理工学部 2015年度（平成27年度）一般入試 前期（B日程）｜過去問題｜近畿大学入試情報サイト

以下の １ ∼ ２８ 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，同じ番号をくり返し選んでもよい。 数値を選ぶ場合は最も近い値を選ぶものとする。

!

軸となす角度θ_{（ただし，０°＜}θ_{＜９０°）の向きに，初速度の大きさv０で打ちあげる。}

空気抵抗は無視でき，重力加速度の大きさをgとする。また，小球の運動はxy面内に

限定されている。L＝ v０

２

g として，以下の問に答えよ。

x y

θ

O

図１

! 小球が打ち上げられた時 刻 を０と す る と，時 刻tの 小 球 の 位 置 を 表 すx座 標

は １ ，y座標は ２ である。小球が打ち上げられた後，再びy 座標

がゼロになるときのx座標は ３ ×Lである。また，小球が到達する最高点

に お け るy座 標 は ４ ×Lで あ る。必 要 で あ れ ば，２sinθ_cosθ＝sin２θ と

cos２θ_−sin２θ_＝cos２θ _{を用いてもよい。}

物

理

２月１２日実施

１ と ２ の解答群

! v０tcosθ " v０tcos２θ # v０tcosθ−１_２gt２ $ v０tcos２θ−１_２gt２

% v０tsinθ & v０tsin２θ ' v０tsinθ− １

２gt２ ( v０tsin２θ− １ ２gt２

３ と ４ の解答群

! cosθ _{" cos}２θ _# １

２cos２θ $ １ ２cos２２θ % sinθ _{& sin２}θ _' １

２sin

２_{θ (} １

２sin ２_２θ

) 図２のようにx＝０とx＝_５L の位置に，十分に高く厚さの無視できるなめらかな壁

AとBを鉛直に置く。小球を初速度の大きさv０，角度θ＝４５°で打ち上げる場合を考 えよう。小球が壁に衝突するとき，弾性衝突を行うこととする。小球は図２の軌跡の

ように運動する。ただし，図２の矢印は小球の運動の向きを示し，壁Bに２回目に

衝突した後の運動の軌跡は描いていない。

x y

A B

L ５ O

図２

小球が最初に壁Bに衝突する時刻は， ５ ×v０

g である。ただし，小球を打

ちあげた瞬間を時刻０とする。このときの小球のy 座標は ６ ×Lになる。小

球が壁Bに２回目に衝突したときの小球のy座標は ７ ×Lである。小球が

次に，壁の位置をx＝０とx＝ L

n とする。ただし，ここでnは６以上の自然数で

ある。やはり，小球を初速度の大きさv０，角度θ＝４５°で打ち上げる場合を考えよう。 小球が到達する最高点のy 座標は ９ ×Lである。

５ の解答群

" １_５ # ２_５ $ ３_５ % ４_５ & １

' !_５２ ( ２_５!２ ) ３_５!２ * ４_５!２ ! !２

+ !_５３ , ２_５!３ - ３_５!３ . ４_５!３ / !３

６ ∼ ９ の解答群

" _４１２ # １

８ $

３

４２ %

１

４ & ５

４２ '

３ ８ ( _５１２ ) _５２２ * _５３２ ! _５４２ + １_５ , _５６２

- １

n２ .

２

n２ /

３

n２ 0

４

n２ 1

５

n２ 2

６

&

' 電気を帯びた物体（帯電体）を導体に近づける場合を考える。導体の帯電体に近い

表面には １０ の電荷が現れ，遠い側には １１ の電荷が現れる。この現象

を １２ と言う。

１０ と １１ の解答群

! 正 " 負 # 正と負 $ 帯電体と同種 % 帯電体と異種

１２ の解答群

! 相互誘導 " 静電誘導 # 誘電分極 $ 電磁誘導 % 光電効果

( 通常の水の中には電荷を帯びた正負のイオンがわずかに存在している。ただし，同

量の正負のイオンが存在するために，電気的に中性になっている。この正負のイオン は水の中を運動することができるので，水は導体のように振る舞うことがある。

さて，図１のような負に帯電した円筒状の電極の中を水が落下している場合を考え る。上の方では水はつながっているが下の方では水滴になる。水が水滴になるところ

を考えると １２ のために，水滴は １３ 。

水

水滴

負に帯電した円筒状 の電極の断面

１３ の解答群

! 正に帯電する " 電気的に中性である # 負に帯電する

% 小問$で考えた現象を用いて，電気を発生させる図２のような装置を作った。水タ ンクからの水は二股に分かれた後，バルブを通って同じ高さにある二つの出口から出 る。出た水は円筒形の電極AとBの中を通って金属製のコップAとBに入る。二つ のバルブは，単位時間あたりの水量が同じで，しかも出た水がちょうど二つの円筒形

の電極の真ん中で水滴になるように，調整されている。また，電極AとコップB，

電極BとコップAは導線で電気的に接続されている。

水タンク

バルブ バルブ

絶縁台 電極A

コップA コップB

電極B

図２

最初，コップAと電極Bがわずかに正に帯電しており，コップBと電極Aは帯電 していなかったとしよう。次に，上で説明したようにバルブを調整して水を流し始め

る。電極Bを通って落ちる水滴は １４ 。したがって，コップBは １４ 。

電極AはコップBに電気的に接続されているので，コップAに落ちる水滴は，

１５ 。以上のように，水を流すことによって，コップAが帯電している正の電

１４ と １５ の解答群

" 正に帯電する # 電気的に中性である $ 負に帯電する

１６ の解答群

" 増加する # 変化しない $ 減少する

5 コップAとコップBを１．０×１０１１Ωの抵抗で電気的に接続して，水を流してしば

らく待つと抵抗の両端に２０００Vの一定の電圧が生じた。このとき抵抗に発生する

ジュール熱は １７ Wである。バルブを通って流出する水の量は，どちらも毎

秒５．０×１０−５

m３で，バルブの出口から水が出るときの速さは０m／sであると仮定す る。円筒形の電極の中心から水の出口までの高さは１．０×１０−１

mで，その間に水が失

う重力エネルギーは両方のバルブを通って流出する水を考えると毎秒約 １８ J

である。この重力エネルギーのおよそ １９ ％が電気エネルギーに変換されたこ

とになる。ただし，重力加速度の大きさは１×１０１

m／s２と近似し，１m３の水の質量は １×１０３

kgとする。

１７ ∼ １９ の解答群

(

による共鳴で調べる。ただし，温度t〔℃〕における音速はv０＋αt〔m／s〕で表される。

v０〔m／s〕は温度０℃における音速で，α〔m／（s・℃）〕は正の定数である。この問題で は音速だけが温度変化するものとする。また，弦の振動は基本振動のみを考える。

L

弦B

弦A

図１

図２

) 室温t１〔℃〕で弦Aを鳴らしながら，閉管の長さを０mから連続的にL０〔m〕まで 変化させていったところ，まず長さL１〔m〕で，次に長さL２〔m〕で共鳴し，これ以 外の長さでは共鳴しなかった。このような片側が閉じている管での共鳴では，開口端

では定常波の ２０ が存在し，反対側の閉じた端では定常波の ２１ が存在

する。弦Aが温度t１〔℃〕で発する音波の波長λ１〔m〕はL１，L２を用いて ２２ と表される。したがって，この弦の振動数fA〔Hz〕は，L１，L２，t１を用いて ２３ と表される。

２０ と ２１ の解答群

２２ の解答群

! ４（L２＋L１） " ３（L２＋L１） # ２（L２＋L１） $ L２＋L１ % ４（L２−L１） & ３（L２−L１） ' ２（L２−L１） ( L２−L１

２３ の解答群

! v０＋αt１

４（L２＋L１） "

v０＋αt１

２（L２＋L１） #

v０＋αt１

４（L２−L１） $

v０＋αt１ ２（L２−L１） % ４（L２＋L１）

v０＋αt１ &

２（L２＋L１）

v０＋αt１ '

４（L２−L１）

v０＋αt１ (

２（L２−L１）

v０＋αt１

) 次に弦Bについて同じ室温t１〔℃〕で同様の実験を行った。閉管の長さを０mから 連続的にL０〔m〕まで変化させていったところ，長さL３〔m〕，L４〔m〕，L５〔m〕の順 に３カ所で共鳴した。このことより，fAとfBの大小関係は ２４ であることが わかる。次に，温度を調整したところ，室温がt２〔℃〕のときに，弦Bの発する音波 で も 弦Aと 同 じ く 長 さL１〔m〕とL２〔m〕で の み 共 鳴 し た。t１とt２の 大 小 関 係 は

２５ であることがわかる。また，この弦Bが発する音波の振動数fBは，L１，L２，

t２を用いて ２６ と表される。弦Aの発する音波でも温度t３＝ ２７ 〔℃〕の

ときには閉管の長さL３，L４，L５の３カ所で共鳴すると考えられる。

２４ の解答群

! f_A＞f_B " f_A＝f_B # f_A＜f_B

２５ の解答群

! t１＞t２ " t１＝t２ # t１＜t２

２６ の解答群

! v０＋αt２

４（L２＋L１） "

v０＋αt２

２（L２＋L１） #

v０＋αt２

４（L２−L１） $

v０＋αt２ ２（L２−L１） % ４（L２＋L１）

v０＋αt２ &

２（L２＋L１）

v０＋αt２ '

４（L２−L１）

v０＋αt２ (

２（L２−L１）

２７ の解答群 " α（v０＋αt１）

２

v０＋αt２ #

α

-/（v０＋

α_t１）２ v０＋αt２ −v０

.

0 $ α-/（v０＋

α_t１）２ v０＋αt２ ＋v０

. 0 % α（v０＋αt２）

２

v０＋αt１ &

α

-/（v０＋

α_t２）２ v０＋αt１ −v０

.

0 ' α-/（v０＋

α_t２）２ v０＋αt１ ＋v０

. 0 ( １_α（v０＋αt１）２

v０＋αt２ ) １

α -/

（v０＋αt１）２

v０＋αt２

−v０._{0 *} １_α -_/（v０＋

α_t１）２ v０＋αt２

＋v０.₀

! １_α（v０＋αt２）２

v０＋αt１ + １

α -/

（v０＋αt２）２

v０＋αt１ −v０ . 0 ,

１

α -/

（v０＋αt２）２

v０＋αt１ ＋v０ . 0

1 この２つの弦を同時に鳴らしたところ，振動数が ２８ 〔Hz〕のうなりが観測

された。

２８ の解答群

" α（t２−t１） ４（L２−L１） #

α_{（t２−t１）}

２（L２−L１） $

α_{（t２＋t１）}

４（L２−L１） %

α_{（t２＋t１）}

２（L２−L１） & α（t２−t１）

４（L２＋L１） '

α（_t２−_t１）

２（L２＋L１） (

α（_t２＋_t１）

４（L２＋L１） )

α（_t２＋_t１）

!

３

の溶解度積を１．０×１０−３２_（mol

／L）４_とし，log

１０２＝０．３０とする。また，溶液どうしを混 合したときの混合溶液の体積は，混合前の各溶液の体積の和に等しいとする。

純水中のアルミニウムイオンAl３＋は，水分子を配位子とした配位数６の錯イオン（ア クア錯イオン，水和イオン）として存在する。水に溶けたミョウバンAlK（SO４）２・１２H２O は完全に電離するが，そのときのAl３＋の存在形態は純水中と同じである。

２５℃で以下の実験を行った。まず，０．０２０mol／Lのミョウバン水溶液を１００mLつ くった。この水溶液は弱い酸性を示すが，これは最初に生じたAl３＋錯イオン １ の中の１個の配位子の水分子が電離する結果，別の型のAl３＋錯イオン ２ とH＋

を１個ずつ生じるためで，この場合， １ は１価の酸とみなせる。 １ の

酸としての電離定数を１．６×１０−５

mol／L（２５℃での値）とし，また，このときの １ の配位子の電離度は１に比べて著しく小さいとすると，このミョウバン水溶液のpHの

値は ３ となる。

このミョウバン水溶液に，０．０２０mol／Lの水酸化ナトリウムNaOH水溶液を少量ず つ加えていくと，電離していない他の１個目の配位子と２個目，３個目の配位子の電離 が中和反応とともに進行していく結果，化合物全体として電荷をもたないAl３＋錯化合 物（Al３＋_{錯分子） ４ が生じ始める。 ４ は通常，Al（OH）}

３と表記される が，水に難溶で沈殿を生じやすい。NaOH水溶液の添加量が１００mLとなった時点か らこの沈殿が生じ始めたとすると，この時点での水溶液中のAl３＋の濃度は最初の濃度

の半分になっているので，この時点でのミョウバン水溶液のpHの値は ５ となる。

この後のNaOH水溶液の添加により上述のAl３＋錯分子のみが生成し続けるとすると， NaOH水溶液の全添加量が ６ mLになった時点で水溶液中のAl３＋はすべてこ のAl３＋錯分子になったとみなせる。

化

学

!

さらにNaOH水溶液を加えていくと，こんどはAl３＋錯分子中の４個目の配位子が電 離して式8のように通常，［Al（OH）４］−と表記される型のAl３＋錯イオン ７ に変 化するため，それにともなってAl（OH）３の沈殿は溶け始める。

67

Al（OH）３（固）＋OH− 56［Al（OH）４］− 8 式8の２５℃での平衡定数［［Al（OH）４］−］

［OH−_］ を１．０×１０とする。この後のNaOH水溶 液の添加により ７ のAl３＋錯イオンのみが生成し続けるとすると，Al（OH）３の

沈殿全量がちょうど溶け終えた時点でのミョウバン水溶液のpHの値は ８ とな

る。

解答群

１ ， ２ ， ４ ， ７

" ［Al（H２O）６］３＋ # ［Al（OH）（H２O）５］２＋ $ ［Al（OH）２（H２O）４］＋ % ［Al（OH）３（H２O）３］ & ［Al（OH）４（H２O）２］− ' ［Al（OH）５（H２O）］２− ( ［Al（OH）６］３− ) ［AlK（SO４）（H２ ２O）３］ * ［AlK（OH）（SO４）２（H２O）２］− ! ［AlK（OH）（SO２ ４）２（H２O）］２− + ［AlK（OH）３（SO４）２］３− , ［AlK（OH）（SO４ ４）２］４−

３ ， ５ ， ８

" ３．００ # ３．２５ $ ３．４０ % ３．５５ & ３．７０ ' ４．００ ( ４．３０ ) ４．４５ * ４．６０ ! ４．７５ + ６．００ , ７．００ - ８．００ . ９．３０ / ９．７０ 0 １０．３０ 1 １０．６０ 2 １０．７０ 3 １１．００ 4 １１．３０

６

!

１molのシクロヘキセンへの水素付加によりシクロヘキサンが生成する反応の熱化学

方程式を式_"に示す。

＋ H２ ＝ ＋１２０kJ "

この水素付加の反応熱の値は炭素原子間二重結合の数に比例するものとすると， １molの１，４ シクロヘキサジエンへの水素付加によりシクロヘキサンが生成する場合 （式#）の反応熱は ９ kJとなる。

＋ ２H２ ＝ ９ kJ #

また，環状構造内の３つの二重結合の位置が固定された１，３，５ シクロヘキサトリエ ンという化合物を仮定すると，１molのこの化合物への水素付加によりシクロヘキサン が生成する場合（式_$）の反応熱は １０ kJとなる。

＋ ３H２ ＝ １０ kJ $

一方，１molのベンゼンへの水素付加によりシクロヘキサンが生成する場合を式_%に 示す。

＋ ３H２ ＝ ＋２０８kJ %

したがって，１molの１，３，５ シクロヘキサトリエンがベンゼンに変換する場合（式 &）を想定すると，その反応熱は １１ kJとなり，ベンゼンの構造は，ベンゼン環 内で二重結合の位置が固定されたと仮定した場合よりもエネルギー的にかなり安定なも のであることがわかる。

このようなベンゼンのエネルギー的安定性は，ベンゼンが不飽和化合物でありながら 付加反応より置換反応を起こしやすいという特異なかたちで現れる。例えば１molのベ ンゼンへの塩素付加によりベンゼンヘキサクロリド（１，２，３，４，５，６ ヘキサクロロシクロ ヘキサン）C６H６Cl６が生成する場合（式!），まず１molのシクロヘキサンが置換反応に よりベンゼンヘキサクロリドに変換する場合（式"）を考えると，式"の反応熱は上記の

結合エネルギーの値から １３ kJとなるので，上述の反応熱の値を用いると式!

の反応熱は １２ kJとなる。

＋ ３Cl２ ＝

Cl

Cl Cl

Cl Cl

Cl

１２ kJ !

＋ ３Cl２ ＝

Cl

Cl Cl

Cl Cl

Cl

＋ ３H２ １３ kJ "

一方，１molのベンゼンが置換反応によりヘキサクロロベンゼンC６Cl６に変換する場合 （式#）の反応熱は上記の結合エネルギーの値から １４ kJとなる。

＋ ６Cl２ ＝

Cl

Cl Cl

Cl Cl

Cl

＋ ６HCl １４ kJ #

ただし，シクロヘキサンの蒸発熱とベンゼンヘキサクロリドの昇華熱との間，およびベ ンゼンの蒸発熱とヘキサクロロベンゼンの昇華熱との間のそれぞれの値の差は無視でき

るとする。なお，ベンゼンの構造式としては通常， が用いられるが，本問では

解答群

９ ∼ １４

!

下図はpH指示薬であるメチルオレンジを合成するための１つの反応経路を示したも

のである。アセチレンを出発原料として１∼７の７つの反応からなり，各反応の生成物 はそれぞれ順にA∼Fの６種類の化合物と最終産物のメチルオレンジである。ただし， 酸や塩基から塩が生成する反応や，塩から酸や塩基が遊離する反応は１つの独立した反 応として扱わず，関連する前後いずれかの反応に含める。また，アミノ基の水素原子は ハロゲン化アルキル存在下での加熱によりアルキル基と置換される。したがって，化合 物Aは １５ ，化 合 物Bは １６ ，化 合 物Cは １７ ，化 合 物Dは

１８ ，化合物Eは １９ ，化合物Fは ２０ である。

アセチレン 反応１ 化合物A

反応２ 化合物B

反応３ 化合物C

反応６ 化合物F 反応４

化合物D

化合物E 反応５

反応７

N＝N SO_３Na

（H_３C）_２N

解答群

１５ ∼ ２０

CH_２＝CH−CH＝CH−CH＝CH_２ "

CH_３−CH＝CH−CH＝CH−CH_３ #

$ % NH_２ & NO_２ ' SO_３H

NH_２

NH_２

( NH_２

NO_２

) NH_２

SO_３H

* NO_２

NO_２ !

NO_２

SO_３H +

N CH_３ H_３C

,

N CH_３ H_３C

NH_２

-N CH_３ H_３C

NO_２ .

N≡N

NH_２

Cl− ＋ /

N≡N

N

Cl− ＋

H_３C CH_３ 0

N≡N

NO_２

Cl− ＋ 1

N≡N

SO_３H

!

神経系において情報を伝え，処理するのは神経細胞（ニューロン）である。神経細胞 は細胞体からふつう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。

軸索の多くは，筒状の １ 細胞でできた ２ で包まれている。軸索は神

経繊維ともよばれる。 １ 細胞は軸索の周りに何層にも巻きついて， ２

の内側に ３ を形成する場合があり， ３ をもつ軸索を有髄神経繊維，も

たないものを無髄神経繊維とよぶ。有髄神経繊維には， ３ が一定間隔で欠けた

部分があり，この部分を ４ という。 ３ は ５ としての役割を果

たすため，興奮は隣の ４ まで跳び跳びに跳躍するように伝導する。

神経細胞は静止状態と興奮状態の２つの状態をとることが知られている。静止状態で は，

（Ａ）細胞の内側は外側に対して電位が ６ なっている。この電位を静止電位とい

う。静止状態の神経細胞が他の細胞から信号を受け取ると膜電位の急速な変化（活動電 位）が生じる。この状態を興奮状態とよぶ。

興奮が起こると，興奮部分とその隣接部分との間に電位差が生じ，電流（活動電流） が流れる。これが刺激となって隣接部分が興奮し，こうして

（Ｂ）次々と隣へと興奮が伝導し

ていく。興奮が軸索の末端まで伝わると，神経伝達物質が分泌され，これによって

（Ｃ）次の

神経細胞に興奮が伝達される。

生

物

!

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。

〔解答群〕

１ ∼ ４ に対する解答群

" シュワン _# マイスナー _$ オリゴデンドロサイト % ネフロン & 神経- ' Z 膜

( しょう膜 ) 髄 - * 髄 質

! 糸球体 ₊ 核小体 _, ランビエ絞輪

５ に対する解答群

" 電気伝導体 # 磁 石 $ 絶縁体

６ に対する解答群

" 高 く # 低 く $ 等しく

問２ 下線部（Ａ）の状態を保つために細胞膜で起こっていることに関して正しいもの

はどれか。１つ選べ。 ７

〔解答群〕

" 細胞内は細胞外と比べるとK＋（カリウムイオン）の濃度が高いので，K＋ チャネルを通してK＋が細胞の外に向かって流れでる。

# 細胞内は細胞外と比べるとK＋の濃度が低いので，K＋チャネルを通してK＋ が細胞の内に向かって流れこむ。

$ 細胞内は細胞外と比べるとNa＋（ナトリウムイオン）の濃度が高いので， Na＋チャネルを通してNa＋が細胞の外に向かって流れでる。

問３ 下線部（Ｂ）に関する記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはどれか。

１つ選べ。 ８

ア．興奮は直前に興奮した部位に逆方向に伝導することはない。

イ．神経繊維が太いと活動電流が流れやすいので，興奮の伝導速度は速い。 ウ．有髄神経繊維では跳躍伝導が起こるため，同じ太さの無髄神経繊維より，非常

に速い伝導速度をもつ。

エ．神経繊維の温度が低いほど，興奮の伝導速度は速くなる。

〔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４ 下線部（Ｃ）に関する記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはどれか。

１つ選べ。 ９

ア．反射は刺激の受容から反応が起こるまで単純な経路をとり，素早く反応が起き る。このため，すべての反射は感覚神経から運動神経へ直接興奮が伝達され，介 在神経がその間に入ることはない。

イ．シナプスにおいて情報は，神経終末から隣の細胞へと一方向にのみ伝達される。 ウ．神経伝達物質には，アセチルCoA，ノルアドレナリン，セロトニン，γ アミ

ノ酪酸などがある。

エ．シナプスでは，興奮を受け取る側の神経細胞に神経伝達物質依存K＋チャネル が多数あり，このイオンチャネルに神経伝達物質が結合することでチャネルが開 く。その結果，細胞外のK＋が細胞内に流入し，膜内の電位が上昇して活動電位 が生じる。

〔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５ 下の図は，ヒトの脳の縦断面である。この図に関する以下の各問いに答えよ。

E

Ｆ

Ｇ

Ｈ D

C

B

A

図 ヒトの脳の縦断面

のうりょう

ａ．中脳，間脳，脳 梁はそれぞれ図中のＡ∼Ｈのどれか。それぞれ１つ選べ。

中脳 １０ ，間脳 １１ ，脳梁 １２

〔解答群〕

! Ａ " Ｂ # Ｃ $ Ｄ

% Ｅ & Ｆ ' Ｇ ( Ｈ

ｂ．図中のＡ，Ｄ，Ｇの働きはどれか。それぞれ１つ選べ。

Ａ １３ ，Ｄ １４ ，Ｇ １５

〔解答群〕

! 視覚・聴覚・記憶・理解・感情・本能などの中枢

" 自律神経系の総合中枢，体温・摂食・血圧・睡眠の中枢

# 姿勢の保持，眼球運動の中枢

$ 運動の調節，体の平衡を保つ中枢

% 呼吸運動，心臓拍動，消化運動の中枢

しつがいけん

!

被子植物は，根，茎，葉の３つの基本的な器官で構成され，これらは １６ 器官

とよばれる。一方，花器官は次世代を生み出すためのものであり １７ 器官とよば

れる。

植物の芽生えには，茎と根の先端部に一次分裂組織の １８ 分裂組織が備わって

おり，それぞれ活発な細胞分裂を行って，茎と根に細胞を付加する。新たに加わった細

胞は各器官の先端から離れるに従って細胞分裂を停止し，急激に茎や根が １９ す

る。これら成長様式を一次成長とよぶ。他方，茎と根の維管束を構成する木部と師部の

間には分裂組織の一種である ２０ とよばれる細胞層があり， ２０ では木部

や師部の細胞などがつくられ，茎や根が ２１ する。この様式を二次成長とよぶ。

葉は茎につき，主に光合成を行う器官で，

（Ａ）光を受容しやすい"平な形をしているのが普

通である。

上述のように，分裂組織で増殖した細胞は ２２ していろいろな組織を作り，関

連のあるいくつかの組織が集まって組織系を形成している。被子植物のからだを構成す る根，茎，葉などの器官は，

（Ｂ）表皮系，維管束系，および（Ｃ）基本組織系の３種類の組織系か

らなる。

花は，茎の １８ 分裂組織が花の原基（花芽）に ２２ した後に形成される

器官である。シロイヌナズナを用いた研究などから，被子植物の花の形成は

（Ｄ）３種類の調

節遺伝子（A遺伝子，B遺伝子，C遺伝子）の働きによって制御され，さらに，各調節 遺伝子は花の原基内でそれぞれ働く領域が決まっており，その組みあわせによって何が 形成されるかも決まる。これらの調節遺伝子はホメオティック遺伝子であり，それぞれ 異なる調節タンパク質を合成することによって，花の形成に必要な他の遺伝子群の働き

を制御している。これら形態 ２２ の仕組みは１９９１年にコーエンとマイエロビッツ

によって提唱され，「ABCモデル」とよばれる。なお，いずれかの調節遺伝子が

（Ｅ）突然変

異を起こすと，花の構造が正常に作られなくなり，３遺伝子がすべて機能しない場合，

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。

〔解答群〕

１６ ∼ ２２ に対する解答群

" 生 殖 _# 減 少 _$ 頂 端 _% クチクラ層 & 同 化 ' 側 部 ( 栄 養 ) 矮 化 * 形成層 ! 肥 大 + 気 孔 , 分 化 - 離 層 _. 糊粉層 _/ 伸 長 ₀ 転 写

２３ に対する解答群

問２ 下線部（Ａ）に関する次の文章を読み，以下の問いに答えよ。

植物は，環境からのさまざまな刺激を受容する仕組みを有している。特に，光は 植物の光合成に必要なエネルギー源であり，また，発芽や花芽形成，光屈性など， 環境応答にとって重要な情報となっている。光の感知には波長に応じていくつかの 光受容体が働く。植物の光受容体には，赤色光や遠赤色光を受容するフィトクロム と，青色光を受容するフォトトロピン，およびクリプトクロムの３つが存在する。 次のア∼カのうち，これら３つの光受容体のそれぞれの役割として，正しい組み あわせをそれぞれ１つ選べ。

ア．暗所での芽・葉の形態形成 イ．光屈性

ウ．伸長成長の促進 エ．伸長成長の抑制 オ．気孔の開口 カ．光発芽

フィトクロムの役割 ２４

フォトトロピンの役割 ２５

クリプトクロムの役割 ２６

〔解答群〕

問３ 下線部（Ｂ）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。 ２７

ア．表皮細胞の表面には水分を通しにくいクチクラ層があり，水分の蒸発抑制や内 部の保護に適した構造になっている。

イ．根，茎，葉の表皮には２つの孔辺細胞からなる気孔がある。

ウ．多くのC３植物は夜間に気孔を開き光合成に必要な二酸化炭素を取り込むが， 乾燥地帯に育つCAM植物は乾燥に適した光合成を行うため，日中に気孔を開く。 エ．根の表皮細胞の一部は根毛を形成する。

〔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

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。 ２８

ア．表皮系と維管束系を合わせて基本組織系とよぶ。

イ．光合成を行う葉には，葉の表側に近い部分には円筒状の細胞が密に並んだ海綿 おうとつ

状組織が，裏側に近い部分には凹凸のある複雑な形状をし，隙間の多い配列のさ く状組織の２つの柔組織が存在する。

ウ．海綿状組織，さく状組織のいずれも，葉肉細胞は発達した葉緑体を含み高い光 合成能力を持っている。

エ．厚い細胞壁をもつ厚壁細胞は厚壁組織をつくって茎を丈夫にしたり，植物体を 支持する上で重要な役割を果たす。

〔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，花器官のうち，がく片およびめしべの形成に関与する調 節遺伝子（A遺伝子，B遺伝子，C遺伝子）の働きとして正しいものをそれぞれ１ つ選べ。

がく片の形成に関与する調節遺伝子 ２９

めしべの形成に関与する調節遺伝子 ３０

〔解答群〕

" A遺伝子のみ # B遺伝子のみ

$ C遺伝子のみ % A遺伝子とB遺伝子

問６ 下線部（Ｅ）に関して，下の図はシロイヌナズナの花の形成における特定の調節 遺伝子が欠損した場合に発現するそれぞれの表現型を示している。（x），（y），（z）

に当てはまる調節遺伝子（A遺伝子，B遺伝子，C遺伝子）欠損型の組みあわせと

して正しいものはどれか。１つ選べ。 ３１

がく片

めしべ

がく片

花弁

めしべ

おしべ 上から

見た花 の構造

（z）欠損型

（y）欠損型

（x）欠損型

〔解答群〕

A遺伝子 B遺伝子

C遺伝子 &

B遺伝子 A遺伝子

C遺伝子 %

A遺伝子 C遺伝子

B遺伝子 $

C遺伝子 A遺伝子

B遺伝子 #

B遺伝子 C遺伝子

A遺伝子 "

C遺伝子 B遺伝子

A遺伝子 !

（z）欠損型

（y）欠損型

（x）欠損型

)

問１ 雌雄の区別がある生物の多くは，性染色体という性を決定する特別な染色体をも ち，雄と雌で染色体の形や数が異なる。X染色体を１対もつと雌になり，X染色体

とY染色体をもつと雄になるような性決定の様式を

（Ａ）XY型という。 ア は

X染色体を１対もつが， イ は性染色体としてX染色体１つだけをもつよ

う な 性 決 定 様 式 を

（Ｂ）XO型 と い う。一 方，１つ の 種 類 の 性 染 色 体 を１対 も つ と

ウ になり，２種類の性染色体を１つずつもつと エ になる様式を

（Ｃ）ZW型という。また，１つの種類の性染色体を１対もつと オ になり，１種

類の性染色体を１つもつと カ になる様式を

（Ｄ）ZO型という。

ａ．文中の ア ∼ カ に当てはまる性として正しい組みあわせはどれ

か。１つ選べ。 ３２

〔解答群〕

雄 雌

雄 雌

雄 雌

(

雌 雄

雄 雌

雄 雌

'

雄 雌

雌 雄

雄 雌

&

雌 雄

雌 雄

雄 雌

%

雄 雌

雄 雌

雌 雄

$

雌 雄

雄 雌

雌 雄

#

雄 雌

雌 雄

雌 雄

"

雌 雄

雌 雄

雌 雄

!

ｂ．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。 ３３

ア．ヒトの染色体では，X染色体の大きさはY染色体の大きさの約３分の１で ある。

イ．ヒトのX染色体とY染色体の塩基配列を比較すると，相同な領域は約３０％ である。

ウ．ヒトのX染色体には，性決定に関係しない遺伝子の遺伝子座のみが存在す

る。

エ．XY型の性決定様式は，植物には見られない。

〔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

- アとウとエ _. イとウとエ _/ アとイとウとエ

ｃ．下線部（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），および（Ｄ）に関する次の記述のうち，正しいも

のはどれか。２つ選べ。ただし，解答順序は問わない。 ３４ ， ３５

〔解答群〕

" メダカの性決定様式はXY型である。

# トノサマバッタの性決定様式はXY型である。 $ ショウジョウバエの性決定様式はXO型である。 % トンボの性決定様式はXO型である。

ｄ．下線部（Ｂ），（Ｃ），および（Ｄ）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。 ３６

ア．XO型では，２通りの異なった染色体数をもった精子が作られる。

イ．ZW型では，卵がもつ性染色体の種類によって性が決定される。

ウ．ZW型では，２通りの異なった染色体数をもった卵が作られる。

エ．ZO型では，卵がもつ染色体の数によって性が決定される。

〔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

問２ 下の家系図は，X染色体にある劣性遺伝子に原因があり，伴性遺伝する遺伝病の 発症を示したものである。●と■はそれぞれ発症した女性と男性を示し，○と□は それぞれ発症しなかった女性と男性を示す。また，数字は各人の番号を示す。なお， この遺伝病は，劣性遺伝子のみを持つ場合に発症するものとする。

１ ２ ３ ５

８ ９ １１ １２ １５

２３ ２０

１８ １７

２４ ２６

４ ６

１４ １３

１０ ７

１６ １９ ２１ ２２

２７ ２５

図 遺伝病の発症を示した家系図

ａ．この家系図における４，６，および２２の女性の遺伝子型をそれぞれ１つ選べ。 ただし，XA_とXa_{はそれぞれ，この遺伝病の原因となる優性および劣性遺伝子} を示す。また，同じものを繰り返し選んでもよい。

４ ３７ ，６ ３８ ，２２ ３９

〔解答群〕

ｂ．遺伝病の原因となる遺伝子を持っていないと断定できる女性および男性は何人

か。それぞれ１つ選べ。女性 ４０ 人，男性 ４１ 人

〔解答群〕

" ０ # １ $ ２ % ３ & ４ ' ５ ₍ ６ ₎ ７ _* ８ _! ９ + １０ , １１ - １２ . １３ / １４

ｃ．遺伝子型が１つに特定できない人の番号をすべて含む組みあわせはどれか。１

つ選べ。 ４２

〔解答群〕

" ２と７ _# ２と１３

$ ２と２１ % ７と１３

& ７と１４ ' ７と２７

( ７と１３と１４ ₎ ７と１４と２１

* ７と１４と２７ ! １４と２１と２７

+ ２と７と１３と１４ , ２と７と１４と２１

- ２と７と２１と２７ _. ７と１３と１４と２１

/ ７と１３と１４と２７ 0 ７と１４と２１と２７

1 １３と１４と２１と２７ 2 ２と７と１３と１４と２１

ｄ．２６の男性と，遺伝病を発症しなかったある女性との間に子供が生まれたとする。 子供が女性の場合，その子供が遺伝病を発症する確率は何％か。また，子供が男 性の場合，その子供が遺伝病を発症する確率は何％か。それぞれ１つ選べ。ただ し，同じものを繰り返し選んでもよい。

女性 ４３ ％，男性 ４４ ％

〔解答群〕

!

免疫のシステムには，抗体が主役となる ４５ 免疫と，リンパ球などの免疫細胞

が主役となる ４６ 免疫がある。 ４５ 免疫の特徴は，免疫グロブリンからな

る抗体が関係することである。代表的な免疫グロブリンであるIgGは，図１に示すよ うに，２本のH鎖と２本のL鎖が ４７ 結合でつながっている。各H鎖およびL 鎖は可変部と定常部からなる。可変部の先端の部分が抗原と結合する部位であり，この 部位の立体構造と，抗体と結合する抗原表面の部分（エピトープ）の立体構造の相補性

により，抗原と抗体の結合の特異性と強さが決まる。H鎖の可変部は，V，D，および

Jとよばれる３つの遺伝子断片にコードされている。未分化なB細胞の染色体には，

異なる配列をもつ遺伝子断片がそれぞれ数個から数十個存在する。B細胞が分化すると

き，個々のB細胞でV，D，およびJの遺伝子断片が１つずつ選ばれて連結および再 編成され，１個のB細胞では１種類の固有のアミノ酸配列が決定される。L鎖の可変 部についても，VおよびJの２つの遺伝子断片による連結および再編成が生じる。そ の結果，個々のB細胞は異なる抗原特異性をもつ抗体を産生する。

H鎖 L鎖

H鎖 L鎖

抗原と結合する部位

可変部（抗体の種類に より，構造が異なる）

定常部

抗体産生に関する以下の実験を行った。

実験１：マウスに対して，抗原Xを図２の矢印に示す０日目に注射（１回目の抗原X の注射）し，その後の血液中の抗原Xに対する抗体量の変化を調べた。

結果１：図２に示すように血液中の抗原Xに対する抗体量の一時的な増加が認められ

た。

１回目の抗原Xの注射 日数

２０ ４０ ０

１

０．１

０．０１ １０ １００ １，０００ 抗

原 X に 対 す る 抗 体 量 ︵ 相 対 値 ︶

図２ 抗原Xに対する抗体量の変化

実験２：実験１を行ったマウスに，抗原Xを１回目の注射後４０日目に再度注射（２回 目の抗原Xの注射）し，その後の血液中の抗原Xに対する抗体量の変化を調べ た。

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。 ４５ ∼ ４７

〔解答群〕

! 細胞性 " 体液性 # ペプチド $ 水 素 _% エステル _& ジスルフィド

問２ 実験２の結果を示す図として，正しいものはどれか。１つ選べ。ただし，図中の 矢印（ ）は２回目の抗原Xの注射を示す。 ４８

〔解答群〕

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００ 抗 原 X に 対 す る 抗 体 量 ︵ 相 対 値 ︶

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

① ② ③ ④

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００ ⑤ ⑦

抗 原 X に 対 す る 抗 体 量 ︵ 相 対 値 ︶

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

問３ 実験２の結果を示す記述として，正しいものはどれか。１つ選べ。 ４９

〔解答群〕

! ２回目の注射以降では記憶細胞がすぐに抗体産生細胞に分化し，より早くほ

とんど同じ量の抗体を作り出す。

" ２回目の注射以降では記憶細胞がすぐに抗体産生細胞に分化し，より早く多 量の抗体を作り出す。

# ２回目の注射以降では記憶細胞が穏やかなスピードで抗体産生細胞に分化し，

ほとんど同じ量の抗体を作り出す。

$ ２回目の注射以降では記憶細胞が穏やかなスピードで抗体産生細胞に分化し，

多量の抗体を作り出す。

% ２回目の注射以降では記憶細胞がすぐに抗体産生細胞に分化し，より早く多

量の抗体を作り出すものの，抗原Xを排除すると抗体は速やかに分解される。

& ２回目の注射以降では記憶細胞が穏やかなスピードで抗体産生細胞に分化し，

多量の抗体を作り出すものの，抗原Xを排除すると抗体は速やかに分解され

問４ 実験３の結果を示す図として，正しいものはどれか。１つ選べ。ただし，図中の 矢印（ ）は１回目の抗原Yの注射を示す。 ５０

〔解答群〕

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００ 抗 原 Y に 対 す る 抗 体 量 ︵ 相 対 値 ︶

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

① ② ③ ④

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００ ⑤ ⑦

抗 原 Y に 対 す る 抗 体 量 ︵ 相 対 値 ︶

日数 ６０ ８０ ４０ １ ０．１ ０．０１ １０ １００ １，０００

問５ 実験３の結果を示す記述として，正しいものはどれか。１つ選べ。 ５１

〔解答群〕

! 抗原Xを注射したときに作られる記憶細胞は抗原Xに特異的に結合する IgGを産生し，抗原Yには反応しない。そのため，抗原Yを注射すると抗原 Yに特異的に結合するIgGを作る抗体産生細胞があらたにB細胞から分化し， 一次応答が認められる。

" 抗原Xを注射したときに作られた記憶細胞の一部が，抗原Yを注射するこ とで速やかに抗原Yに特異的に結合するIgGを作る抗体産生細胞に分化し， 多量の抗体を作り出す。

# 抗原Xを注射したときに作られた記憶細胞の一部が，抗原Yを注射するこ とで穏やかなスピードで抗原Yに特異的に結合するIgGを作る抗体産生細胞 に分化し，多量の抗体を作り出す。

$ 実験１のマウスには，抗原Xを注射したことですでに抗原Xに特異的に結 合するIgGを産生する記憶細胞が存在するので，抗原Yをあらためて注射し ても免疫応答はほとんど認められない。

問６ 文中の下線部について，ヒトの場合は，未成熟のB細胞にあるIgGのH鎖の遺 伝子領域の中には，V，D，およびJ遺伝子が４０，２５，および６種類，そして定常

部の遺伝子が並んでいる。この場合，H鎖の可変部の遺伝子の組みあわせとして

論理的に正しいものはどれか。１つ選べ。 ５２ 通り

また，L鎖の可変部のVおよびJ遺伝子が連結および再編成され，３２０通りの組 み合わせが生じたとする。この場合，H鎖とL鎖の可変部の遺伝子の組みあわせ

として論理的に正しいものはどれか。１つ選べ。 ５３ 通り

〔解答群〕

" ５００ # １，０００ $ ２，０００ % ３，０００ & ６，０００ ' １２，０００ ( １６万 ) ３２万 * ６４万 ! ９６万 + １９２万 , ３８４万

問７ 実際の可変部遺伝子の組みあわせは，問６で示した論理的な数値とは異なる場合 が多い。その理由を示す次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど

れか。１つ選べ。 ５４

ア．遺伝子の連結および再編成の過程で，塩基の挿入が生じやすい。 イ．遺伝子の連結および再編成の過程で，塩基の欠失が生じやすい。 ウ．１個の未成熟のB細胞は，複数種の抗体産生細胞に分化しやすい。

エ．１個の未成熟のB細胞から分化する抗体産生細胞は容易に増殖する。

〔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

問８ ４６ 免疫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。 ５５

ア． ４６ 免疫で，感染細胞を直接攻撃するのは活性化されたB細胞である。

イ．活性化されたヘルパーT細胞やキラーT細胞の一部は免疫記憶細胞として体 内に残る。

ウ．ヒト免疫不全ウイルス（HIV）がヘルパーT細胞に感染すると，ヘルパーT 細胞は破壊され，獲得免疫が正常に機能しなくなる。

エ．ヒトの細胞表面には個人に特有のヒト白血球型抗原（HLA）が存在し，キ ラーT細胞などが自己と非自己を判断する際の目印となる。

〔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