臓は１回の拍動でその体積の約３分の１の血液を送り出すことができる。
５００mlの目盛りまで水を入れたビーカーに，ある人の握りこぶしと同じ体積の石
を完全に沈めると，ビーカーの水の液面の目盛りは８００mlを示した。また，この
人の安静時における１分間の脈拍数は，７０回であった。なお，脈拍数は心臓の拍動
の数と等しいものとする。
ａ．この人の安静時の心臓が１回の拍動で送り出すことのできる血液の体積は何cm３
か。１つ選べ。ただし，小数点第一位は四捨五入する。 約 １４ cm３
ｂ．この人が１日安静に過ごした場合，心臓から送り出される血液の総体積は何m３
か。１つ選べ。ただし，小数点第一位は四捨五入する。 約 １５ m３
〔解答群〕
! １０ " １７ # １００ $ １６７
問６ 心臓・血管に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはどれ
か。１つ選べ。 １６
ア．心臓は内胚葉から形成される。
イ．毛細血管は内皮細胞と筋肉から形成される。
ウ．脊椎動物は閉鎖血管系を持つ。
エ．ヒトを含む哺乳類と鳥類は，２心房２心室の心臓を持ち，肺循環と体循環の血
液は混じりあわない。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
!
植物の色素に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の解 答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。一般に，植物の葉の細胞には葉緑体があり，葉緑体にはクロロフィルが大量に含まれ
るため，ほとんどの植物で葉は緑色をしている。葉緑体は緑色植物における
（Ａ）光合成の場 となっている。一方，花や果実の色は色彩豊かで変化に富んでいる。これは，花や果実
の細胞に
（Ｂ）カロテノイドやアントシアンなどの色素が多く含まれるからである。いくつか
の植物の花弁や果実の細胞を顕微鏡等で観察したところ，
（Ｃ）色素の分布に違いが見られた。
問１ 下線部（Ａ）の過程は次の４つの段階に分けられる。
段階１：光合成色素が光エネルギーを吸収して活性化する。
段階２：活性化した光合成色素のエネルギーにより，（ Ｗ ）が分解される。こ
の時放出された電子により（ Ｘ ）が生じる。
段階３：段階２で生じた電子が電子伝達系を流れる際に放出されるエネルギーによ
り，水素イオン（H＋）がチラコイドの内側に輸送される。これにより生じ
るH＋の濃度勾配を利用して（ Ｙ ）が合成される。
段階４：段階２で生じた（ Ｘ ）と段階３で生じた（ Ｙ ）により二酸化炭素
ａ．上の（ Ｗ ）∼（ Ｚ ）にあてはまる物質の組みあわせとして正しいもの
はどれか。１つ選べ。 １７
〔解答群〕
水
ATP NADH
酸 素 ,
二酸化炭素
ATP NADPH
酸 素 +
水
NADH ATP
酸 素 !
酸 素
NADH ATP
酸 素 *
水
ATP NADPH
水 )
酸 素
NADPH ATP
水 (
酸 素
NADP＋ ATP
水 '
水
NADPH ATP
水 &
水
ATP NADH
水 %
酸 素
NADPH ATP
二酸化炭素 $
水
ATP NADPH
二酸化炭素 #
酸 素
ATP NADP＋
二酸化炭素 "
（Ｚ） （Ｙ）
ｂ．段階１に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはどれか。
１つ選べ。 １８
ア．光合成色素の活性化には緑色光が最も有効である。
イ．緑色植物は２種類のクロロフィル（クロロフィルaとクロロフィルb）を
もっており，どちらも青色光は吸収しない。
ウ．光合成色素にはクロロフィルの他にカロテノイドの一種であるβ カロテン
なども含まれる。β カロテンは青色光を強く吸収し，赤色光はほとんど吸収
しない。
エ．光化学系Ⅰにおける反応中心のクロロフィルは，活性化されて電子を放出す
ると，光化学系Ⅱから放出された電子を受け取る。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
ｃ．段階４に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはどれか。
１つ選べ。 １９
ア．段階４において，二酸化炭素はC５化合物と反応して２分子のホスホグリセ
リン酸を生じる。
イ．ホスホグリセリン酸はグリセルアルデヒド ３ リン酸になり，グリセルアル
デヒド ３ リン酸の一部が炭水化物等の有機物の合成に使われる。
ウ．トウモロコシやサトウキビなどのC４植物では二酸化炭素はホスホエノール
ピルビン酸に結合して固定され，C４化合物であるオキサロ酢酸を生じる。
エ．ベンケイソウやサボテンなどのCAM植物では夜間に取り込んだ二酸化炭素
をリンゴ酸に変えて維管束鞘細胞に蓄え，昼間に再び二酸化炭素に変換して段
階４の反応に用いる。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
問２ 下線部（Ｂ）に関する次の記述はどちらの色素に関するものか。正しいものを１
つ選べ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。
ａ．葉緑体に含まれる。 ２０
ｂ．pHによって色調が変化する。 ２１
ｃ．赤色を呈するものがある。 ２２
ｄ．紫色を呈するものがある。 ２３
ｅ．紅色硫黄細菌における光合成に関与している。 ２４
ｆ．赤ピーマンに多く含まれる。 ２５
〔解答群〕
" カロテノイド
# アントシアン
$ カロテノイドとアントシアンの両方
% どちらにも該当しない
問３ 下線部（Ｃ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど
れか。１つ選べ。 ２６
ア．アントシアンは細胞質基質に溶けている。
イ．カロテノイドは液胞内に蓄積される。
ウ．黄色いパンジーの花弁では黄色の有色体が観察できる。
エ．赤ピーマンでは赤い色素が液胞内に蓄積される。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
+
生物の個体群に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の 解答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。生態学とは「生きものの暮らし」を研究する学問分野であり，そのなかのひとつに個
体群生態学という分野が存在する。
個体群とはある一定地域で生活する同種の個体の集まりを指すが，山や川，谷などの
地理的な障壁により隔離されている場合は，別々の個体群とみなされる。また， （Ａ）個体群 内においてさえ，密度は一定ではなく場所によって差が生じる。個体数を推定する方法
には，植物などの固着した生物を対象とした
（Ｂ）区画法と，動物などの移動性の高い生物
（自立して移動が可能）を対象とする標識再捕獲法の２種類がある。ある種の個体群に
おいて，資源や空間の制限が無ければ個体群の ２７ 曲線は ２８ を示すが，
実際には有限であるため， ２９ を境に個体群の増殖率はゼロに向かい ３０
の型をとることになる。個体群の密度は，個体の生理・形態へも影響をおよぼす。これ
らを
（Ｃ）密度効果とよぶ。
個体群の動態を知る上で， ２７ 曲線は個体群密度の変動を考慮するものである。
一方で，発育にともなう個体数の変化を明らかにするためには ３１ 曲線を求める
必要がある。 ３１ 曲線の形は種によって様々であるが，大別すると大きく
（Ｄ）３つの 型に区分される。
自然界の生物は単独で生活していることはほとんどなく，
（Ｅ）個体群内で相互に関係をも ちながら暮らしている。
問１ 文中の に当てはまるものをそれぞれ１つ選べ。ただし，同じ番号は同
じものを示す。 ２７ ∼ ３１
〔解答群〕
" 縮 小 # S字状曲線 $ 成 長 % 環境変異
& 連 結 ' 拡 大 ( ８の字 ) 生 存
* 環境収容力 ! 指数曲線 , 環境形成作用 - 生 命
問２ 下線部（Ａ）に関して，生物の分布様式には，集中分布，一様分布，ランダム分
布の３種類が存在する。これら分布に関連する次の記述のうち，正しいものをすべ
て含む組みあわせはどれか。１つ選べ。 ３２
ア．資源をめぐる競争の結果として生じる分布をランダム分布とよぶ。
イ．タンポポなどの風により散布された種子が発芽・成長した時に見られる分布を
一様分布とよぶ。
ウ．巣をつくるアリや群れをつくって行動する動物などの分布は集中分布である。
〔解答群〕
! アのみ " イのみ # ウのみ $ アとイ
% アとウ & イとウ ' アとイとウ
問３ 下線部（Ｂ）に関して，以下の条件をもとに調査地全体における植物Xの推定
個体数（N）を計算し，最も近いものを選べ。 ３３ 個体
区画法の条件
! ある地区において植物Xは一様に分布している。その一部を調査地（面積は
７，５００m２）とし，さらに調査地内を５０cm×４０cmの区画に分割した。
! 分割された区画のうちランダムに選んだ１３の区画における植物Xの個体数を
計測したところ，合計で２３個体確認された。
〔解答群〕
問４ 下線部（Ｃ）に関連する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせは
どれか。１つ選べ。 ３４
ア．アリー効果とは，あるレベルの密度までは，個体群密度の上昇にともないその
個体群中の個体の適応度が高まる正の密度効果のことを指す。
イ．ショウジョウバエは個体群密度が低くなると死亡率が上昇するため，産卵数を
減らす方向に進む。
ウ．数世代にわたり高密度で飼育されたトノサマ（ワタリ）バッタは，翅が短く，
飛翔能力に乏しく，集合性が強くなる傾向にある。
エ．同種の樹木からなる自然林では，高密度で成長すると自然に間引かれ，成長の
遅い小さい個体は枯れ，残った個体が成長する。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
- アとウとエ . イとウとエ / アとイとウとエ
問５ 下線部（Ｄ）に関して，それぞれの型にあてはまる生物をそれぞれ１つずつ選べ。
特 徴
! 時間あたりの死亡個体数がほぼ一定の平均型 ３５
! 死亡が老齢期に集中する晩死型 ３６
! 幼齢期の死亡率が非常に高い早死型 ３７
〔解答群〕
問６ 下線部（Ｅ）に関連する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせは
どれか。１つ選べ。 ３８
ア．複雑な集団行動を行うための化学コミュニケーションのひとつであるフェロモ
ンには，異性をひきつける性フェロモン，えさのありかを知らせる道しるべフェ
ロモン，外敵に遭遇した際に分泌される警報フェロモンなどがある。
イ．ミツバチは，えさ場までの方角や距離に関する情報を仲間に知らせる手段とし
てダンスを用い，近場の場合は８の字のダンスを，遠方の場合は円形のダンスを
踊る。
ウ．鳥類のなかには，ヘルパーとよばれ，自らは繁殖をせず両親や姪，甥などの血
縁個体を助ける利他行動をとるものがいるが，血縁度を考慮すると，結果的に自
分と共通の遺伝子をもつ個体を増やすことにつながる。
エ．一夫多妻のつがい関係をもつすべての動物において，一頭の雄が交配する雌の
数は，雄の強さや順位に相関するため，配偶者の選択権は雄側にのみ付与され雌
側には一切与えられない。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
!
遺伝情報とその発現に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問い の下の解答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。［１］ DNAのもつ遺伝情報は，RNAに転写され，タンパク質に翻訳される。
（Ａ）真核細 胞では，核の中でDNAの情報が伝令RNA（mRNA）に転写され，mRNAは細胞
質へ移動して，タンパク質に翻訳される。遺伝情報をもとにタンパク質が合成され
ることは，生物がもつ共通性の１つである。
翻訳を担っているリボソームは，RNAとタンパク質からなる巨大な複合体であ
る。哺乳類のリボソームは４種類のリボソームRNA（rRNA）と約８０種類のリボ
ソームタンパク質により構成されている。真核細胞における詳細なリボソーム合成
のしくみは最近明らかになりつつあるが，概要は次のとおりである。（１）リボソー
ムタンパク質をコードするDNAの遺伝情報がmRNAに転写され，これらmRNA
は核から細胞質へ移行する。（２）細胞質に移行したmRNAの情報にしたがって
（Ｂ）リ ボソームタンパク質が既存のリボソームにより合成される。（３）新たに合成された
（Ｃ）リボソームタンパク質は細胞質から核内へ輸送され，核内で合成されたrRNAと
核小体で集合することにより，大小２つの複合体が形成される。（４）これらの複合
体は，核から細胞質に移行し，細胞質で完全なリボソームとなり，タンパク質の合
問１ 下線部（Ａ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど
れか。１つ選べ。 ３９
ア．プロモーターとよばれる特別な塩基配列をもつDNA領域にRNAポリメラー
ゼが結合してmRNAの合成が始まる。
イ．鋳型鎖となるDNAの配列が５’よりGCCTGTAAGであった場合，これをも
とに合成されるRNAの塩基配列は５’よりCGGACAUUCとなる。
ウ．転移RNA（tRNA）は核内にあるアミノ酸をリボソームに運ぶ役割を担う
RNAであり，核内に多く存在する。
エ．アミノ酸とtRNAの結合を触媒するアミノアシルtRNA合成酵素は，塩基の
種類と同様に４種類存在する。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
- アとウとエ . イとウとエ / アとイとウとエ
問２ 下線部（Ｂ）について，最初のリボソームタンパク質がどのように合成されたか
を推測するうえで，原始生命体において触媒活性をもつ分子がどのように進化して
きたかを考えることが重要である。この考えにしたがえば，最初のリボソームタン
パク質の合成は遺伝情報を有し，ペプチド結合の形成を触媒する活性をもつRNA
によると推測することができる。このような触媒活性を有するRNAの名称として，
正しいものはどれか。１つ選べ。 ４０
〔解答群〕
" RNAポリメラーゼ # tRNA $ RNAi
問３ 下線部（Ｃ）に関連して，細胞質で翻訳されたあと核に輸送されるものはどれか。
２つ選べ。ただし，解答順序は問わない。 ４１ ， ４２
〔解答群〕
! カタラーゼ " トリプシン # DNAポリメラーゼ
$ マルターゼ % トロンビン & インテグリン
' ヒストン ( カドヘリン ) 免疫グロブリン
［２］ アカパンカビにおける物質Sの代謝経路には，経路Ⅰ，Ⅱ，およびⅢの３つが
あり，P1，P2，およびP3がそれぞれの経路の最終産物として合成される。また，
経路の途中ではM1，M2，M3，M4，およびM5がつくられる。経路Ⅰにおける
Sの代謝反応の各段階とそれらを触媒する酵素（E1，E2，およびE3）との関係は，
下の図のように明らかになっているが，経路Ⅱ，Ⅲの途中段階については不明であ
る。ただし，３つの経路に関与する酵素の生成は
（Ｄ）一遺伝子一酵素説に基づいており，
各酵素は１つの反応のみを触媒するものとする。
S M1 M2 P1
E1 E2
？
？ ？
P2
P3
：経路Ⅰ
：経路Ⅱ
：経路Ⅲ
E3
図 アカパンカビにおける経路Ⅰ，Ⅱ，およびⅢによるP1，P2およびP3の生成
（？は経路の途中でつくられる物質であり，それぞれ異なる。）
アカパンカビの生育にとってP1，P2，およびP3はいずれも必要であるが，野生
株では３つの経路（経路Ⅰ，Ⅱ，およびⅢ）はすべて正常なので，アカパンカビは
最少培地で生育できた。ところが，各反応を触媒する酵素の遺伝子にそれぞれ突然
変異が生じてSの代謝が異常になった結果，最少培地の成分以外にP1が生育に必
方が必要なP1・P2要求株が生じた。
これら各栄養要求変異株について，種々の実験を行った結果，以下のことが明ら
かになった。
（１） P1要求株は２種類存在した。すなわち，１つは遺伝子Gxの変異により生
じた株で，生育にP1が必須であった。もう１つは遺伝子Gyの変異により生
じた株で，P1の代わりにM2でも生育できた。
（２） P2要求株は２種類存在した。すなわち，１つはP2を必須とする株で，も
う１つはP2の代わりにM3でも生育できる株であった。
（３） P3要求株にはP3を必須とする株，P3の代わりにM5でも生育できる株，
P3の代わりにM4またはM5でも生育できる株の３種類があった。
（４） P1・P2要求株は遺伝子Gzの変異によって生じた株で，P1とP2の代わり
にM1を添加することで生育できた。
（５） 各栄養要求株で生じている変異は，いずれの株でも１つの遺伝子内の１か所
問４ 下線部（Ｄ）は１９４５年に提唱された説であるが，現在では１つの遺伝子から複数
のタンパク質が合成されることが明らかになっている。これは選択的スプライシン
グの結果による。選択的スプライシングを説明する次の記述のうち，正しいものを
すべて含む組みあわせはどれか。１つ選べ。 ４３
ア．転写直後に起こる。
イ．真核細胞と原核細胞に共通して起こる。
ウ．細胞質でのみ起こる。
エ．取り除かれるべきエキソンのいくつかが除去されなかったり，イントロンとそ
の両側のエキソンがまとめて除去されたりした場合に起こる。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
- アとウとエ . イとウとエ / アとイとウとエ
問５ 経路ⅠにおけるSの代謝反応の各段階を触媒する酵素（E1，E2，およびE3）
と，それらをコードしている遺伝子（Gx，Gy，およびGz）との対応関係として
正しいものはどれか。１つ選べ。 ４４
〔解答群〕
" （Gx：E1），（Gy：E2），（Gz：E3）
# （Gx：E1），（Gz：E2），（Gy：E3）
$ （Gy：E1），（Gx：E2），（Gz：E3）
% （Gy：E1），（Gz：E2），（Gx：E3）
& （Gz：E1），（Gx：E2），（Gy：E3）
問６ 経路Ⅱにおける反応の順序として正しいものはどれか。１つ選べ。 ４５
〔解答群〕
" S M1 M4 P2 # S M1 M3 P2
$ S M1 M5 P2
問７ 経路Ⅲにおける反応の順序として正しいものはどれか。１つ選べ。 ４６
〔解答群〕
" S M3 M4 P3 # S M3 M5 P3
$ S M4 M5 P3 % S M5 M4 P3
問８ P1・P2要求株が生育できる培地として，正しいものをすべて含む組みあわせは
どれか。１つ選べ。 ４７
ア．最少培地にSを加えた培地
イ．最少培地にM2とP2を加えた培地
ウ．最少培地にM3とP1を加えた培地
エ．最少培地にM2とM3を加えた培地
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
問９ P1，P2，P3，およびP1・P2要求株に関する次の記述のうち，正しいものをす
べて含む組みあわせはどれか。１つ選べ。 ４８
ア．１つの遺伝子の変異によってP1，P2，およびP3のすべてを要求する株が得
られたとすると，それはSの前駆物質からSが合成されるどこかの段階で異常
を起こし，Sが合成されていない可能性がある。
イ．遺伝子組換えにより，P2が必須であるP2要求株に正常な遺伝子Gzを導入す
ると，この変異株は最少培地でも生育可能な株になる可能性がある。
ウ．遺伝子組換えにより，P1の代わりにM2でも生育できるP1要求株に正常な
遺伝子Gxを導入すると，この変異株は最少培地でも生育可能な株になる可能性
がある。
エ．遺伝子組換えにより，P3の代わりにM4またはM5でも生育できるP3要求
株にM3からM4の反応を触媒する酵素を生成する遺伝子Gwを導入すると，
この変異株は最少培地でも生育可能な株になる可能性がある。
〔解答群〕
" アのみ # イのみ $ ウのみ % エのみ
& アとイ ' アとウ ( アとエ ) イとウ
* イとエ ! ウとエ + アとイとウ , アとイとエ
