理工学部〈生命科学科〉 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

１２月４日実施

以下の １ から ２７ 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。

!

まではなめらかな曲線レール，点Bから点B′までは点Cを最高点とする半径rのなめ らかな円形レール，点B′から点Dまではなめらかな直線レール，点Dからは水平面

に対して角度θ だけ傾けた表面のあらい直線レールである。点Bと点B′は，紙面に垂

直な方向の位置だけがわずかにずれている。しかし，このずれは小さいので，すべての レールは鉛直面内にあると近似できる。各レールは，点B，点B′，点Dでなめらかに

接続されている。いま，図のように点Aに質量mの小物体を置いて静かにはなすと， 小物体は曲線レール上を進み，点Bを通過して円形レールに進んだ。空気抵抗は無視

できるものとし，重力加速度の大きさをgとする。また，点B，点B′と点Dを含む水

平面を重力による位置エネルギーの基準水平面とし，この水平面から点Aの高さをh

とする。

θ

μ′ h

m A

B C

r

D

B′

!

"解答番号 １ ∼ ２７ #$

) 小物体は点Bから円形レールに沿って進む。点Bにおける小物体の速さが十分で

なければ，小物体は点Cに到達せず円形レールからはなれるか，点Bにもどってし

まう。いま，小物体が円形レールからはなれることなく点Cを通過して，円形レー

ルを１周する場合を考える。このとき小物体が点Cを通過する速さをvとすると，

力学的エネルギー保存則よりhとrを用いてv＝ １ となる。一方，点Cで

小物体がレールから受ける垂直抗力の大きさは ２ である。小物体がレールか

らはなれずに点Cを通過するためのvの最小値は ３ である。したがって，

小物体が円形レールをはなれることなく１周するには，点Aの高さhは ４ ×r

以上でなければならない。

１ の解答群

! !２g（h−２r） " !g（h−４r） # !２g（２r＋h） $ !g（４r＋h） % ２g（h−２r） & g（h−４r） ' ２g（２r＋h） ( g（４r＋h）

２ の解答群

! m v ２

r " m v

r２ # mv

２

r $ mvr２

% m v ２

r −mg & m v

r２−mg ' mv ２

r−mg ( mvr２−mg

３ の解答群

! !_２gr " !２_２gr # !３_２gr $ !gr

% !２gr & !３gr ' ２_!gr ( !５gr

４ の解答群

! ２_５ " １_２ # ５_４ $ ５_２

3 小物体は円形レールを１周した後，速さv０で点Dを通過し，さらに表面のあらい 直線レールをのぼった。図のようにこのレールと水平のなす角度はθ であり，レー

ル表面の動摩擦係数はµ′である。小物体がレールをのぼっているとき，小物体が

レールから受ける垂直抗力の大きさは ５ ×mgである。また，小物体がレー

ル上を点Dから距離l だけ進む間に，小物体が摩擦によって失うエネルギーは

６ ×mgl である。また，点Dから距離l だけ進んだ位置での重力による位置

エネルギーは ７ ×mgl である。したがって，小物体がレール上で到達でき

る最高点の高さは ８ × v０２

２g である。ただし，レールは十分長くて，小物体は レールの端から落下することはないとする。

５ ∼ ７ の解答群

" sinθ # cosθ $ tanθ % µ′sinθ

& µ′cosθ ' µ′tanθ ( １_２sinθ ) １_２cosθ

* １_２tanθ ! _２µ′sinθ + _２µ′cosθ , _２µ′tanθ

- １ sinθ . １ cosθ / １ tanθ 0 µ′ sinθ

1 µ′

cosθ 2

µ′ tanθ

８ の解答群

" sinθ

sinθ＋µ′ #

cosθ

cosθ＋µ′ $

tanθ

tanθ＋µ′ %

sinθ cosθ＋µ′

& _sinθcosθ_＋

µ′ '

µ′sinθ

sinθ＋１ (

µ′cosθ

cosθ＋１ )

µ′tanθ tanθ＋１

* µ′sinθ

cosθ＋１ !

+

S２，S３は開いていて，コンデンサーC１とC２に蓄えられている電荷はなかった。また，

電池の内部抵抗は無視でき，抵抗以外で発熱は起こらないものとする。

C_１ C_２

電池

抵抗

R

S_１ S_２ S_３

図１

6 まず，スイッチS１とS３を閉じた。十分な時間が経過した後のコンデンサーC１の 電気量は ９ 〔C〕で，コンデンサーC２の電気量は １０ 〔C〕である。

次にスイッチS１とS３を開いてから，スイッチS２を閉じた。十分な時間が経過し

た後のコンデンサーC１の電気量は １１ 〔C〕で，コンデンサーC２の電気量は

１２ 〔C〕である。

最後にスイッチS２を開いてから，スイッチS１とS３を閉じた。十分な時間が経過

した後のコンデンサーC１の電気量は １３ 〔C〕で，コンデンサーC２の電気量は

１４ 〔C〕である。以上の操作の間に抵抗で発生する熱量は １５ 〔J〕である。

９ ∼ １５ の解答群

" ０ # １_８R $ １_４R % １_２R & R

' _１６E_C ( _８E_C ) _４E_C * _２E_C ! E_C

, _１６１ CE - １

８CE .

１

４CE /

１

２CE 0 CE

5 次に，すべてのスイッチが開いておりコンデンサーC１とC２に蓄えられている電 荷がない状態から，スイッチS１とS３を閉じて十分な時間が経過した後，以下の一連

の操作をf 回行なった。

!スイッチS１とS３を開いてからスイッチS２を閉じ，十分な時間を待った。

!スイッチS２を開いてからスイッチS１とS３を閉じ，十分な時間を待った。

このf回の操作によって抵抗で発生する熱は １６ 〔J〕である。

電池

R′抵抗

図２ ここで，図２のように，内部抵抗の 無 視 で き る 起 電 力

E〔V〕の電池に抵抗値R′〔Ω〕の抵抗を接続した回路を用意

した。この抵抗で １６ 〔J〕の熱を毎秒発生させるため

には，R′＝ １７ 〔Ω〕とする必要がある。ただし，抵

抗以外で発熱は起こらないとする。

１６ と １７ の解答群

" ０ _# １

８R $

１

４R %

１

２R & R

' _１６１ CE２ ( １_８CE２ ) １_４CE２ * １_２CE２ ! CE２

+ _１６１ CE２f , １

８CE２f -１

４CE２f . １

２CE２f / CE２f

)

温度調節器

断 面 積S〔m２〕で 十 分 長 い シ リ ン

ダーが，図のように大気中の水平面上

に置かれている。シリンダー内には質

量m〔kg〕のピストンがあり，気密性

を保ちながらシリンダー内をなめらか

に動くことが出来る。シリンダーとピ

ストンで囲まれた領域Aには，１モ

ルの単原子分子理想気体がある。シリ

ンダーとピストンは断熱材で作られているので，Aと外部との熱の出入りはAの中に

ある体積の無視できる温度調節器によってのみおこなわれる。ピストンはシリンダーの

端から距離L〔m〕の位置で静止しており，A内の気体の圧力は大気圧と同じであった。

この状態をはじめの状態とする。はじめの状態でのピストンの位置を水平方向の原点O

とし，水平右向きにx軸をとる。大気圧をP０〔Pa〕，気体定数をR〔J／（mol・K）〕とす

る。

* はじめの状態での気体の温度は，T０＝ １８ 〔K〕である。そして，温度調節器 で気体の温度をゆっくりと変化させるとピストンはゆっくりと動いて，シリンダーの

端から距離３

２L〔m〕の位置で静止した。このときの気体の温度は １９ ×T０〔K〕 である。この変化で気体がピストンにした仕事は ２０ 〔J〕，気体の内部エネル

ギーの変化量は ２１ 〔J〕であるので，気体が受け取った熱量は ２２ 〔J〕

である。この位置でピストンを動かないように固定し，温度調節器で気体の温度を

T０〔K〕にゆっくりともどした。気体の温度がT０〔K〕になったときの気体の圧力は

２３ ×P０〔Pa〕である。

１８ の解答群

! P０SL

R " P０R

SL #

SL

P０R $

P０S RL２

% P０SLR & P０SL ２

R '

R

P０SL (

１９ と ２３ の解答群

" １_４ # １_３ $ ２_５ % ４_９ & １_２ ' ２_３ ( ３_４ ) ４_５

* １ ! ５_４ + ４_３ , ３_２ - ５_３ . ２ / ９_４ 0 ５_２

２０ の解答群

" １_３P０SL # １

２P０SL $ ２

３P０SL % ３ ２P０SL

& １_３P０SL２ ' １_２P０SL２ ( ２_３P０SL２ ) ３_２P０SL２

２１ と ２２ の解答群

" １_２RT０２ # ３_４RT０２ $ RT０２ % ４_３RT０２ & ５_４RT０２

' １_２RT０ ( ３_４RT０ ) RT０ * ４_３RT０ ! ５_４RT０

! はじめの状態から，Aと外部との熱の出入りがないようにしながら，ピストンを微

小な距離だけ移動させた。そしてピストンを静かにはなすと，ピストンは原点Oを

中心とした微小振動をした。この振動の様子を考える。Aは外部と断熱されているの

で，ピストンの振動にともなうA内の気体の変化は断熱変化であり，気体の体積

V〔m３〕と圧力P〔Pa〕にはPVγ＝一定（γ は比熱比）の関係が成り立つ。この関係を

用いると，ピストンの原点Oからの変位がx〔m〕であるときの気体の圧力は，

２４ ×P０〔Pa〕である。ピストンの変位はL〔m〕に比べて十分小さいので，

２４ ×P０〔Pa〕は ２５ ×P０〔Pa〕と近似できる。ただし，!y!が１より十

分小さい時に成り立つ近似式（１＋y）b≒１＋byを用いてもよい。これより，ピストン

の変位がx〔m〕であるときにピストンに働く力は ２６ 〔N〕となる。この力に

よ る ピ ス ト ン の 振 動 は 原 点Oを 中 心 と し た 単 振 動 で あ り，そ の 角 振 動 数 は

２４ の解答群

! )₊ SL L＋x

* , γ

" )₊L＋x SL

* , γ

# )₊ x SL

* , γ

$ )₊SL x

* , γ

% )₊ L L＋x

* , γ

& )₊L＋x L

* , γ

' )₊x L

* , γ

( )₊L x

* , γ

２５ の解答群

! )₊１− γL x

*

, " )+１− γLx *

, # −γxL $ −

γx L

% )₊１− γSL x

*

, & )+１− SLγx *

, ' −γSLx ( −

γx SL

２６ の解答群

! −γLP０S

x " −

γP０Sx

L # −

γL２P０S

x $ −

γP０Sx２ L

% −γLP０

x & −

γP０x

L ' −

γL２P０

x ( −

γP０x２ L

２７ の解答群

! !γP０

mL " ! mL

γP０ # !

γP０

mL２ $ !

mL２

γP０

% !γP０S

mL & ! mL

γP０S ' !

γP０S

mL２ ( !

mL２

!

もよい。なお，原子量はH＝１．００，N＝１４．０，気体定数は８．３１×１０３_Pa・_L／（_mol・_K）を

用いよ。H−H，N≡Nの結合エネルギーはそれぞれ４３６_kJ／mol，９４２_kJ／molとする。

また，計算は４桁で行い，四捨五入して有効数字３桁で答えよ。

〔１〕 窒素N_２や水素H_２は，標準状態（２７３_K，１．０１×１０５_Pa）で，理想気体に近いふる

まいをする。これに対し，アンモニアNH_３には分子間に １ 結合による引力

がはたらくため，NH_３の気体は理想気体とは異なるふるまいをする。たとえば，標

準状態において，N_２１．００_molとNH_３１．００_molの気体の体積を比べると ２ 。

また，常圧においてN_２とNH_３の気体が凝縮する温度を比べると ３ 。

１ に対する解答群

! 共 有 " イオン # 水 素 $ 金 属

２ に対する解答群

! NH_３の方が大きい " NH_３の方が小さい # 両方とも同じである

３ に対する解答群

! NH_３の方が高い " NH_３の方が低い # 両方とも同じである

%

&解答番号 １ ∼ ４１ '(

〔２〕 N_２７．００_gとH_２３．５０_gを混合した気体は，理想気体のようにふるまい，化学反応

を起こさないと仮定する。この混合気体の平均 分 子 量 は ４ で，３００K，

１．００×１０５

Paで占める体積は ５ Lである。

４ ， ５ に対する解答群

! ４．００ _" ５．２５ _# １０．５ _$ １２．５ _% １５．０ & １８．７ ' ２５．０ ( ４９．９ ) ９９．７

〔３〕 N_２とH_２はある条件下で反応することが知られている。N_２とH_２からNH_３を生成す

る反応の熱化学方程式は（式１）のように表される。また，この反応は可逆反応であ

る。

N（気）＋_２ ３H_２（気）＝２NH_３（気）＋ ９２．０_kJ （式１）

（式１）のNH_３を生成する反応は ６ である。（式１）からN−Hの結合エネ

ルギーは ７ kJ／molと求められる。また，温度が一定に保たれている場合，

この反応が平衡に達した時のNH_３の生成率は， ８ 。圧力が一定に保たれて

いる場合，平衡に達した時のNH_３の生成率は， ９ 。

６ に対する解答群

! 吸熱反応 _" 発熱反応

７ に対する解答群

! ３６０ " ３９０ # ７２０ $ ７８１ % ９８４

８ に対する解答群

! 高圧にすることでより大きくなる " 低圧にすることでより大きくなる

９ に対する解答群

! 高温にすることでより大きくなる " 低温にすることでより大きくなる

# 温度を変えても変化しない

〔４〕 温度と圧力が一定に保たれている容器の中で，N_２とH_２を反応させてNH_３を生成

し，平衡に達するまでのNH_３の生成率を観測した。NH_３の生成率と反応時間の関係

を正しく示した図は １０ である。ただし，図中の実線と点線は，それぞれ鉄を

含む触媒がない場合とある場合を示す。

１０ に対する解答群

!

時間

NH

３

の生成率

（％）

０

"

時間

NH

３

の生成率

（％）

０

#

時間

NH

３

の生成率

（％）

０

$

時間

NH

３

の生成率

（％）

*

もよい。

〔１〕 硫黄の単体には，斜方硫黄，単斜硫黄，ゴム状硫黄などの １１ がある。斜方

硫黄は， １２ である。

１１ に対する解答群

! 不動態 _" 複 塩 _# 同素体 _$ 同族体

% アマルガム

１２ に対する解答群

! 環状分子からなる針状結晶で，二硫化炭素に可溶

" 鎖状分子からなる針状結晶で，二硫化炭素に可溶

# 環状分子からなる無定形固体で，二硫化炭素に可溶

$ 鎖状分子からなる塊状結晶で，二硫化炭素に可溶

% 環状分子からなる塊状結晶で，二硫化炭素に可溶

& 鎖状分子からなる無定形固体で，二硫化炭素に不溶

' 環状分子からなる塊状結晶で，二硫化炭素に不溶

( 鎖状分子からなる塊状結晶で，二硫化炭素に不溶

) 環状分子からなる針状結晶で，二硫化炭素に不溶

〔２〕 硫黄を空気中で燃焼させると，二酸化硫黄SO_２が生成する。SO_２は常温・常圧で

１３ である。SO_２は １４ ともよばれ，大気中に多量に放出されると酸性

雨の原因物質を生じる。水の存在下でSO_２とヨウ素の単体が反応すると，硫酸と

１３ に対する解答群

! 刺激臭のする蒸気を発する赤褐色の液体

" 密度が大きい銀白色の液体

# 果実臭のする揮発性の液体

$ 無臭・無色の極めて有毒な気体

% 刺激臭のする無色の有毒な気体

& 刺激臭のする赤褐色の有毒な気体

１４ に対する解答群

! フロン " 亜硫酸ガス # 水性ガス $ ノックス % 炭酸ガス

１５ に対する解答群

! 硫 黄 " ヨウ化水素 # 硫化水素 $ ヨードホルム

１６ に対する解答群

! スルファニルアミド " 硝 酸 # 硫 酸 $ 硫 黄

〔３〕 硫酸は，工業的には次のように製造される。 １７ を触媒にして，SO_２を空気

中の酸素と反応させて，三酸化硫黄SO_３をつくる。SO_３を濃硫酸に吸収させ て

１８ とし， １８ を希硫酸で希釈して濃硫酸にする。このような硫酸の製

造法を １９ という。濃硫酸は， ２０ 。

１７ に対する解答群

! 二酸化ケイ素 _" 酸化アルミニウム _# ゼオライト

１８ に対する解答群

! 石炭酸 " 王 水 # 発煙硫酸 $ 水素酸

１９ に対する解答群

! クメン法 " ソルベー法 # 接触法

$ オストワルト法 _% イオン交換膜法 _& 融解塩電解（溶融塩電解）

２０ に対する解答群

! 不揮発性で，ショ糖に対して脱水作用がなく，加熱時に銅に対して還元作用を

示す

" 揮発性で，ショ糖に対して脱水作用がなく，加熱時に銅に対して酸化作用を示 す

# 不揮発性で，ショ糖に対して脱水作用があり，加熱時に銅に対して還元作用を

示す

$ 揮発性で，ショ糖に対して脱水作用があり，加熱時に銅に対して還元作用を示

す

% 不揮発性で，ショ糖に対して脱水作用があり，加熱時に銅に対して酸化作用を

示す

)

〔１〕 元素の周期表の１族元素のうち，水素を除く ２１ 種類の元素がアルカリ金属

である。アルカリ金属の単体は，いずれも光沢があり，軟らかいという共通の性質を

もつが，融点や密度などは異なる。リチウムLi，ナトリウムNa，カリウムKを単体

の融点の低いものから順に並べると， ２２ となる。

２１ に対する解答群

! １ " ２ # ３ $ ４ % ５ & ６ ' ７ ( ８

２２ に対する解答群

! Li，Na，K " Li，K，Na # Na，Li，K

$ Na，K，Li % K，Li，Na & K，Na，Li

〔２〕 天然のリチウムLiには６Liと７Liの同位体が存在する。７Li原子には， ２３ が

４個含まれる。Liの単体の密度は金属元素の単体の中で ２４ 。また，Liの単

体は天然には存在せず，工業的には，他のアルカリ金属と同じように ２５ で製

造されている。リチウムイオン電池は，充電が可能な電池で，高い電圧が得られ，容

易に小型化することができる。そのため，ノート型パソコン，スマートフォンの電源

として用いられ，電気自動車にも使われている。この電池では， ２６ にLiを

含む黒鉛，反対の電極にコバルト（Ⅲ）酸リチウムが用いられている。Liを含む黒鉛

（LiC_６で表す）の放電における反応は，

LiC_６*+ Li_１−xC_６＋ _xLi＋ ＋ _xe−（０＜_x＜０．５）

となる。リチウムイオン電池を，電流i〔A〕で，時間t〔s〕の間放電したとき，Li

を含む黒鉛電極の質量減少量は，ファラデー定数をF〔C／mol〕，Liのモル質量を

M〔g／mol〕とすると， ２７ 〔g〕である。ただし，放電中に流れた電子は，す

溶液中に溶け出すものとする。

２３ に対する解答群

" 陽 子 # 中性子 $ 電 子 % 原子核

２４ に対する解答群

" 最も小さい # ２番目に小さい $ ２番目に大きい

% 最も大きい

２５ に対する解答群

" クメン法 # ソルベー法 $ 接触法

% オストワルト法 & イオン交換膜法 ' 融解塩電解（溶融塩電解）

２６ に対する解答群

" 正 極 # 負 極

２７ に対する解答群

" _MitF１ # _MitF $ _MiFt % _itFM & Mi_tF

' Mt

iF (

MF

it )

it

MF *

Mit

F !

MiF t

+ itF

〔３〕 ナトリウムNaの単体の密度は０．９７_g／cm３であり，常温・常圧における ２８ 。

Naの単体は，水，塩素，酸素などと容易に反応し，いろいろな化合物を生成する。

たとえば，Naの単体は，空気中で速やかに ２９ ，金属光沢を失う。

２８ に対する解答群

" ヘリウムの単体の密度より小さい _# 水の密度より大きい

$ 灯油の密度より大きい % チタンの単体の密度より大きい

２９ に対する解答群

" 乳化し # 風解し $ 酸化され % 還元され

〔４〕 天然のカリウムKは３９Kと４１Kがほとんどを占める。３９Kと４１K以外の同位体の存

在は無視できるものとし，３９_{Kの相対質量をa，存在比をb（％），}４１_{Kの相対質量を}

c，存在比をd（％）とすると，Kの原子量は ３０ で計算される。また，Kの

単体は，LiやNaの単体に比べて反応性が高い。これは，原子番号が大きいほど，原

子半径が大きいため，原子核と価電子との ３１ が弱くなり，価電子が放出され

やすくなるからである。

３０ に対する解答群

" abcd # ac

bd $

bd

ac %

１ abcd

& _{１００００}abcd ' １００００_abcd ( １００_cdab ) _１００ab_cd

* ab_１００＋cd ! １００

ab＋cd +

ac＋bd

１００ ,

１００ ac＋bd

３１ に対する解答群

" ファンデルワールス力 # 分散力

'

もよい。

〔１〕 単糖類に分類されるグルコースは，水に溶かすと，図１に示すように鎖状構造を経

由して３つの異性体が平衡状態で存在する。グルコースは，結晶中では環状構造をと

り，図１の!の炭素原子に結合する ３２ の方向によってα グルコースまたは

β グルコースという。α グルコースとβ グルコースは互いに ３３ の関係に

ある。また，グルコースの鎖状構造には ３４ 個の不斉炭素原子がある。グル

コースの水溶液が銀鏡反応を示すのは，鎖状構造に ３５ が存在するからである。

多数の単糖類が縮合重合した高分子化合物を多糖類という。 ３６ は，α グ

ルコースどうしで縮合した多糖類で，アミロースとアミロペクチンからできている。

３６ は室温ではらせん構造をしている。

&CH_２OH CH_２OH &CH_２OH

%C O C OH %C O

H H H H H OH

H H H

C C )*₍₎ C C )*₍₎ C C

$ ! $ !

OH H OH H OH H

O

OH OH OH OH H

C C C C C C

# " # "

H OH H OH H OH

環状構造 （α グルコース）

鎖状構造 環状構造

（β グルコース）

図１ グルコースの水溶液中での平衡

３２ ， ３５ に対する解答群

! アミノ基 " アルデヒド基 # カルボキシ基 $ スルホ基 _% ニトロ基 _& ヒドロキシ基

３３ に対する解答群

３４ に対する解答群

" １ # ２ $ ３ % ４ & ５

' ６ ₍ ７ ₎ ８ _* ９ _! １０

３６ に対する解答群

" セルロース _# 天然ゴム _$ デンプン _% ナイロン & ビニロン ' レーヨン

〔２〕 アミノ酸は分子中にアミノ基と ３７ をもつ化合物で，アミノ基と ３７

が同じ炭素に結合したものをα アミノ酸という。α アミノ酸はタンパク質を構成

する主要な成分であり，約２０種類が知られている。グリシン以外のα アミノ酸には

不斉炭素原子があるので，一対の ３８ が存在する。天然に存在するα アミノ

酸は，グリシン以外はほとんどがL型の ３８ である。

１つのアミノ酸のアミノ基と，別のアミノ酸の ３７ との間で脱水縮合が起こ

ると ３９ ができる。アミノ酸どうしから生じた ３９ を特にペプチド結合

という。タンパク質は多数のペプチド結合をもつ高分子化合物である。タンパク質の

３９ と同じ結合は，アニリンと ４０ を反応させて生成する化合物にも存

在する。一方，フェノールと ４０ を反応させると， ４１ をもつ化合物が

生成する。

３７ に対する解答群

" アセチル基 # アルデヒド基 $ カルボキシ基 % スルホ基 & ニトロ基 _' ヒドロキシ基

３８ に対する解答群

３９ ， ４１ に対する解答群

! アミド結合 " エーテル結合 # エステル結合

$ 三重結合 _% グリコシド結合 _& ジスルフィド結合

４０ に対する解答群

!

問１ 同化と異化に該当する反応として，正しいものはどれか。正しい記述をすべて含

む組みあわせをそれぞれ１つ選べ。

同 化 １ ，異 化 ２

ア．グルコースが乳酸に変換される反応

イ．脂肪酸がアセチルCoAに変換される反応

ウ．NH４＋がグルタミンに変換される反応

エ．ピルビン酸がアセトアルデヒドに変換される反応

〔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 0 該当なし

1

2解答番号 １ ∼ ４３ 34

問２ 酵素のはたらきを確認するため，次のような実験を行った。

新鮮なニワトリの胸筋１０gを水１５mLに加え，氷で冷やしながら乳鉢でよくす

りつぶし，これをガーゼでこして白色のろ液（粗酵素液）を得た。０．０２％のメチレ

ンブルー（MB）液０．５mLと１０％のコハク酸ナトリウム液１mLをツンベルク管

（図）の副室に入れ，主室にはろ液５mLを入れた（ツンベルク管１）。ツンベルク

管１をアスピレーターにつなぎ，空気を除いてから副室の液を主室に流し込み，よ

く混合させた。その後すみやかに，ツンベルク管１を３７℃の湯につけて反応させ

た。

（Ａ）副室の液を主室に流し込み混合させた直後の反応液の色は青色であったが，５

分後には青色がうすくなり，１０分後には白色になった。反応液の色は１５分後も白色

のままであった。

（Ｂ）ツンベルク管１の副室を外して主室に空気を入れると，反応液

の色が青色に変わった。

また，ツンベルク管１の実験と同時に，ツンベルク管２とツンベルク管３を用意

し，副室内の液のみを変えて同様の実験操作を行った（表）。

アスピレーターで 空気を除去 副室

主室

ツンベルク管 副室内の液

１ ０．０２％のMB液０．５mL，１０％コハク酸ナトリウム液１mL

２ ０．０２％のMB液０．５mL，１０％マロン酸液１mL

３ ０．_{１０％マロン酸液１}０２％のMB液０．５mL，１０％コハク酸ナトリウム液１mL，

mL

表 ツンベルク管１∼３の副室内の液

注：マロン酸はコハク酸と構造が似ているため，酵素の活性部位をめぐって競争的

阻害作用を及ぼす。

ａ．下線部（Ａ）に関する次の記述のうち，主室内の反応液の色が変化した理由は

どれか。１つ選べ。 ３

〔解答群〕

! 酵素のはたらきによってMBが電子を失い酸化されたため。

" 酵素のはたらきによってMBが電子を得て酸化されたため。

# コハク酸から分離したH＋によってMBが還元型となったため。

$ コハク酸から分離したH＋によってMBが酸化型となったため。

% MB自体が加温により構造変化し白色となったため。

& ろ液によってMBが分解されたため。

ｂ．下線部（Ｂ）に関する次の記述のうち，実験前にアスピレーターで空気を除い

た理由はどれか。１つ選べ。 ４

〔解答群〕

! コハク酸ナトリウムが酸化されるのを防ぐため。

" コハク酸ナトリウムが還元されるのを防ぐため。 # MBが酸化されるのを防ぐため。

$ MBが還元されるのを防ぐため。

ｃ．クエン酸回路でMBと同様のはたらきをしている生体内物質はどれか。正し

い物質をすべて含む組みあわせを１つ選べ。 ５

ア．NAD＋

イ．FAD

ウ．ATP

エ．NADP＋

〔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

ｄ．ツンベルク管２と３を用いた実験において，MBの色は時間の経過にともない，

どのように変化するか。それぞれ１つ選べ。

ツンベルク管２ ６ ，ツンベルク管３ ７

〔解答群〕

０分 ５分後 １０分後 １５分後 空気を入れる

" 青 色 青 色 青 色 青 色 青 色

# 青 色 青 色 うすい青色 白 色 青 色

$ 青 色 うすい青色 白 色 白 色 青 色

% 青 色 うすい青色 白 色 白 色 白 色

& 青 色 白 色 白 色 白 色 青 色

' 青 色 白 色 うすい青色 青 色 青 色

問３ 生体内ではたらく酵素は，どのような反応を触媒するかによっていくつかに分類

できる。次の反応式に関係する酵素のはたらきを説明したものはどれか。それぞれ

１つ選べ。ただし，−（ハイフン）は結合を示す。

ア．基質A 基質B＋H２O () 基質A H＋ 基質B OH ８

イ．基質A H２＋ 基質B () 基質A＋ 基質B H２ ９

ウ．基質A NH２＋ 基質B () 基質A＋ 基質B NH２ １０

エ．基質A＋ 基質B＋ATP () 基質A 基質B＋ADP＋リン酸 １１

〔解答群〕

! 一方の基質から，他方の基質へNH２を移動させる。

" ある特定の基を脱離し２重結合を生じる反応，またはその逆の反応を触媒す る。

# エネルギーを利用して２個の基質をつなぐ反応を触媒する。

$ 基質同士を結合する際にエネルギーを生み出す反応を触媒する。

% 基質同士を結合する酵素で反応によって水を生成する。

!

環境の変化に対する植物の応答には，さまざまな植物ホルモンが関与している。種子

を土に植えても，

（Ａ）発芽の条件がそろうまで種子は休眠している。この休眠は １２

によって維持されている。発芽条件がそろうと，胚で １３ が合成され，発芽する。

種子が発芽すると，根の根冠にある １４ が重力方向に沈降し，重力屈性を示して

地中へ伸びる。反対に，茎は負の重力屈性を示して上方に伸びる。植物の茎の成長は，

茎の細胞の

（Ｂ）伸長成長によって起こる。植物の細胞は，成長して分化した後でも，脱分化

してカルスとよばれる未分化な細胞塊を形成する。

（Ｃ）カルスを適当な条件で培養すると，

ふたたび根や芽に分化させることができる。

植物の成長が進み，温度や

（Ｄ）日長条件が整うと，植物は生殖器官である花を形成する。

花の形成にはフロリゲンとよばれる物質が関与している。最近の研究から，シロイヌナ

ズナでは １５ というタンパク質が，イネでは １６ というタンパク質が，日

長に応じて葉で合成され，師管を通って茎頂分裂組織に達し，細胞の遺伝子発現を制御

することで花芽を分化させることがわかってきた。フロリゲンの実体は，これらのタン

パク質であると考えられている。

植物が成長して葉が古くなると，クロロフィルが減少して緑色が薄くなっていく。こ

れが葉の老化である。葉の老 化 を 促 進 さ せ る の は，植 物 ホ ル モ ン の １２ と

１７ である。逆に， １８ は葉の老化を遅らせる。葉の老化がある程度進む

と，葉柄のつけ根に離層とよばれる特別な細胞の層が形成される。離層では細胞間の結

合が弱まり，最終的には葉の離脱を引き起こす。果実などが熟して落ちるときにも，同

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〕

１２ ， １３ ， １７ ， １８ に対する解答群

" グルカゴン _# エチレン _$ サイトカイニン

% アブシシン酸 & チロキシン ' アドレナリン

( ジャスモン酸 ) ジベレリン * 鉱質コルチコイド

! インスリン ₊ オーキシン

１４ に対する解答群

" 核小体 # 葉緑体 $ アミロプラスト % 液 胞 _& ゴルジ体 _' リボソーム

( 中心体 ) 核 * ミトコンドリア

１５ ， １６ に対する解答群

" pH # ATP $ ADP % FT

& X gal ' IPTG ( Hd３a ) CAM

問２ 下線部（Ａ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 １９

ア．レタスやタバコの種子は光によって発芽が促進され，キュウリやカボチャの種

子は光を浴びると発芽が抑制される。

イ．植物の葉を透過した太陽光は，遠赤色光の大部分が葉に吸収されるため，赤色

光の割合が高くなる。そのため，葉の茂った森林の林床などの環境では，光発芽

種子は，Pfr型のフィトクロムの割合が高くなり発芽しない。

ウ．赤色光を吸収したフィトクロムは，核内に移動してほかのタンパク質と結合し，

遺伝子の発現を調節している。

エ．光受容体であるフォトトロピンも発芽の制御に関与している。

〔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

- アとウとエ . イとウとエ / アとイとウとエ

問３ 下線部（Ｂ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 ２０

ア．ジベレリンの発見は，イネの草丈が異常に高くなるイネ馬鹿苗病という病気の

研究がきっかけであった。

イ．オーキシンは，細胞壁のセルロース繊維どうしのつながりをゆるめ，茎の成長

を促進する。

ウ．ジベレリンとエチレンは，細胞が横方向に成長しにくく，縦方向に成長しやす

いように細胞壁の構造を変える。

〔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４ 下線部（Ｃ）に関する次の記述のうち，タバコのカルスを根に分化させるための

ホルモン処理として適当ものを１つ選べ。 ２１

〔解答群〕

" 培地にジベレリンとサイトカイニンを入れ，ジベレリンに対するサイトカイ ニンの濃度比を高くする必要がある。

# 培地にジベレリンとサイトカイニンを入れ，サイトカイニンに対するジベレ

リンの濃度比を高くする必要がある。

$ 培地にサイトカイニンとオーキシンを入れ，サイトカイニンに対するオーキ

シンの濃度比を高くする必要がある。

% 培地にサイトカイニンとオーキシンを入れ，オーキシンに対するサイトカイ

ニンの濃度比を高くする必要がある。

& 培地にジベレリンとオーキシンを入れ，ジベレリンに対するオーキシンの濃 度比を高くする必要がある。

' 培地にジベレリンとオーキシンを入れ，オーキシンに対するジベレリンの濃

問５ 下線部（Ｄ）に関して，以下のａ，ｂの問いに答えよ。

ａ．長日植物に含まれる植物はどれか。１つ選べ。 ２２

〔解答群〕

" エンドウ _# トマト _$ コムギ

% トウモロコシ & アサガオ ' キ ク

ｂ．オナモミは限界暗期が９時間の短日植物である。鉢植えしたオナモミを準備し，

長日条件で栽培した。その後，以下のような処理をした。すべての枝に花芽が形

成される処理として正しいものはどれか。正しいものをすべて含む組みあわせを

１つ選べ。 ２３

ア．枝を１本だけもつオナモミを準備し，そのオナモミの葉をすべて取り除いた

後に短日処理を行った。

イ．枝を１本だけもつオナモミを準備し，そのオナモミの葉を１枚だけ残し，葉

を含む枝全体に短日処理を行った。

ウ．２本の枝をもつオナモミを準備し，葉を含む片方の枝全体に短日処理を行っ

た。

エ．２本の枝をもつオナモミを準備し，片方の枝の師管を環状除皮によって取り

除き，環状除皮した部分より上部の葉を含む枝全体に短日処理を行った。

〔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

%

動物では，受容器で受け取られた刺激は神経系で処理され効果器が刺激に応じた反応

を起こす。この効果器の代表的なものが筋肉である。

脊椎動物の骨格筋は， ２４ 核の細長い細胞が束になってできている。この細胞

の細胞質には多数の ２５ が存在する。 ２５ を顕微鏡で観察すると，明るく

見える明帯と暗く見える暗帯が交互に連なっており，明帯の中央は ２６ で仕切ら

れている。 ２６ と ２６ の間をサルコメア（筋節）という。サルコメアはア

クチンフィラメントとミオシンフィラメントの２種類のフィラメントが規則正しく重な

り合った構 造 を し て お り，ア ク チ ン フ ィ ラ メ ン ト は ミ オ シ ン フ ィ ラ メ ン ト よ り

２７ 。

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〕

２４ に対する解答群

! 単 _" 多 _# 無

２５ に対する解答群

! 筋繊維 " 筋原繊維 # 神経繊維

２６ に対する解答群

! Z 膜 " 細胞膜 # T 管 $ 筋小胞体

２７ に対する解答群

! 太く色が薄い " 細く色が薄い # 太く色が濃い

問２ 骨格筋の筋収縮時に長さが変わらないものはどれか。正しいものをすべて含む組

みあわせを１つ選べ。 ２８

ア．明 帯 イ．サルコメア

ウ．アクチンフィラメント エ．筋原繊維

〔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３ 神経終末に興奮が伝わってきてから，筋収縮が起こるまでの順番として次のア∼

オの文章を正しくならべたものはどれか。１つ選べ。 ２９

ア．筋小胞体からCa２＋が放出される。

イ．筋細胞に活動電位が発生し，活動電位はこの筋細胞全体に伝わっていく。

ウ．アセチルコリンが分泌される。

エ．ミオシン頭部がアクチンフィラメントと結合する。

オ．ミオシン頭部にATPが結合する。

〔解答群〕

" ア→イ→ウ→エ→オ _# ア→イ→ウ→オ→エ

$ イ→ア→ウ→エ→オ % イ→ア→ウ→オ→エ

& イ→ウ→ア→エ→オ ' イ→ウ→ア→オ→エ

( ア→ウ→イ→エ→オ ₎ ア→ウ→イ→オ→エ

* ウ→ア→イ→エ→オ ! ウ→ア→イ→オ→エ

問４ 筋肉の収縮と弛緩に関する記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 ３０

ア．刺激の間隔が長いとき筋肉は単収縮を繰り返すが，刺激の間隔をより短くする

と不完全強縮から完全強縮へと変化する。

イ．筋肉の収縮は全か無かの法則に従うため，単収縮と完全強縮の間で収縮力の最

大値は等しい。

ウ．筋小胞体から放出されたCa２＋は，神経からの興奮がなくなると，受動輸送に

よってふたたび筋小胞体に取り込まれ，ミオシンとアクチンの反応が止まること

で筋肉は弛緩する。

エ．激しい運動中は呼吸や解糖によるATP合成が追いつかないため，筋肉中に多

く含まれるクレアチニンのエネルギーを使ってATPが合成される。

〔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５ 筋収縮以外でアクチンフィラメントが大きくかかわる生物現象は次のうちどれか。

正しいものをすべて含む組みあわせを１つ選べ。 ３１

ア．植物細胞の原形質流動

イ．精子の鞭毛の運動

ウ．動物細胞の細胞分裂における細胞質分裂（くびれこみ）

エ．細胞分裂における紡錘糸の形成と染色体の移動

〔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６ 筋肉の種類に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべて

含む組みあわせを１つ選べ。 ３２

ア．平滑筋はすべて自律神経系により支配されている。

イ．横紋筋はすべて体性神経系により支配されている。

ウ．血管や消化管の内壁には平滑筋が存在する。

エ．顕微鏡で観察すると，横紋筋にはしま模様があり平滑筋にはしま模様がない。

〔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

問７ 筋肉以外の効果器としてはどのようなものがあるか。正しいものをすべて含む組

みあわせを１つ選べ。 ３３

ア．メダカのうろこに存在する色素胞 イ．デンキウナギの発電器官

ウ．ヒトの汗腺 エ．ヒトの筋紡錘

〔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

!

番号は同じものを示す。

温帯の水深の深い湖沼においては，植物プランクトンや栄養塩類などの量に季節変動

がみられるが，これには光と水温が影響を及ぼしている。冬季には，増殖するために必

要な光と水温が不足するので，植物プランクトンの量は少なくなって，使用されない栄

養塩類の量が多くなる。そのため，

（Ａ）春季に水温が高く光が強くなると，植物プランクト

ンが増殖し栄養塩類は減少する。夏季においては，光と水温は必要量を満たしているが，

植物プランクトンは増殖しない。さらに，秋季には，植物プランクトンは増殖するが，

やがて減少に転ずる。また，

（Ｂ）水界生態系では，ある深さまでしか植物プランクトンが生

育できない。植物プランクトンの光合成量と呼吸量がつりあう深さを ３４ とい

う。

水界生態系に有機物などの汚濁物質が流入すると水質は悪化するが，

（Ｃ）自然浄化作用で

水中の汚濁物質量は減少して水質は改善する。しかし，自然浄化作用の範囲を超えた多

量の有機物を含んだ汚水の流入があれば水質の汚濁が進む。

このような過度の有機物の流入や蓄積があると，有機物の分解に必要な ３５ が

消費されるため，水中の ３５ が減少して，水界生態系に悪影響を及ぼす。たとえ

ば，栄養塩類が蓄積して濃度が高くなる現象である ３６ は植物プランクトンの異

常繁殖を招き，水界生態系を劣化させる。

近年では，

（Ｄ）人間活動による様々な汚染物質の流入が問題になっている。水界生態系に

おいても，特定の物質が生物に蓄積する生物濃縮現象などがみられ，汚染物質の規制が

問１ 文中の に当てはまるものをそれぞれ１つ選べ。

〔解答群〕

３４ に対する解答群

! 光中断 " 限界暗期 # 補償深度

$ 光補償点 _% 環境収容力

３５ に対する解答群

! 窒 素 _" リ ン _# 炭 素

$ 酸 素 % 二酸化炭素

３６ に対する解答群

! アオコ（水の華） _" 富栄養化 _# 赤 潮

問２ 下線部（Ａ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 ３７

ア．植物プランクトンの生育に必須な栄養塩類は，湖沼の上層部にある分解層で生

産される。

イ．夏季には，上層の水があたためられて下層の水に比べて軽くなり，上下層間で

の対流がおきない。

ウ．秋季には，上層の水温低下により上下層間での対流が生じるため，栄養塩類の

移動が生じる。

エ．季節の温度変化にともなって，湖沼内の水の対流が起きるのは，水の密度が

４℃で最小となるためである。

〔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

問３ 温帯の水深の深い湖沼における，夏季の水深と水温（相対値）との関係を示す模

式図として最も適当なものはどれか。１つ選べ。 ３８

ア

湖

底 _{低 （水温） 高}

︵ 水 深 ︶

イ

湖

底 _{低 （水温） 高}

︵ 水 深 ︶

ウ

湖

底 _{低 （水温） 高}

︵ 水 深 ︶

エ

湖

底 _{低 （水温） 高}

︵ 水 深 ︶

〔解答群〕

問４ 湖沼における生産者の純生産量Tとエネルギー効率E（％）を示すものはどれ

か。それぞれ１つ選べ。ただし，湖沼への入射光のエネルギーをS，生産者の呼吸

量をR，被食量をP，枯死・死滅量をD，成長量をGとする。また，T，S，R，P，

D，Gの単位は（J／（cm２・年））である。

T＝ ３９

E＝4₆4₆ ４０ 5₇／S5₇×１００

〔解答群〕

" R＋P # D＋G $ R＋D % R＋G

& P＋D ' P＋G ( R＋P＋D ) R＋P＋G

* R＋D＋G ! P＋D＋G + R＋P＋D＋G , G−（R＋P＋D）

- G−（P＋D） . G−（R＋P） / G−（R＋D） 0 G−P

1 G−R 2 G−D 3 G

問５ 下線部（Ｂ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 ４１

ア．水中に届く光の量は，水面からの深さや水中の濁りが増すに従って減少する。

イ．植物プランクトンは独立栄養生物であり，湖沼では水生植物とともに生産層を

形成している。

ウ．外洋では，一般的に植物プランクトンが少ないが，湧昇流が生じる場所では植

物プランクトンの増殖がみられる。

エ．外洋では，植物プランクトンの生育が可能な深さは，表層の１m∼１０mの範

〔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６ 下線部（Ｃ）に関連する次の説明のうち，正しいものはどれか。正しい記述をす

べて含む組みあわせを１つ選べ。 ４２

ア．水中に流れ込む汚濁物質の量が少ない場合，それらの汚濁物質は沈殿や希釈，

微生物による有機物の分解などによって減少する。

イ．微生物による有機物の分解により，アンモニウムイオンなどの無機塩類が減少

する。

ウ．アンモニウムイオンは，硝化細菌によって亜硝酸イオンを経て硝酸イオンにな

る。

エ．BODは，微生物が水中の有機物を分解する際に消費する二酸化炭素量のこと

で，有機物による水の汚染の指標となる。

〔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

問７ 下線部（Ｄ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。正しい記述をすべ

て含む組みあわせを１つ選べ。 ４３

ア．生物濃縮は体内で分解されにくい物質や排出されにくい物質が生物の体内に取

り込まれた場合にみられる。

イ．干潟は，河川が運んできた栄養塩や有機物を浄化する機能を有している。

ウ．酸性雨は，湖沼や河川における水の酸性化を引き起こし，海においてはサンゴ

の白化現象の主要な原因となっている。

〔解答群〕