生物理工学部・工学部 2017年度（平成28年度）推薦入試 (一般公募）｜過去問題｜近畿大学入試情報サイト

１１月２０日実施

!

図のように，水平な床の上に質量２M の直方体の物体Aがあり，その上に質量M の

直方体の物体Bを置いた。物体Aに大きさF の水平な力を加え続けたところ，物体A，

Bは一体となって動きだした。物体AとBとの間の静止摩擦係数をµ，動摩擦係数を

µ′とし，床と物体Aとの間に摩擦力ははたらかないものとする。また，重力加速度の

大きさはgとする。

A B

F 床

) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 １

! _６F

M "

F

３M #

F

２M $

２F

３M

% _６５F

M &

F

M '

３F

２M (

２F M

* 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 ２

! １_６F " １_３F # １_２F $ ２_３F

% ５_６F & F ' ３_２F ( ２F

+

,解答番号 １ ∼ ２０ -.

) 物体Aが床から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 ３

! １_４Mg " １

３Mg #

１

２Mg $

２ ３Mg

% ５_６Mg & Mg ' ２Mg ( ３Mg

つぎに，物体Aに加える水平な力を大きくしたところ，その大きさが値F０を超える

と，物体Bは物体Aの上ですべった。

* F０はいくらか。 ４

! １_２µMg " µMg # ３

２µMg $ ２µMg

% ５_２µMg & ３µMg ' ７

２µMg ( ４µMg

+ 物体Bが物体Aの上ですべっているとき，物体Aに加えている力の大きさをF′

とすると，物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 ５

! F′−３_２Mµ′Mg " F′−２_２Mµ′Mg # F′−_２µ_M′Mg

$ ２（F′−３_３µ′Mg）

M %

２（F′−２µ′Mg）

３M &

２（F′−µ′Mg） ３M

' F′＋_２µ′Mg

M (

'

図のように，真空中において，x軸上の３点A（−d，０），B（０，０），C（d，０）をそ

れぞれ通り，xy平面に垂直でz軸の正負の方向に十分に長い直線の導線が３本あり，

電流IA，IB，ICがそれぞれ流れている（かっこ内は各点の（x，y）座標を表わしてい

る）。電流IAとICとはz軸の負の向きに，IBはz軸の正の向きにそれぞれ流れている

ものとする。ここで，紙面に対して鉛直上向きがz軸の正の向きである。また，真空

の透磁率をµ０とし，重力など磁場（磁界）以外による力は考えないものとする。

x y

d d

d

A B C

D

IA IB IC

まず，電流IAの大きさを １

２I とし，IBとICの大きさをI とする。ただし，I は正の 定数である。

( 電流IAが点Bにつくる磁場の向きは次のどれか。 ６

) 電流IAが点Bにつくる磁場の強さはいくらか。 ７

! _２I

πd "

I

２πd２ #

I

２d $

I

２d２

% _４I

πd &

I

４πd２ '

I

４d (

I

４d２

* 電流IAとICとが点Bにつくる合成磁場の向きは次のどれか。 ８

! x軸の正の向き " x軸の負の向き # y 軸の正の向き $ y軸の負の向き % z軸の正の向き & z軸の負の向き

+ 電流IAとICとが点Bにつくる合成磁場の強さはいくらか。 ９

! _２I

πd "

I

２πd２ #

I

２d $

I

２d２

% _４I

πd &

I

４πd２ '

I

４d (

I

４d２

, 電流IAとICとがつくる合成磁場から点Bを通る導線が受ける力の向きは次のど

れか。 １０

! x軸の正の向き " x軸の負の向き # y 軸の正の向き $ y軸の負の向き % z軸の正の向き & z軸の負の向き

次に，電流IAとICの大きさをI とし，IBの大きさを２I とする。ただし，I は正の

定数である。

- 電流IAとIBとICとがy 軸上の点D（０，d）につくる合成磁場の向きは次のどれ

か。 １１

* 十分に長い直線の導線を，点D（０，d）を通ってxy平面に対して垂直に置き，

z軸の負の向きに電流を流したところ，この導線の長さl の部分が前問)の合成磁場

から受けた力の大きさはF であった。この力の向きは次のどれか。 １２

! x軸の正の向き " x軸の負の向き # y 軸の正の向き $ y軸の負の向き % z軸の正の向き & z軸の負の向き

+ 前問*において，点D（０，d）を通る導線を流れる電流の大きさはいくらか。

１３

! ２πdF

µ０Il "

２πd２F

µ０Il #

２dF

µ０Il $

２d２F

µ０Il

% ４πdF

µ０Il &

４πd２F

µ０Il '

４dF

µ０Il (

４d２F

)

なめらかに動くピストンの付いたシリンダー内に単原子分子理想気体が０．１０mol

入っている。シリンダー内には体積と熱容量が無視できるヒーターがあり，シリンダー

内の気体を加熱することができる。シリンダーとピストンは熱容量が無視できる断熱材

でつくられており，容器と周囲との間で熱のやりとりはないものとする。また，シリン

ダーの外の気圧は一定で１．０×１０５

Paである。気体定数を８．３J／（mol・K）として以下 の問いに答えよ。

ヒーター ピストン

* 理想気体の絶対温度は２８０Kであった。このときの気体の状態を状態Aとする。

状態Aの気体の体積は何m３か。 １４

! １．５×１０−２ _{" ２．３×１０}−２ _{# ３．５×１０}−２ _{$ ４．６×１０}−２

% １．５×１０−３ _{& ２．３×１０}−３ _{' ３．５×１０}−３ _{( ４．６×１０}−３

ヒーターで気体に熱量をQだけ加えたところ，ピストンがゆっくりと移動して止

まった。このときの気体の状態を状態Bとする。状態Bの気体分子の２乗平均速度は

状態Aの２乗平均速度の !５

２ 倍になっていた。

+ 状態Bの気体の内部エネルギーは状態Aの気体の内部エネルギーの何倍か。 １５

! !_４５ " !_２５ # !５ $ ５_４

) 状態Bの気体の絶対温度は状態Aの気体の絶対温度より何K高いか。 １６

! ３５ " ５５ # ７０ $ １１０

% １４０ _& ２１０ _' ２８０ ₍ ３５０

* 状態Bの気体の内部エネルギーは状態Aの気体の内部エネルギーから何J増加し

たか。 １７

! ３１ " ５８ # ７５ $ ８７

% ９５ & １１０ ' １２０ ( １７０

+ 状態Aから状態Bへの過程で気体が外部にした仕事は何Jか。 １８

! ３１ " ５８ # ７５ $ ８７

% ９５ & １１０ ' １２０ ( １７０

, 気体に加えた熱量Qは何Jか。 １９

! ６２ " ８９ # １０６ $ １１６

% １２６ _& １３３ _' １４５ ₍ ２０１

次に，ピストンを固定して加熱した場合と，固定しないで圧力一定で加熱した場合と

の単原子分子理想気体の絶対温度の上昇を比較する。

- 同じ熱量をこの気体に加えたとき，ピストンを固定した場合の気体の温度上昇は，

固定しないで圧力が一定の場合の気体の温度上昇の何倍か。 ２０

! ２_３ " ３_５ # ４_５ $ １

!

を，それぞれの解答群から選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じものを何度選んで

もよい。また，_!２＝１．４１，_!３＝１．７３，_!５＝２．２４とする。

異なる２つの原子が共有結合をつくると，原子間にある共有電子対は原子の電気陰性

度の大きな原子に偏る。一般に，電気陰性度は希ガスを除くと周期表の同じ周期では原

子番号が大きくなるほど １ なり，また周期表の１７族を例にとると原子番号が大

きくなるほど ２ なる。結合する原子間の電気陰性度に差がある場合，その結合

に ３ があるという。 ４ のように分子を構成する原子間の電気陰性度の

差が大きな化合物では，水素原子を仲立ちとして隣接する分子どうしが強く引きあう。

化学結合には，他にイオン結合や金属結合が知られている。イオン結合は陽イオンと

陰イオンの ５ による結合である。イオン結合でできた結晶をイオン結晶とよび，

あるイオンに隣接する他のイオンの数が配位数とよばれる。図Ⅰに，塩化セシウム

（左）と塩化ナトリウム（右）の単位格子の構造を示した。セシウムイオンの配位数は

６ である。また塩化ナトリウムの単位格子の中に含まれるイオンの数は，ナト

リウムイオンが ７ 個，塩化物イオンが ８ 個となる。

一方，金属結合は ９ による原子間の結合であり，金属結合によって生じた結

晶を金属結晶とよぶ。ナトリウムの結晶は体心立方格子をとることが知られており，こ

の単位格子あたりの充填率は次のように求められる。単位格子の一辺の長さをaとす

ると，ナトリウム原子の半径は " １０

１１ aとなる。また，単位格子中に含まれる

ナトリウムの原子数は １２ であるので，単位格子あたりの充填率は １３ ％

となる。

!

"解答番号 １ ∼ ４５ #$

Na＋

Cs＋ Cl−

Cl−

図Ⅰ 塩化セシウム（左），塩化ナトリウム（右）の単位格子

１ および ２ に対する解答群

" 大きく # 小さく

３ に対する解答群

" 多重性 # 親油性 $ 直線性 % 極 性 & 両 性

４ に対する解答群

" エタン # シクロヘキサン $ ベンゼン % 水

& メタン ' ヨウ化水素 ( 硫化水素

５ に対する解答群

" 圧 力 # クーロン力 $ ファンデルワールス力

% 分散力

６ ∼ ８ および １０ ∼ １２ に対する解答群

" １ # ２ $ ３ % ４ & ５

９ に対する解答群

! 共有電子 " 自由電子 # 中性子 $ 電子対

% 配位子 _& 陽 子

１３ に対する解答群

! ２８ _" ３４ _# ３７ _$ ４６ _% ５５

!

切なものを，それぞれの解答群から選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じものを何

度選んでもよい。原子量はH＝１．０，N＝１４，O＝１６とする。また，気体はすべて理想

気体とみなし，気体定数はR＝８．３×１０３Pa・L／（K・mol）とする。

!１ 気体の捕集法である水上置換は，水素の他に， １４ などの捕集に用いられる。

この方法で，水素を捕集したところ，２７℃，１．０４×１０５

Paで２４９mLの気体が得られ

た。２７℃における水の蒸気圧が４．０×１０３

Paであったとき，得られた水素の物質量は

１５ ×１０ １６ molである。水上置換で捕集された気体は，乾燥が必要である。

一般に，気体を乾燥させるとき，乾燥剤が液体の場合は １７ を使う。ただし，

捕集する気体と反応する乾燥剤は使うことができない。たとえば， １８ は塩基

性の乾燥剤であり， １９ を乾燥するのには不適である。

!２ 容積５．０LのフラスコＡと容積１０．０LのフラスコＢを図Ⅱのように連結した装置 がある（ただし，連結部分の体積と，温度によるフラスコの体積変化は無視できるも

のとする）。この装置を用いて次の実験_"∼_$を行った。

" コックを閉じたまま，フラスコＡを２７℃で１．０×１０５

Paの空気で満たし，これをお

湯に浸して８７℃に温めた。このとき，フラスコＡ内の圧力は ２０ ×１０ ２１ Pa

となった。

# 装置中のフラスコＡを窒素１４．０gで，フラスコＢを酸素１６．０gで満たし，コッ

クを開き十分気体を混合した。このときの混合気体の平均分子量は ２２ であ

る。

$ 一定温度において，フラスコＡを２．０×１０５

Paで６．０Lの窒素で満たし，フラス

コＢを１．０×１０５

Paで３．０Lの酸素で満たした後，コックを開き十分気体を混合し

た。このときの混合気体中の窒素と酸素の物質量の比はN２：O２＝ ２３ であ

コック

フラスコＢ

（容積１０．０L） フラスコＡ

（容積５．０L）

図Ⅱ フラスコＡ，Ｂを連結した装置

１４ に対する解答群

" Cl２，CO，N２ # Cl２，CO，O２ $ Cl２，N２，O２

% Cl２，H２S，NH３ & CO，H２S，N２ ' CO，H２S，O２

( CO，N２，NH３ ) CO，N２，O２ * CO，NH３，O２

! N２，H２S，O２ + N２，NH３，O２

１５ ， ２０ および ２４ に対する解答群

" １．０ _# １．１ _$ １．２ _% １．６ _& １．８

' ２．０ ( ２．１ ) ２．６ * ３．０ ! ３．１

+ ３．６ , ４．３ - ５．１ . ５．２ / ５．４

0 ６．０ 1 ７．０

１６ ， ２１ および ２５ に対する解答群

" １ # ２ $ ３ % ４ & ５

' ６ ₍ ７ ₎ ８ _* ９ _! ０

+ −１ , −２ - −３ . −４ / −５

１７ に対する解答群

" アスピレーター # 吸引瓶 $ 洗気瓶

% デシケーター _& ビュレット _' ふたまた試験管

( 丸底フラスコ ) メスフラスコ * U字管

! ろうと

１８ に対する解答群

" 塩化カルシウム # 過マンガン酸カリウム $ 酸化カルシウム

% 酸化スズ（Ⅳ） _& 十酸化四リン _' 濃硫酸

１９ に対する解答群

" CO # CO２ $ H２ % NO & O２

２２ に対する解答群

" ７．５ # １５ $ ２３ % ３０ & ３８ ' ４５

２３ に対する解答群

" １：１ # １：２ $ １：３ % １：４ & １：５

' ２：１ ₍ ２：３ ₎ ２：５ _* ３：１ _! ３：２

+ ３：４ , ３：５ - ４：１ . ４：３ / ４：５

'

も適切なものを，それぞれの解答群から選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じもの

を何度選んでもよい。

Ag＋，Al３＋，Ca２＋，Cu２＋，Fe３＋，K＋，Na＋およびZn２＋の８種類の金属イオンを含

む混合水溶液に，下の_!∼_&の操作を行った。また，操作の流れを図Ⅲに示す。

! 希塩酸を加え，生じた沈殿Ａをろ過した。

" !のろ液にH２Sを通じ，生じた沈殿Ｂをろ過した。

# "のろ液を加熱（煮沸）後，

!希硝酸を加えた。その後，NH３水を過剰に加え， 生じた沈殿Ｃをろ過した。

$ #の沈殿ＣにNaOH水溶液を過剰に加え，ろ過操作により，沈殿Ｄとろ液Ｅに 分けた。

% #のろ液にH２Sを通じ，生じた沈殿Ｆをろ過した。

& %のろ液に（NH４）２CO３水溶液を加え，生じた沈殿Ｇをろ過操作により，ろ液と 分けた。

Ag＋，Al３＋，Ca２＋，Cu２＋，Fe３＋，K＋，Na＋およびZn２＋の８種類の金属イオンを含む混合水溶液 !希塩酸

沈殿Ａ ろ液

"H２S

沈殿Ｂ ろ液

沈殿Ｃ ろ液

$NaOH水溶液過剰 %H２S

沈殿Ｄ ろ液Ｅ 沈殿Ｆ ろ液

&（NH４）２CO３水溶液

沈殿Ｇ ろ液

図Ⅲ 金属イオンの系統分析

#加熱（煮沸）後，

図Ⅲの操作により得られた沈殿Ａは ２６ であり， ２６ に過剰のNH３水

を加えることで生じる錯イオンの形は ２７ 形である。沈殿Ｂに硝酸を加えて熱す

ると， ２８ イオンを含む水溶液となる。一般に， ２８ イオンを含む水溶液

に過剰のNH３水を加えたとき， ２９ 色となる。操作#中の下線部!で「希硝酸

を加えた」のは ３０ ためである。沈殿Ｄは ３１ であり，ろ液Ｅは ３２

を 含 む。沈 殿Ｆに 含 ま れ る 金 属 元 素 は ３３ で あ り， ３３ の 酸 化 物 は

３４ 。沈殿Ｇは塩酸と反応して ３５ を発生する。

２６ に対する解答群

! AgCl " AlCl３ # CaCl２ $ CuCl２

% FeCl３ & KCl ' NaCl ( ZnCl２

２７ に対する解答群

! 直 線 " 正 方 # 正四面体 $ 正六面体

% 正八面体 & 正十二面体

２８ および ３３ に対する解答群

! 亜 鉛 " アルミニウム # カリウム $ カルシウム

% 銀 _& 鉄 _' 銅 ₍ ナトリウム

２９ に対する解答群

! 白 " 赤 # 褐 $ 黄 褐

% 赤 紫 _& 深 青 _' 黒 ₍ 無

３０ に対する解答群

! 過剰のH２Sを除く " 過剰の希塩酸を除く

# 金属イオンを酸化させる $ 金属イオンを還元させる

３１ に対する解答群

" AgOH # Al（OH）３ $ Ca（OH）２ % Cu（OH）２

& Fe（OH）２ ' Fe（OH）３ ( KOH ) NaOH

* Zn（OH）２

３２ に対する解答群

" ［Ag（NH３）２］＋ # ［Ag（OH）２］− $ ［Al（NH３）６］３＋ % ［Al（OH）４］−

& ［Ca（NH３）４］２＋ ' ［Ca（OH）３］− ( ［Cu（NH３）４］２＋ ) ［Cu（OH）３］−

* ［Fe（NH３）４］２＋ ! ［Fe（NH３）６］３＋ + ［Fe（OH）３］− , ［Fe（OH）４］−

- ［K（NH３）２］＋ . ［K（OH）２］− / ［Na（NH３）２］＋ 0 ［Na（OH）２］−

1 ［Zn（NH３）４］２＋ 2 ［Zn（OH）３］−

３４ に対する解答群

" 水，希塩酸，NaOH水溶液いずれにも溶ける # 水に溶けないが，希塩酸やNaOH水溶液に溶ける $ 水や希塩酸に溶けないが，NaOH水溶液に溶ける % 水やNaOH水溶液に溶けないが，希塩酸に溶ける & 希塩酸に溶けないが，水やNaOH水溶液に溶ける ' NaOH水溶液に溶けないが，水や希塩酸に溶ける ( 水，希塩酸，NaOH水溶液いずれにも溶けない

３５ に対する解答群

" Cl２ # CO $ CO２ % H２

*

切なものを，それぞれの解答群から選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じものを繰

り返し選んではならない。

C４H８Oの分子式をもつ化合物がある。この分子式から酸素を含む官能基を判別する

ために，いくつかの実験を行うこととした。

まず，化合物に ３６ 実験を行い，赤色沈殿が生じる場合， ３７ の存在が

考えられ，この官能基をもつ異性体の数は ３８ 個と考えられる。 ３６ 実験

で赤色沈殿を生じなかった場合，化合物に ３９ 実験を行い，水素の発生が見られ

なければ， ４０ または ４１ と推定できる。さらに ４２ 実験を行えば，

４０ と ４１ を 判 別 す る こ と が で き る。 ４２ 実 験 で 沈 殿 が 生 じ る

４０ を含む異性体の数は ４３ 個と考えられる。また， ４１ を含む異

性体のうち， ４４ 実験を行ったときに加えた溶液の色が消える異性体の数は

４５ 個と考えられる。

３６ ， ３９ ， ４２ および ４４ に対する解答群

! 臭素水を加える

" フェーリング液とともに加熱する

# 室温で金属ナトリウムを加える

$ さらし粉水溶液を加える

% 塩化鉄（Ⅲ）水溶液を加える

& ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱する

３７ ， ４０ および ４１ に対する解答群

! アルデヒド " ケトン # アルコール $ エーテル

３８ ， ４３ および ４５ に対する解答群

! １ " ２ # ３ $ ４ % ５

!

に同じものを繰り返し選んでもよい。

ウイルスや細菌などが体内に侵入した場合，これらを非自己の物質（異物）と認識し

て排除する免疫と呼ばれるシステムがはたらく。このとき，感染部位で異物を取り込ん

だ（ア）は（イ）に移動し，異物の情報を（ウ）細胞に伝えることによって獲得免疫が

はじまる。この際，（ア）は取り込んだ異物を断片化し，その一部を抗原として提示す

る。抗原を認識した（ウ）細胞は １ を産生し，抗体産生細胞の数を増やす。

体液性免疫では（エ）応答と（オ）応答が知られており，同じ抗原が再び体内に侵入

した際に誘導される（オ）応答では（エ）応答より強い反応が起こる。これは（エ）応

答で活性化して増殖した細胞の一部が（カ）として体内に残り，（オ）応答において中

心的な役割を担うためである。ここで，（ア）∼（ウ）の正しい組み合わせは ２

であり，（エ）∼（カ）の正しい組み合わせは ３ である。

１ に対する解答群

! アルブミン " アレルゲン # インターロイキン

$ サイトカイニン % ヒスタミン & プロトロンビン

' プロラクチン ₍ 免疫グロブリン

)

*解答番号 １ ∼ ３８ +,

２ に対する解答群

（ア） （イ） （ウ）

" NK細胞 胸 腺 B

# NK細胞 胸 腺 T

$ NK細胞 骨 髄 B

% NK細胞 骨 髄 T

& NK細胞 リンパ節 B

' NK細胞 リンパ節 T

( 好中球 胸 腺 B

) 好中球 胸 腺 T

* 好中球 骨 髄 B

! 好中球 骨 髄 T

+ 好中球 リンパ節 B

, 好中球 リンパ節 T

- 樹状細胞 胸 腺 B

. 樹状細胞 胸 腺 T

/ 樹状細胞 骨 髄 B

0 樹状細胞 骨 髄 T

1 樹状細胞 リンパ節 B

３ に対する解答群

（エ） （オ） （カ）

" 特異的 非特異的 マクロファージ

# 特異的 非特異的 顆粒球

$ 特異的 非特異的 ヘルパーT細胞

% 特異的 非特異的 記憶細胞

& 非特異的 特異的 マクロファージ

' 非特異的 特異的 顆粒球

( 非特異的 特異的 ヘルパーT細胞

) 非特異的 特異的 記憶細胞

* 一 次 二 次 マクロファージ

! 一 次 二 次 顆粒球

+ 一 次 二 次 ヘルパーT細胞

, 一 次 二 次 記憶細胞

- 二 次 一 次 マクロファージ

. 二 次 一 次 顆粒球

/ 二 次 一 次 ヘルパーT細胞

図Ⅰ−１は，健常な成人にはじめて（１回目に）抗原Xが侵入した以降の抗原Xに

対する血液中の抗体産生量を示している。同量の抗原Xが１回目の抗原侵入から４０日

目に再び生体に侵入した以降の抗原Xに対する血液中の抗体産生量は， ４ の

ようにあらわされる。なお，解答群のグラフの横軸は１回目の抗原侵入からの日数を示

している。

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

１回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

０ ２０ ４０

図Ⅰ−１

４ に対する解答群

!

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

４０ ６０ ８０

"

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

４０ ６０ ８０

#

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

４０ ６０ ８０

$

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

４０ ６０ ８０

%

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

４０ ６０ ８０

&

抗 体 産 生 量 ︵ 相 対 値 ︶

２回目の抗原侵入 （日） １００

１０

１

図Ⅰ−２に示すように，抗体は２本のH鎖と２本のL鎖がS−S結合でつながり，

全体としてY字型の構造をとっている。S−S結合 は 硫 黄 を 含 む ア ミ ノ 酸 で あ る

５ の側鎖間につくられる結合である。このような抗体は図中の ６ で囲

んでいる部位で抗原と特異的に結合する。

ａ

ｃ

ｂ

ｄ

図Ⅰ−２

５ に対する解答群

" バリン # トレオニン $ ロイシン

% イソロイシン _& リシン _' メチオニン

( フェニルアラニン ) トリプトファン * ヒスチジン

! システイン + プロリン , アラニン

６ に対する解答群

" ａとｂ # ａとｃ $ ａとｄ

他人の臓器を移植すると，移植された臓器を（キ）が直接攻撃することによって

（ク）が起こる。このような反応では（ケ）免疫が主要な役割を果たしている。これは

細胞表面に存在する膜タンパク質が個人間で異なっており，この膜タンパク質によって

移植臓器が異物（非自己）と認識されるためである。この膜タンパク質はヒトでは

７ と呼ばれ，第６染色体にある６つの ７ 遺伝子によってつくられる。

それぞれの遺伝子の対立遺伝子の数は非常に多く，対立遺伝子の組み合わせは膨大な数

になるため， ７ が他人と一致する確率は極めて低くなる。これらの遺伝子は互

いに近接した位置に存在するため，組換えがほとんど起こらない。これらの遺伝子の間

で組換えが起こらないと仮定した場合，一組の夫婦から将来生まれる子の ７ 遺

伝子の組み合わせは ８ 通りとなり，生まれる２人の子の間で ７ 遺伝子

が一致する確率は ９ ％となると考えられる。ここで，（キ）∼（ケ）の正しい

組み合わせは １０ である。

７ に対する解答群

" HLA # TCR $ TLR % WUS

& CLV ' 免疫グロブリン ( カドヘリン ) アルブミン

８ および ９ に対する解答群

" ０．００１ _# ０．０１ _$ ０．１ _% １ _& ２

' ３ ( ４ ) ６ * ８ ! １２

+ １３ , １７ - ２５ . ３３ / ３６

１０ に対する解答群

（キ） （ク） （ケ）

" 好中球 免疫寛容 自 然

# 好中球 免疫寛容 細胞性

$ 好中球 免疫寛容 体液性

% 好中球 拒絶反応 自 然

& 好中球 拒絶反応 細胞性

' 好中球 拒絶反応 体液性

( キラーT細胞 免疫寛容 自 然

) キラーT細胞 免疫寛容 細胞性

* キラーT細胞 免疫寛容 体液性

! キラーT細胞 拒絶反応 自 然

+ キラーT細胞 拒絶反応 細胞性

, キラーT細胞 拒絶反応 体液性

- 形質細胞 免疫寛容 自 然

. 形質細胞 免疫寛容 細胞性

/ 形質細胞 免疫寛容 体液性

0 形質細胞 拒絶反応 自 然

1 形質細胞 拒絶反応 細胞性

+

に同じものを繰り返し選んでもよい。

１） 植物には体外から取り込んだ無機物から複雑な有機物を合成するしくみがあり，特

にアンモニウムイオン（NH４＋）から有機窒素化合物をつくることを窒素 １１

という。すなわち，植物は窒素源を土壌中から取り入れた後，これらを最終的に

NH４＋に 変 換 す る。NH４＋は １２ と 結 合 し て １３ と な る。さ ら に

１３ はケトグルタル酸と反応し，２分子の １２ が合成される。

植物は，大気中に大量に存在する窒素から有機窒素化合物を直接つくることができ

ないが，多くのマメ科植物の場合は，共生している １４ が大気中の窒素を

NH４＋に変換し宿主に供給している。このしくみを窒素 １５ という。

１１ ∼ １５ に対する解答群

" 同 化 # 異 化 $ 固 定 % グルタミン酸

& オキサロ酢酸 _' クエン酸 ₍ グルタミン ₎ アスパラギン

* 大腸菌 ! 根粒菌 , 乳酸菌 - 硝酸菌

. 亜硝酸菌

上記の下線部に関する以下の記述ａ∼ｃのうち，正しいものは １６ である。

ａ 全てのアミノ酸は有機窒素化合物である。

ｂ 植物は光合成により有機窒素化合物から酸素を産生することができる。

ｃ DNAやRNAを構成するヌクレオチドは有機窒素化合物である。

１６ に対する解答群

" ａのみ # ｂのみ $ ｃのみ % ａ，ｂのみ

２） 緑色硫黄細菌や紅色硫黄 細 菌 は，光 合 成 色 素 と し て（ア）を も ち，硫 化 水 素

（H２S）の分解により得たプロトン（H＋）と電子（e−）を光合成に利用する。

硝酸菌や亜硝酸菌は，亜硝酸イオン（NO２−）やNH４＋を（イ）する際に発生する

化学エネルギーを用いて（ウ）をつくり出している。ここで，（ア）∼（ウ）の正し

い組み合わせは １７ である。

１７ に対する解答群

（ア） （イ） （ウ）

" クロロフィルa 酸 化 ATP

# クロロフィルa 酸 化 酸 素

$ クロロフィルa 還 元 ATP

% クロロフィルa 還 元 酸 素

& バクテリオクロロフィル 酸 化 ATP

' バクテリオクロロフィル 酸 化 酸 素

( バクテリオクロロフィル 還 元 ATP

) バクテリオクロロフィル 還 元 酸 素

* キサントフィル 酸 化 ATP

! キサントフィル 酸 化 酸 素

+ キサントフィル 還 元 ATP

３） 動物体内において有機窒素化合物は代謝され，（エ）という毒性の高い物質を生じ

る。硬骨魚類では，（エ）はそのまま排出されるが，鳥類では，（エ）は（オ）に変換

されて排出される。また，哺乳類では，（エ）は肝臓のオルニチン回路においてより

毒性の低い（カ）に変換されて排出される。ここで，（エ）∼（カ）の正しい組み合

わせは １８ である。

１８ に対する解答群

（エ） （オ） （カ）

! アンモニア 尿 素 尿 酸

" アンモニア 尿 酸 尿 素

# 尿 素 尿 酸 アンモニア

$ 尿 素 アンモニア 尿 酸

% 尿 酸 尿 素 アンモニア

'

に同じものを繰り返し選んでもよい。

１） 酵素の活性はpHに依存する。ヒトの胃液に存在するペプシン，だ液に存在するア

ミラーゼ，すい液に存在するトリプシンを最適pHが高い順に並べると １９ に

なる。

１９ に対する解答群

! ペプシン ＞ アミラーゼ ＞ トリプシン

" ペプシン ＞ トリプシン ＞ アミラーゼ

# アミラーゼ ＞ ペプシン ＞ トリプシン

$ アミラーゼ ＞ トリプシン ＞ ペプシン

% トリプシン ＞ ペプシン ＞ アミラーゼ

& トリプシン ＞ アミラーゼ ＞ ペプシン

２） ブタの肝臓などに含まれるカタラーゼは，２分子の過酸化水素を分解して（ア）分

子の水と（イ）分子の酸素を生成する。この酵素は（ウ）酵素に分類される。ここで，

２０ に対する解答群

（ア） （イ） （ウ）

" １ １ 加水分解

# １ １ 酸化還元

$ １ １ 脱 離

% １ ２ 加水分解

& １ ２ 酸化還元

' １ ２ 脱 離

( ２ １ 加水分解

) ２ １ 酸化還元

* ２ １ 脱 離

! ２ ２ 加水分解

+ ２ ２ 酸化還元

３） 解糖系ではたらく脱水素酵素は，基質であるグリセルアルデヒド ３ リン酸を

２１ する反応を触媒する。その際，補酵素である（エ）の（オ）が起こり，

（カ）が生成する。ここで，（エ）∼（カ）の正しい組み合わせは ２２ である。

２１ に対する解答群

! 脱炭酸 _" 加水分解 _# 酸 化

$ 還 元 % リン酸化 & 脱リン酸化

２２ に対する解答群

（エ） （オ） （カ）

! NAD＋ 酸 化 NADH

" NAD＋ 還 元 NADH

# NADH 酸 化 NAD＋

$ NADH 還 元 NAD＋

% ATP リン酸化 ADP

& ATP 脱リン酸化 ADP

' ADP リン酸化 ATP

４） １molのグルコースが水と二酸化炭素まで完全に分解されたとき，２８７０kJのエネ

ルギー（燃焼エネルギー）が生じる。この反応が燃焼による分解であれば，すべて熱

エネルギーとなる。一方，呼吸では，１molのグルコースから最大３８molのATPが

生産される。３８molのATPをADPとリン酸から合成する反応では，１１５９kJのエ

ネルギーが必要である。すなわち，１molのグルコースの燃焼エネルギー２８７０kJの

うち，呼吸によって１１５９kJのエネルギーを化学エネルギーとしてATPに蓄えるこ

とができる。

筋肉の細胞はグルコースを呼吸基質に用いて呼吸を行っている。しかし，筋肉への

酸素の供給が間に合わない場合，酸素を用いないATP合成に切り替わって，分解産

物 は 乳 酸 と な る。こ の と き，１molの グ ル コ ー ス か ら ２３ molの 乳 酸 と

２４ molのATPが最終的に得られる。すなわち，１molのグルコースの燃焼エ

ネルギー２８７０kJのうち， ２５ kJのエネルギーをATPとして蓄えることがで

きる。

２３ および ２４ に対する解答群

" ０．５ _# １ _$ ２ _% ３ _& ４ _' ５ ₍ ６

) ８ * １０ ! １２ + １８ , ２０ - ２４ . ３１

/ ３４ 0 ３６ 1 ３８ 2 ６１ 3 ６８ 4 ７２

２５ に対する解答群

" １ # ２ $ ５ % １０ & １５．５ ' ３０．５

( ３４ ) ３５．５ * ３８ ! ６１ + ６５ , ６８

- ７２ _. ９１．５ _/ １０２ ₀ ３０５ ₁ ５７９．５ ₂ ８５５．５

+

番号の に同じものを繰り返し選んでもよい。

１） DNAの 一 方 の ヌ ク レ オ チ ド 鎖 に，５’側 か ら ３’側 に 向 か っ て

CC T TGGA TGCGC T A T AGCとなる塩基配列が含まれている場合，この塩基配列

と対になるもう一方のヌ ク レ オ チ ド 鎖 の 塩 基 配 列 は５’側 か ら３’側 に 向 か っ て

２６ である。

２６ に対する解答群

" GCUUTUGCGGAGCC T TGG # GCUAUAGCGCAUCCAAGG $ A T CGCGA T A TGC T TGGAA % GC T A T AGCGCA T CCAAGG & GGAACC T ACGCGA T A T CG ' GGAACCUACGCGAUAUCG ( GC T T A TGCGCA T CCAAGG ) GC T A T ACGCCA T CCAAGG * GC T T A T CGCCA T CCAAGG ! GC T A T ACGCC T AGGAAGG

２） DNAにコードされている情報に基づいてタンパク質が合成される過程は，転写と

翻訳の２つの段階に分けられる。DNAからRNA，RNAからタンパク質へと遺伝情

報が一方向に伝達することを， ２７ は ２８ と呼んだ。

DNAには転写の開始を決定する ２９ と呼ばれる領域があり，転写が開始さ

れる際には，基本転写因子とそれを認識したRNA ３０ が ２９ に結合し，

転写複合体が形成される。次に，DNA鋳型鎖の塩基に相補的な塩基をもつヌクレオ

シド三リン酸が結合し，次のヌクレオシド三リン酸からRNA ３０ のはたらき

によって（ア）つのリン酸が取れ，先に結合したヌクレオチドに連結される。この過

程が繰り返され，RNA鎖は（イ）側から（ウ）側方向へ伸長し，最終的にmRNA

の前駆体ができる。このようなRNA ３０ によるmRNAの前駆体の合成には

短い核酸断片である（エ）を必要としない。

mRNAの前駆体には（オ）に対応する部分と（カ）に対応する部分が含まれてお

という。

mRNAは核から細胞質へ移動した後，リボソームと結合する。mRNA上の開始コ

ドンが認識されると，これに対応するアンチコドンをもつ（ク）がmRNAに結合し

て翻訳がはじまる。ここで，（ア）∼（エ）の正しい組み合わせは ３１ であり，

（オ）∼（ク）の正しい組み合わせは ３２ である。

２７ に対する解答群

" フック # フィルヒョー $ グリフィス

% エイブリー _& クリック _' ガードン

( スタインマン ) フランクリン

２８ ∼ ３０ に対する解答群

" ポリメラーゼ _# リガーゼ _$ カタラーゼ

% プラスミド & プロモーター ' オーガナイザー

( アポトーシス ) セントラルドグマ * キアズマ

! クローン ₊ 逆転写酵素 _, ベクター

３１ に対する解答群

（ア） （イ） （ウ） （エ）

" １ ３’ ５’ プライマー

# １ ３’ ５’ オペレーター

$ １ ３’ ５’ 転写調節因子

% １ ５’ ３’ プライマー

& １ ５’ ３’ オペレーター

' １ ５’ ３’ 転写調節因子

( ２ ３’ ５’ プライマー

) ２ ３’ ５’ オペレーター

* ２ ３’ ５’ 転写調節因子

! ２ ５’ ３’ プライマー

+ ２ ５’ ３’ オペレーター

, ２ ５’ ３’ 転写調節因子

- ３ ３’ ５’ プライマー

. ３ ３’ ５’ オペレーター

/ ３ ３’ ５’ 転写調節因子

0 ３ ５’ ３’ プライマー

1 ３ ５’ ３’ オペレーター

2 ３ ５’ ３’ 転写調節因子

３２ に対する解答群

（オ） （カ） （キ） （ク）

" イントロン エキソン スプライシング tRNA

# イントロン エキソン スプライシング rRNA

$ イントロン エキソン フレームシフト tRNA

% イントロン エキソン フレームシフト rRNA

& エキソン イントロン スプライシング tRNA

' エキソン イントロン スプライシング rRNA

( エキソン イントロン フレームシフト tRNA

３） mRNAとその前駆体に関する以下の記述ａ∼ｃのうち，正しいものは ３３

である。

ａ mRNA前駆体の５’末端のリン酸にはメチル基のついたシトシンヌクレオチドが

結合する。

ｂ mRNA前駆体からmRNAとなった後，３’末端にポリAからなるテールが付加

される。

ｃ mRNAのコドンのうち，AUGが翻訳の開始に対応したコドンである。

３３ に対する解答群

! ａのみ " ｂのみ # ｃのみ $ ａ，ｂのみ

!

番号の に同じものを繰り返し選んでもよい。

１） 野生型ショウジョウバエは，未受精卵の段階で体の前後が定まっている。ショウ

ジョウバエのからだの前後軸を決める遺伝子のmRNAは卵の形成中に合成され，未

受精卵の段階から卵の中に蓄積している。このような遺伝子は（ア）遺伝子として総

称されており，ビコイド遺伝子，ナノス遺伝子，ハンチバック遺伝子やコーダル遺伝

子などはこれに属する。

未受精卵において，ビコイド遺伝子のmRNAは胚の最先端（前極）に局在し，ナ

ノス遺伝子のmRNAは胚の最後端（後極）に局在している。ハンチバック遺伝子の

mRNAおよびコーダル遺伝子のmRNAは，未受精卵中におよそ均等に分布して蓄

えられている。受精直後より（ア）遺伝子のmRNAからタンパク質の翻訳が開始さ

れる。

これらのタンパク質は，受精卵の中で濃度勾配を形成し，他の遺伝子の発現調節に

関わる。ビコイドタンパク質には，コーダル遺伝子のmRNAの翻訳を抑制するはた

らきがある。一方，ナノスタンパク質には，ハンチバック遺伝子のmRNAの翻訳を

抑制するはたらきがある。そのため，受精後しばらくして，（イ）タンパク質が胚の

前極側よりも後極側に多く分布し，（ウ）タンパク質が胚の後極側よりも前極側に多

く分布するようになる。このとき，コーダルタンパク質およびナノスタンパク質は胚

の（エ）側により高い濃度で分布している。ここで，（ア）∼（エ）の正しい組み合

３４ に対する解答群

（ア） （イ） （ウ） （エ）

! ハウスキーピング ハンチバック コーダル 前 極

" ハウスキーピング ハンチバック コーダル 後 極

# ハウスキーピング コーダル ハンチバック 前 極

$ ハウスキーピング コーダル ハンチバック 後 極

% 母性効果 ハンチバック コーダル 前 極

& 母性効果 ハンチバック コーダル 後 極

' 母性効果 コーダル ハンチバック 前 極

２） ショウジョウバエの頭部，胸部，腹部の発生につながる体節の形成には，それぞれ

を構成する繰り返し構造である分節の形成が必要である。この分節の形成過程の制御

に関わる遺伝子グループ（群）は分節遺伝子と呼ばれ，それには以下のようなものが

含まれる。

（オ）遺伝子は前後軸に沿って特定の領域で発現し，胚を大まかに５つの領域に分

ける。たとえば，この遺伝子が欠損すると，頭部と胸部が失われた胚や腹部が失われ

た胚になる。

（カ）遺伝子は７本のしま状の領域で発現し，胚を前後軸に沿った繰り返し構造へ

と分節化する。たとえば，この遺伝子が欠損すると，体節が１つおきに欠失した胚に

なる。

（キ）遺伝子がはたらきはじめると体節の境界が細かく分けられ，胚を前後軸に

沿って１４本のしま状の領域に区画するしくみがはたらき，将来の１５の体節の形成につ

ながる１４の分節化が行われる。

ここで，（オ）∼（キ）の正しい組み合わせは ３５ である。

３５ に対する解答群

（オ） （カ） （キ）

! ギャップ セグメント・

ポラリティ ペア・ルール

" ギャップ ペア・ルール セグメント・

ポラリティ

# セグメント・_{ポラリティ} ギャップ ペア・ルール

$ セグメント・_{ポラリティ} ペア・ルール ギャップ

% ペア・ルール ギャップ セグメント・_{ポラリティ}

３） ショウジョウバエは，３体節からなる頭部，３体節からなる胸部（前胸，中胸，後

胸），９体節からなる腹部をもつ。これらの体節のどこに触角や眼や脚や翅（ハネ）

などの構造をつくるかを決める遺伝子群 を ３６ 遺 伝 子 と 総 称 す る。こ の

３６ 遺伝子に変異が起こると ３６ 突然変異体が生じる場合がある。ショ

ウジョウバエでみられる ３６ 突然変異体のなかでも，触角が生じる頭部の位置

に脚が生じる突然変異体は ３７ 突然変異体として，また，胸部の後胸が中胸に

変換されることで生じる突然変異体は ３８ 突然変異体として呼称されている。

３６ ∼ ３８ に対する解答群

" アクチビン # アニマルキャップ $ アンテナペディア

% インプリンティング & クニルプス ' クリュッペル

( ジャイアント ) ナンセンス * バイソラックス