11月19日実施
!
次の各問いの答えとして最も適当なものを,それぞれの解答群の中から1つ選びマー クせよ。図のように,質量M,長さLの一様な棒ABの一端Aを垂直なあらい壁にあてて,
他端Bは壁面上の点Cと糸で結んだところ,棒は糸とθ の角をなして水平に静止した。
重力加速度の大きさをgとする。
θ C
B A
L
* このとき,糸が棒を引く力の大きさはいくらか。 1
! Mgsinθ " Mgcosθ # Mg
sinθ $
Mg
cosθ %
Mg tanθ
& 2Mg
sinθ '
Mg
2cosθ (
Mg
2tanθ ) 1 2Mg
+ このとき,端Aで棒にはたらく摩擦力の大きさはいくらか。 2
! Mgsinθ " Mgcosθ # Mg
sinθ $
Mg
cosθ %
Mg tanθ
& 2Msinθg ' 2Mcosθg ( 2tanθMg ) 12Mg ,
-解答番号 1 ∼ 18 ./
* このとき,端Aで棒にはたらく垂直抗力の大きさはいくらか。 3
! Mgsinθ " Mgcosθ # Mg
sinθ $
Mg
cosθ %
Mg tanθ
& 2Mg
sinθ '
Mg
2cosθ (
Mg
2tanθ ) 1 2Mg
つぎに,図のように,棒の端Aから距離13Lの点Pに質量12M のおもりをつり下
げた。このときも棒は糸とθ の角をなして水平に静止した。
C θ B A P 1 3L
+ このとき,糸が棒を引く力の大きさはいくらか。 4
! 2Mg
sinθ "
Mg
2cosθ #
Mg
2tanθ $ 2Mg
3sinθ % 2Mg 3cosθ
& 32tanθMg ' 23sinθMg ( 23cosθMg ) 23tanθMg
, 点Pのおもりをほんの少しだけ重くしたところ,棒の端Aはすべり落ちた。棒が
壁から受ける最大摩擦力の大きさはいくらか。 5
! 12Mg " 2
3Mg # 5
6Mg $ Mg %
7 6Mg
& 43Mg ' 3
'
次の各問いの答えとして最も適当なものを,それぞれの解答群の中から1つ選びマー クせよ。図のxy平面上の2点B(0,3d)とE(0,−3d)に,正の電気量2Qをもつ点電荷を
1つずつ置いた(かっこ内は各点の(x,y)座標を表わしている)。クーロンの法則の比
例定数をk とし,電位の基準の位置は無限遠にとるものとする(無限遠の電位を0とす
る)。また,紙面に対して鉛直上向きがz軸の正の向きである。
x
A B C
D E F
G
O H
y
2Q 2Q
d
2d 2d
3d 3d
( 点B(0,3d)に置いた点電荷にはたらく静電気力の向きは次のどれか。 6
! x軸の正の向き " x軸の負の向き # y 軸の正の向き
) 点B(0,3d)に置いた点電荷にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 7
! 9kQ2
d2 "
6kQ2
d2 #
3kQ2
d2 $
3kQ2
2d2
% 23kQ2
d2 & kQ2
3d2 '
kQ2
6d2 (
kQ2
9d2
* 図のy 軸上の点G(0,d)の電位はいくらか。 8
! 4kQ
d " kQ
2d #
3kQ
4d $
kQ d
% 54kQd & 32kQd ' 74kQd ( 2kQd
次に,2点B(0,3d)とE(0,−3d)に置いた点電荷を両方とも取り除き,4点
A(−2d,3d),C(2d,3d),D(−2d,−3d),F(2d,−3d)に正の電気量Q をも
つ点電荷を1つずつ置いた。
+ 図のx 軸上の点H(2d,0)の電位はいくらか。 9
! 1715kQd " 1615kQd # 1415kQd $ 1315kQd
% 1513kQ
d &
15kQ
14d '
15kQ
16d (
15kQ
17d
最 後 に,4点A(−2d,3d),C(2d,3d),D(−2d,−3d),F(2d,−3d)に 置
いた4つの点電荷をすべて取り除き,今度は2点A(−2d,3d)とD(−2d,−3d)
) 質量がmで正の電気量Q をもつ荷電粒子をx軸上の点H(2d,0)に静かに置い
たところ,この荷電粒子はx軸上を正の向きに移動した。点
(
(3!3−2)d,0)
を通過する瞬間のこの荷電粒子の速さはいくらか。ただし,この荷電粒子には静電気力以
外の力ははたらかないものとする。 10
! Q
" 5k
6md " Q"
4k
5md # Q"
3k
4md $ Q"
2k
3md
% Q
"
k
2md & Q"
2k
md ' Q"
3k
2md ( Q"
4k
)
次の各問いの答えとして最も適当なものを,それぞれの解答群の中から1つ選びマー クせよ。* 次の文章の3つの空欄a,b,cに入る語句を選べ。なお,解答群の各選択肢はa,
b,cの順に語句を記載している。 11
空気中を伝わる音波は,波の進行方向と媒質の振動方向が a なので,
b である。また,空気中を伝わる音波の速さは,空気の温度が高くなると
c なる。
! 平行,縦波,小さく " 平行,縦波,大きく # 平行,横波,小さく $ 平行,横波,大きく % 垂直,縦波,小さく & 垂直,縦波,大きく ' 垂直,横波,小さく ( 垂直,横波,大きく
ピストンで気柱の長さを変えられる管がある。下図のように,スピーカーを管の開口
端A付近に設置し,振動数f1の音を出し続けた。ピストンを開口端Aから右へ動かし
ていくと,ピストンの左端の位置が点Bのときに管で最初の共鳴が起きた。さらにピ
ストンを右へ動かしていくと,ピストンの左端の位置が点Cのとき2回目の共鳴が起
きた。
点Aと点Bの中間点を点Dとし,点Bと点Cの中間点を点Eとする。また,AB
間の距離をLB,AC間の距離をLCとして以下の問いに答えよ。なお,開口端補正を
Δx(>0)とする。つまり,共鳴しているとき開口端での腹の位置は,開口端Aより少
し外側に距離Δx(>0)だけ出ている。
ピストン
C E
B D A
) 2回目の共鳴が起きているとき,点A,B,D,Eの中で,空気の振動の振幅が最
も大きいのはどの点か。 12
! A " B # D $ E
* 2回目の共鳴が起きているとき,点A,B,D,Eの中で,空気の圧力変化が最も
大きいのはどの点か。 13
! A " B # D $ E
+ スピーカーから出ている音波の波長はいくらか。 14
! 14(LC−LB) "
1
2(LC−LB) #
2
3(LC−LB) $ LC−LB
% 43(LC−LB) & 2(LC−LB) '
9
4(LC−LB) ( 4(LC−LB)
, 開口端補正Δxはいくらか。 15
! 14(LC−5LB) "
1
4(LC−4LB) #
1
4(LC−3LB) $
1
4(LC−2LB)
% 12(LC−5LB) &
1
2(LC−4LB) '
1
2(LC−3LB) (
1
2(LC−2LB)
- f1=700Hzの と き,LB=10.5cm,LC=34.5cmで あ っ た。こ の と き の 音 速 は
何m/sか。 16
! 310 " 320 # 326 $ 331 % 336 & 340 ' 345 ( 351
. 空気の温度が上昇すると,最初の共鳴が起こるピストンの左端の位置は点Bから どう移動するか。ただし,振動数はf1で一定とし,開口端補正Δxも一定とする。
17
次に,2回目の共鳴が起きた位置にピストンの左端を固定して,振動数をf1から下
げていくと,ある値f2で共鳴が起こった。
) このとき,f2はf1の何倍か。ただし,開口端補正Δxは一定とする。 18
! 18 " 16 # 14 $ 13
!
原子・分子に関する文章!1∼!3中の空欄 1 ∼ 10 にあてはまる最も 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。
!1 炭素は主に12
Cと13Cからなっており,これらを互いに 1 という。これら
は中性子の数が異なる。陽子の数は元素ごとに決まっており,この数をその原子の
2 といい,陽子と中性子の数の和を 3 という。
!2 塩素原子には35
Clと37Clが存在し,35Clと37Clの存在比を3:1とすると,35Clを
含む塩素分子と含まない塩素分子は 4 の比で存在する。また,質量パーセン
ト濃度20%の塩酸(1.1g/mL)1.0L中には,塩化水素が 5 mol含まれ,
そのうち37
Clを含む塩化水素は 6 gになる。ただし,この塩酸中の水素原子
は1
Hのみが含まれているものとし,原子量は1H=1.0,35Cl=35,37Cl=37とする。
!3 原子量は12C=12,すなわち1molの12
Cを12gとするように定めている。このと
き,6.0×1023個の粒子の集団が1molであり,この粒子の数をアボガドロ数という。
また,molを単位として示された量を 7 という。
いま,この原子量の基準を12C=12から12C=30に変更したとすると,アボガドロ
数は 8 倍に,標準状態における理想気体1molの体積は 9 倍,12 C
12gに含まれ る 原 子 の 数 は 10 倍 と な る。た だ し,12
C原 子1個 の 質 量 を
2.0×10−23
gとする。 !
"解答番号 1 ∼ 43 #$
1 に対する解答群
" 元 素 # 分 子 $ 同素体 % 同位体 & 異性体
2 , 3 および 7 に対する解答群
" 原子量 # 相対質量 $ 物質量 % 質量数 & 原子番号
4 に対する解答群
" 1:1 # 3:1 $ 5:1 % 6:1 & 7:1 ' 9:1 ( 12:1 ) 15:1 * 16:1 ! 3:2 + 9:4 , 9:7
5 に対する解答群
" 0.15 # 0.30 $ 0.60 % 1.5 & 3.0 ' 6.0 ( 15 ) 30 * 60
6 に対する解答群
" 1.4 # 2.9 $ 5.7 % 14 & 29 ' 57 ( 140 ) 220 * 290 ! 570
8 ∼ 10 に対する解答群
!
液体と気体に関する文章!1および!2中の空欄 11 ∼ 22 にあてはまる 最も適切なものを,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。温度は27℃で一定,水の密度を1.00g/cm3,水銀の密度を
13.5g/cm3,水蒸気圧を3.00×103Paとし,水銀の蒸気圧は無視できるものとする。測
定時の大気圧は1.01×105Pa=760mmHg,気体定数は
R=8.31×103Pa・L/(K・mol)
とする。
!1 一定温度の密閉した容器の中に液体を入れて放置すると,液体の表面で蒸発が起こ るが,蒸発した分子が液面に衝突して液体にもどることもあり,この現象を 11
という。時間が経つと,単位時間あたりに蒸発する分子の数と 11 する分子の
数が等しくなり,見かけ上,蒸発も 11 も起こっていない 12 状態にな
る。この状態を気液平衡という。液体とその液体の蒸気が共存し,気液平衡にあると
きの蒸気の圧力をその液体の蒸気圧という。同じ温度では液体の蒸気圧が 13 。
また,蒸気圧は他の気体が 14 。
!2
(a)図Ⅱに示すように,一端を閉じた断面積が2.00cm
2のガラス管に水銀を満た
し,これを水銀を入れた容器(水銀だめ)に,内部に空気が入らないように倒立させ
た。容器の水銀面から上に出ているガラス管の長さが80.0cmだとすると,ガラス
管 の 内 部 に は 15 cmの 長 さ の 空 間 が 生 じ る。こ の と き, 16 と
17 がつり合った状態となっている。
次にガラス管の下端からエタノールを入れたところ,ガラス管上部の空間は広がり,
水銀柱は容器の水銀面から72.0cmの高さで止まった。このとき,ガラス管内の水
銀面上には液体のエタノールは残っていなかった。さらにエタノールを加えたところ,
上部の空間は広がって,容器の水銀面から69.0cmの高さで止まり,管内の水銀面
上に液体のエタノールが残っていた。以上のことから,エタノールの飽和蒸気圧は
18 ×10 19 Paとなり,水銀柱の水銀の高さが72.0cmで止まったときに
加えたエタノールは 20 ×10− 21
molとなる。
また,水銀のかわりに水を用いて,下線部(a)の操作を行うと,水柱は容器の水
あるものとする。
15 cm
ガラス管
水銀
水銀だめ 80.0cm
図Ⅱ
11 に対する解答群
! 凝 析 " 凝 固 # 凝 集 $ 凝 縮
12 に対する解答群
! 均 一 " 飽 和 # 分 散 $ 標 準
13 に対する解答群
! 高いほど蒸発しやすい " 高いほど蒸発しにくい
# 高くても低くても蒸発のしやすさは変わらない
14 に対する解答群
! 共存すると大きくなる " 共存すると小さくなる
15 に対する解答群
" 1.0 # 2.0 $ 3.0 % 4.0 & 5.0 ' 6.0 ( 7.0
16 および 17 に対する解答群
" 水銀だめの水銀面にかかる大気圧
# ガラス管内の空間に入っている気体の圧力 $ 水銀柱に働く重力による圧力
% 水銀だめの中の水銀の重力による圧力
& 水銀柱も含めた水銀全体にかかる重力による圧力 ' 水銀の比重
18 に対する解答群
" 1.06 # 1.46 $ 4.00 % 5.32 & 7.00 ' 7.60 ( 8.00 ) 9.17 * 9.30 ! 9.57
19 および 21 に対する解答群
" 1 # 2 $ 3 % 4 & 5
' 6 ( 7 ) 8 * 9
20 に対する解答群
" 1.71 # 3.07 $ 3.41 % 6.15 & 6.83 ' 8.54
22 に対する解答群
+
酸化還元に関する文章!1および!2中の空欄 23 ∼ 33 にあてはまる最 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。
!1 過マンガン酸カリウム水溶液を硫酸酸性とした後,過酸化水素水を少しずつ加え, よく振ったところ,過マンガン酸カリウム水溶液の赤紫色が消えた。このとき,過酸
化水素のO原子の酸化数は 23 から 24 に変化しており,O原子は
25 。また,過マンガン酸カリウム1molは電子 26 molを 27
ので, 28 molの過酸化水素と反応する。
!2 H2O2,Zn2+,I2およびFe3+の酸化剤としての強さを比較するために,以下の実 験"∼$を行った。
" 硫酸鉄(Ⅱ)水溶液を硫酸酸性とした後,過酸化水素水を少しずつ加え,よく 振ったところ,溶液の色は淡緑色から黄褐色に変化した。
# 亜鉛粉末にヨウ素液を少しずつ加え,よく振り,しばらく放置したところ, ヨウ素液の褐色が消え,ヨウ化亜鉛が生じた。
$ ヨウ化カリウム水溶液に塩化鉄(Ⅲ)水溶液を少しずつ加え,よく振ったのち, デンプン水溶液を滴下したところ,溶液の色は青紫色になった。
実験"において,硫酸鉄(Ⅱ)のFe原子の酸化数は+2から 29 に変化して
おり,Fe原子は 30 。実験#において,I2は 31 。また,実験$にお
いて,塩化鉄(Ⅲ)のCl原子は 32 。実験"∼$の結果からH2O2,Zn2+,I2
およびFe3+の酸化剤としての強さは 33 である。
23 , 24 および 29 に対する解答群
" −7 # −6 $ −5 % −4 & −3
' −2 ( −1 ) 0 * +1 ! +2
25 および 30 ∼ 32 に対する解答群
" 酸化されている # 還元されている $ 酸化も還元もされていない
26 および 28 に対する解答群
" 0.2 # 0.3 $ 0.4 % 0.5 & 1 ' 1.5 ( 2 ) 2.5 * 3 ! 5 + 8 , 10
27 に対する解答群
" 受け取る # 失 う
33 に対する解答群
'
アセチレンを出発物質とする化合物の変化を図Ⅳに示した。図Ⅳを見て,設問!1∼ !5に対する答え 34 ∼ 43 として,最も適切なものを,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。また,原子量はH=1.0,C=12,O=16,気体定数はR=8.31×103Pa・L/(K・mol)とする。
40
41
化合物Y
42
化合物X CH3CH2OH 130℃H2SO4
HgSO4 H2O
H3PO4 H2O
36 36
CH≡CH CH2=CH2 CH3CH3
Pt Pt
38
(CH3COO)2Zn
37
1,2 ジブロモエタン
CH2=CHOCOCH3
39 CH2−CH ポリビニル
アルコール ビニロン
NaOH OCOCH3 n
図Ⅳ
!1 化合物Xの特徴について,正しいものを選びなさい。 34
34 に対する解答群
! フェーリング液を加えて加熱すると青色沈殿を生じる。 " 常温で無色透明の固体である。
# メタノールの蒸気に,焼いた銅線を触れさせることでも得られる。
$ 塩化パラジウム(Ⅱ)と塩化銅(Ⅱ)を触媒として用いて,エチレンを酸化しても 得られる。
% ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えても反応しない。
!2 化合物Yの特徴について,誤っているものを選びなさい。 35
35 に対する解答群
" 常温で揮発性の液体である。 # 引火しやすい。
$ 単体のナトリウムと反応しない。 % 水には少ししか溶けない。
& 工業的にはナフサを熱分解して得られる。 ' 麻酔作用がある。
!3 36 ∼ 39 に適切なものを入れなさい。
36 ∼ 39 に対する解答群
" H2 # O2 $ N2 % H2O & CH4 ' HCl ( HCHO ) CH3CHO * CH3COOH ! CH3CH2CH2CH3 + CH3CH2OCH2CH3 , Cl2 - Br2 . HBr
!4 40 ∼ 42 に適切な反応名を入れなさい。
40 ∼ 42 に対する解答群
" 共重合 # けん化 $ 酸 化 % 縮 合 & 縮合重合 ' 脱 離 ( 付 加 ) 付加重合
!5 ポリビニルアルコールを1.0gとり,水に溶解して100mLとし,27℃で浸透圧を 測定したところ,249Paとなった。このときのポリビニルアルコールの重合度は,
およそ 43 である。
43 に対する解答群
!
細胞の構造に関する以下の文章中の 1 ∼ 10 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) 細胞内の細胞小器官を観察する目的で 1 法を用いた以下の実験を4℃の条
件下で行った。まず,浸透圧とpHを調節したスクロース液の中でオオカナダモの葉
を細かく粉砕した後,その細胞破砕液を遠心分離機にかけて,沈殿物aと上澄みA
に分けた。取り出した上澄みAにさらに強い遠心力をかけて,沈殿物bと上澄みB
に分けた。取り出した上澄みBにさらに強い遠心力をかけて,沈殿物cと上澄みC
に分けた。取り出した上澄みCにさらに強い遠心力をかけて,沈殿物dと上澄みD
に分けた。
得られた沈殿物a,b,c,dのうち,沈殿物aに含まれる細胞小器官の多くは酢酸
オルセインで赤色に染まった。沈殿物bには緑色の細胞小器官が多く存在していた。
沈殿物cに含まれる細胞小器官の多くはヤヌスグリーンにより青緑色に染まった。こ
れらの沈殿物a,b,cに含まれる細胞小器官は光学顕微鏡で観察可能であったが,
沈殿物dの細胞小器官は小さすぎて光学顕微鏡では観察することはできなかった。
沈殿物a,b,c,dに含まれるおもな細胞小器官は,沈殿物aでは(ア),沈殿物b
では(イ),沈殿物cでは(ウ),沈殿物dでは(エ)である。ここで,(ア)∼(エ)
の正しい組み合わせは 2 である。
1 に対する解答群
! 区 画 " サンガー # 標識再捕 $ 細胞分画 % 局所生体染色 & マクサム・ギルバート
'
(解答番号 1 ∼ 44 )*
2 に対する解答群
(ア) (イ) (ウ) (エ)
" ミトコンドリア リボソーム 葉緑体 核
# ミトコンドリア リボソーム 核 葉緑体
$ ミトコンドリア 葉緑体 核 リボソーム
% ミトコンドリア 核 リボソーム 葉緑体
& リボソーム ミトコンドリア 核 葉緑体
' リボソーム ミトコンドリア 葉緑体 核
( リボソーム 核 葉緑体 ミトコンドリア
) リボソーム 葉緑体 ミトコンドリア 核
* 葉緑体 核 リボソーム ミトコンドリア
! 葉緑体 核 ミトコンドリア リボソーム
+ 葉緑体 リボソーム ミトコンドリア 核
, 葉緑体 ミトコンドリア 核 リボソーム
- 核 葉緑体 ミトコンドリア リボソーム
. 核 葉緑体 リボソーム ミトコンドリア
/ 核 ミトコンドリア リボソーム 葉緑体
沈殿物aに含まれるおもな細胞小器官は 3 。沈殿物bに含まれるおもな
細胞小器官は 4 。沈殿物cに含まれるおもな細胞小器官は 5 。沈殿
物dに含まれるおもな細胞小器官は 6 。
3 ∼ 6 に対する解答群
! rRNAの塩基配列に基づいてタンパク質を合成する " mRNAの塩基配列に基づいてタンパク質を合成する
# フィトクロムなどの色素を含み,二酸化炭素と水から有機物を合成する $ クロロフィルなどの色素を含み,二酸化炭素と水から有機物を合成する % 窒素を消費しながら有機物を分解してエネルギーを取り出す呼吸を行う & 酸素を消費しながら有機物を分解してエネルギーを取り出す呼吸を行う ' 大きさは20µm以下のものが多く,遺伝情報を担う物質とそれを支えるタン
パク質を含む
( 大きさは100µm以上のものが多く,遺伝情報を担う物質とそれを支えるタン パク質を含む
2) シアノバクテリアに関する以下の記述e∼hのうち,正しいものは 7 であ
る。
e 古細菌に分類される。
f 光合成色素としてクロロフィルaをもつ。
g 光化学系ⅠとⅡを使い,酸素を発生する。
h 20∼30億年前の地層から見つかったストロマトライトという層状構造の岩石は,
7 に対する解答群
" eのみ # fのみ $ gのみ % hのみ & e,fのみ ' e,gのみ
( e,hのみ ) f,gのみ * f,hのみ
! g,hのみ + e,f,gのみ , e,f,hのみ
- e,g,hのみ . f,g,hのみ / e,f,g,h
3) 以下のi∼nのうち,大腸菌と酵母が共通してもっているものは 8 である。
また,大腸菌はもっていないが酵母はもっているものは 9 であり,大腸菌は
もっているが酵母はもっていないものは 10 である。
i 核 膜
j 細胞膜
k リボソーム
l ミトコンドリア
m セルロースを主要構成成分とする細胞壁
n ペプチドグリカンを主要構成成分とする細胞壁
8 ∼ 10 に対する解答群
'
ヒトの器官と組織に関する以下の文章中の 11 ∼ 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) 肝臓には,静脈と動脈の2種類の血管から血液が流れ込む。1つは小腸の静脈とつ
ながる血管で,(ア)と呼ばれる。ここを流れる血液には小腸で吸収されたグルコー
スやアミノ酸などが含まれており,酸素はほとんど含まれていない。もう1つは酸素
を多く含んでいる血液が流れる血管で(イ)と呼ばれている。この2つの血管は,肝
臓の肝小葉内の中心静脈につながり,さらに,(ウ)へとつながる。
肝臓はタンパク質やアミノ酸の分解により産生される有害な物質であるアンモニア
を,毒性の低い 11 に代謝する。また,赤血球に含まれているヘモグロビンを
代謝し,その代謝産物と胆汁酸などから胆汁(胆液)をつくる。胆汁は 12 。
ここで,(ア)∼(ウ)の正しい組み合わせは 13 である。
11 に対する解答群
! 尿 素 " 尿 酸 # アスパラギン酸
$ グルタミン酸 % ピルビン酸 & アセト酢酸
12 に対する解答群
! 免疫グロブリンを多量に含む " 胆のうで希釈される
# 空腸に分泌される
13 に対する解答群
(ア) (イ) (ウ)
2) 血糖濃度の調節に関する以下の記述a∼eのうち,正しいものは 14 である。
a 食後,血糖濃度の上昇した血液がすい臓を流れると,ランゲルハンス島B細胞
を直接刺激してインスリンの分泌を促進する。
b 食後,血糖濃度の上昇した血液が視床下部を流れると,血糖濃度の調節中枢から
の信号が交感神経を介してすい臓に伝わり,インスリンの分泌を促進する。
c インスリンは肝臓においてグリコーゲンからグルコースへの合成を促進する。
d 激しい運動の後,血糖濃度が低下すると副腎皮質からアドレナリンが分泌される。
e 副腎皮質が分泌する糖質コルチコイドは,組織中のタンパク質からグルコースへ
の変換を促進する。
14 に対する解答群
" a,bのみ # a,cのみ $ a,dのみ
% a,eのみ & b,cのみ ' b,dのみ
( b,eのみ ) c,dのみ * c,eのみ
! d,eのみ + a,b,cのみ , a,c,dのみ
- a,c,eのみ . a,d,eのみ / b,c,eのみ
0 b,d,eのみ 1 c,d,eのみ 2 a,b,c,dのみ
3) すい臓はすい液を分泌する(エ)分泌腺とホルモンを分泌する(オ)分泌腺をもつ。
すい液の分泌は,自律神経による制御に加え,ホルモンの作用を受けている。たとえ
ば,食物が胃で消化され,強い酸性の胃液が十二指腸に入ると,十二指腸から(カ)
が血液中に分泌され,すい液の分泌が促進される。ここで,(エ)∼(カ)の正しい
組み合わせは 15 である。
15 に対する解答群
(エ) (オ) (カ)
" 内 外 アセチルコリン
# 内 外 セクレチン
$ 内 外 パラトルモン
% 内 外 チロキシン
& 内 外 バソプレシン
' 内 外 オキシトシン
( 内 外 アンドロゲン
) 外 内 アセチルコリン
* 外 内 セクレチン
! 外 内 パラトルモン
+ 外 内 チロキシン
, 外 内 バソプレシン
- 外 内 オキシトシン
4) 赤血球に関する以下の記述f∼jのうち,正しいものは 16 である。
f 核をもたない。
g 血液中の有形成分のうち最も数が多い。
h 酸素濃度が高く,二酸化炭素濃度が低い肺胞では,大部分のヘモグロビンが酸素
と結合して鮮やかな赤色の酸素ヘモグロビンとなる。
i ヘモグロビンのタンパク質は2種類のポリペプチド鎖が2個ずつ結合し,四次構
造をつくっている。
j 組織から放出された二酸化炭素を炭酸水素イオンに変換する。
16 に対する解答群
" f,gのみ # f,hのみ $ f,iのみ
% f,jのみ & g,hのみ ' g,iのみ
( g,jのみ ) h,iのみ * h,jのみ
! i,jのみ + f,g,hのみ , f,g,iのみ
- f,g,jのみ . g,h,iのみ / g,h,jのみ
0 h,i,jのみ 1 f,g,h,iのみ 2 f,g,h,jのみ
3 g,h,i,jのみ 4 f,g,h,i,j
5) 生命の維持と恒常性の維持にはさまざまな器官が連携する必要がある。この連携に
は,神経による調節とホルモンによる調節がある。以下のk∼nに示す組み合わせの
うち,器官に対する自律神経のはたらきとして正しいものは 17 である。
作用する器官 交感神経のはたらき 副交感神経のはたらき
k だ腺(だ液腺) 粘性の低いだ液の分泌の誘導 粘性の高いだ液の分泌の誘導
l 眼 瞳孔の拡大 瞳孔の縮小
m すい臓 すい液分泌を促進 すい液分泌を抑制
17 に対する解答群
" kのみ # lのみ $ mのみ
% nのみ & k,lのみ ' k,mのみ
( k,nのみ ) l,mのみ * l,nのみ
! m,nのみ + k,l,mのみ , k,l,nのみ
- l,m,nのみ . k,l,m,n
以下のo∼rに示す組み合わせのうち,分泌器官とそこから分泌されるホルモンお
よびその作用について正しいものは 18 である。
18 に対する解答群
" oのみ # pのみ $ qのみ
% rのみ & o,pのみ ' o,qのみ
( o,rのみ ) p,qのみ * p,rのみ
! q,rのみ + o,p,qのみ , o,p,rのみ
- p,q,rのみ . o,p,q,r
分泌器官 ホルモン 作用
o 甲状腺 パラトルモン 血中のカルシウムイオン濃度の上昇
p 副甲状腺 チロキシン 血中のカルシウムイオン濃度の低下
q 脳下垂体前葉 成長ホルモン 腎臓での水分の再吸収を抑制
+
バイオテクノロジーに関する以下の文章中の 19 ∼ 27 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) バイオテクノロジーの発展により,生命科学分野では,レトロウイルスのもつ
19 を利用した反応とPCR法を組み合わせることで,微量のRNAから特定の
DNAを簡便に増幅することができるようになった。医療分野では,ある遺伝子が正
常にはたらかない患者の細胞を取り出して正常な遺伝子を入れた後,患者の体内に戻
すことにより病状を改善させる 20 という方法が開発されている。
ヒトゲノム計画においてヒトゲノムの全塩基配列が解読され,現在ではタンパク質
情報をもつ遺伝子数が約 21 であることがわかっている。また,ゲノムの特定
部位において1塩基単位で個人ごとに異なる箇所があることもわかった。このような
1塩基の違いを 22 という。病気を治療するとき,個人ごとの遺伝情報の違い
に応じて治療薬の種類や投薬量を最適化する 23 の発展が期待されている。
19 および 22 に対する解答群
" RNAポリメラーゼ # RNA分解酵素 $ 逆転写酵素 % DNAリガーゼ & 反復配列 ' トリプレット
( SNP ) ナンセンス突然変異 * ミスセンス突然変異
! DNAチップ
20 および 23 に対する解答群
" 幹細胞治療 # 遺伝子治療 $ テーラーメイド医療(オーダーメイド医療) % 再生医療
21 に対する解答群
2) 遺伝子組換え技術を用いて,図Ⅲに示すプラスミドpUC19とプラスミドpGFPを
作成した。プラスミドpUC19はβ ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)とアンピシリ
ン耐性遺伝子(Ampr)をもつ。lacZ の上流にはラクトースオペロンのプロモーター
(P)とオペレーター(O)が存在する。一方,プラスミドpGFPは,緑色蛍光タン
パク質遺伝子(GFP)とAmprをもつ。GFP の上流にはプラスミドpUC19と同様
にラクトースオペロンのPおよびOが存在する。なお,両プラスミドのAmprは常
に転写され,これらのプラスミドが導入された大腸菌はアンピシリン存在下でも生存
することができる。
GFP
PO
lacZ
pUC19
Ampr
PO
Ampr
pGFP
図Ⅲ
プラスミドpUC19およびプラスミドpGFPを,ラクトースオペロンをもたないが
このオペロンのリプレッサーを恒常的に発現している大腸菌に導入する実験を行った。
はじめに,表Ⅲ−1に記した2本の試験管AおよびBに対して形質転換の操作をし
た。次に,表Ⅲ−2に記したアンピシリン含有LB寒天培地1,2,3,4に,試験
管AまたはBの混合液の1/4ずつを添加して均等に拡げた。これらの寒天培地をそ
れ ぞ れ,1−A,1−B,2−A,2−B,3−A,3−B,4−A,4−Bと し,37℃の 恒 温
器内に24時間静置したところ,以下の結果が観察された。
24 に,全くコロニーが見られなかった。
25 に,白いコロニーが見られた。
26 に,青いコロニーが見られた。
なお,寒天培地中のX galはβ ガラクトシダーゼの基質であり,その分解産物は
青色を呈する。IPTGはラクトースオペロンのリプレッサーと結合し,リプレッサー
のはたらきを阻害する。また,全ての実験操作は適切に行われたものとし,用いた大
腸菌はアンピシリンを含まない寒天培地上において増殖して多数の白いコロニーを形
成し,1個の大腸菌には1種類のプラスミドしか導入されないものとする。
試験管A 試験管B
大腸菌を含む形質転換溶液 含 含
プラスミドpUC19とプラスミドpGFPの
等量混合溶液 不含 含
表Ⅲ−1
寒天培地1 寒天培地2 寒天培地3 寒天培地4
X gal 不含 不含 含 含
IPTG 不含 含 不含 含
表Ⅲ−2
24 ∼ 27 に対する解答群
" 1−Aのみ # 2−Aのみ $ 3−Aのみ % 4−Aのみ & 1−Bのみ ' 2−Bのみ ( 3−Bのみ ) 4−Bのみ
* 2−A,4−Aのみ ! 3−A,4−Aのみ
+ 2−B,4−Bのみ , 3−B,4−Bのみ
+
イモリの眼の発生と再生に関する以下の文章中の 28 ∼ 34 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。
イモリの眼の発生では,初期原腸胚の原口(ア)部が胚内部に陥入しながら 28
胚葉にはたらきかけ, 28 胚葉から神経管が形成されることが必要である。その
後,神経管はさらに(イ)と(ウ)に分化する。次に,(イ)の左右の一部がふくらみ,
一対の(エ)が形成される。さらに,(エ)は表皮に面した部分がくぼんだ(オ)へと
変化する。(オ)はこれに接する表皮にはたらきかけ,表皮から(カ)が形成される。
(カ)は表皮にはたらきかけ,表皮から角膜を形成させ,(カ)を包み込む(オ)の一部
は網膜へと変化する。このようにイモリの眼の発生では,
-)胚の特定の領域がそれと 接する領域にはたらきかけて細胞を分化させる現象が連鎖的に起こり,複雑な眼の構造
が形成される。
イモリの成体から水晶体を切除すると,再び水晶体が形成されることが知られている。
このとき,
.)虹彩を構成する細胞の一部から色素が放出され,それらの細胞が水晶体 に分化する現象が観察される。このように,分化した細胞が特徴を失い未分化な細胞に
なることを 29 という。ここで,(ア)∼(ウ)の正しい組み合わせは 30
であり,(エ)∼(カ)の正しい組み合わせは 31 である。
28 に対する解答群
" 内 # 中 $ 外
29 に対する解答群
30 に対する解答群
(ア) (イ) (ウ)
" 胞 胚 脳 脊 髄
# 胞 胚 脳 軸 索
$ 胞 胚 脊 髄 脳 % 胞 胚 脊 髄 軸 索 & 背 唇 脳 脊 髄
' 背 唇 脳 軸 索
( 背 唇 脊 髄 脳 ) 背 唇 脊 髄 軸 索
31 に対する解答群
(エ) (オ) (カ)
下線部-)の現象は 32 と呼ばれ,また,このようなはたらきかけを行う胚
の領域を 33 という。
32 に対する解答群
" 鋭敏化 # 可変性 $ 間接効果 % 寄 生 & 組換え ' 形質転換 ( 刷り込み ) 代 謝 * 適応放散 ! 変 態 + 誘 導 , 連 鎖
33 に対する解答群
" イントロン # カルス $ 形成体 % 作動体 & 転写因子 ' 動原体 ( ドメイン ) 誘導体
下線部.)の現象で放出された色素は,おもに 34 に取り込まれ分解される。
34 に対する解答群
" ES細胞(胚性幹細胞) # 桿体(かんたい)細胞 $ キラーT細胞 % 好中球
& 樹状細胞 ' 錐体(すいたい)細胞
( B細胞 ) ヘルパーT細胞
+
染色体と減数分裂に関する以下の文章中の 35 ∼ 44 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) 染色体に関する以下の記述6∼;のうち,正しいものは 35 である。
6 DNAはアルブミンに巻き付いてヌクレオソームと呼ばれる構造を形成する。 7 ヌクレオソームは規則的に折りたたまれたクロマチン繊維と呼ばれる構造を形成
する。
8 体細胞分裂中期のヌクレオソームは光学顕微鏡で観察できる。 9 ヒトの体細胞の常染色体の数は42である。
: DNAの複製の際にはクロマチン繊維がほどける。 ; 染色体の主要な成分はDNAと脂質である。
35 に対する解答群
2) ある動物の体細胞の染色体数を2nとすると,減数分裂において細胞1つがもつ染
色体数は,第一分裂中期では(ア),第二分裂中期では(イ),配偶子では(ウ)であ
る。ここで,(ア)∼(ウ)の正しい組み合わせは 36 である。
36 に対する解答群
(ア) (イ) (ウ)
" n n n
# n n 2n
$ n 2n n
% n 2n 2n
& 2n n n
' 2n n 2n
( 2n 2n n
) 2n 2n 2n
* 4n n n
! 4n n 2n
+ 4n 2n n
, 4n 2n 2n
3) 動物細胞の減数分裂において,第一分裂前期の細胞1つがもつDNA量を1とした
とき,第二分裂中期の細胞1つがもつ相対的なDNA量は(エ)であり,配偶子1つ
がもつ相対的なDNA量は(オ)である。
減数分裂の(カ)分裂前期に(キ)染色体どうしが平行に並んで接着する。(カ)
分裂中期ではこの染色体が赤道面に並び,(カ)分裂後期になると(ク)面で分かれ
両極に移動する。ここで,(エ)と(オ)の正しい組み合わせは 37 であり,
37 に対する解答群
(エ) (オ)
! 1 1
" 1 0.5 # 1 0.25 $ 0.5 1 % 0.5 0.5 & 0.5 0.25 ' 0.25 1 ( 0.25 0.5 ) 0.25 0.25
38 に対する解答群
(カ) (キ) (ク)
4) ある生物の遺伝子A,B,C,Dは同じ染色体上に存在し,各遺伝子間の組換え価
を表Ⅴ−1に示している。図Ⅴは4つの遺伝子の位置関係を示している。ここで,
(ケ)∼(シ)の正しい組み合わせは 39 であり,遺伝子C とD の間の組換
え価は 40 %である。
2%
(ケ) (コ) (サ) (シ)
2% 3%
遺伝子間 組換え価(%)
AとB 4
AとC 3
A とD 2
B とC 7
B とD 2
表Ⅴ−1
図Ⅴ
39 に対する解答群
(ケ) (コ) (サ) (シ)
" A B C D
# A B D C
$ A D B C
% B A C D
& B A D C
' B D A C
( C A B D
) C A D B
* C D A B
! D A B C
+ D A C B
遺伝子A,B,C,Dと同じ染色体上に存在するが染色体上の位置がわからない2
つの遺伝子をX とY とする。そこで,遺伝子X とY の遺伝子A,B,D に対する
位置関係を明らかにするため,交配実験を行い,その結果を表Ⅴ−2に示した。ここ
で,優性形質を決める遺伝子はA,B,D,X,Y であり,これらの対立遺伝子a,
b,d,x,yは劣性形質を決めるものとする。
図Ⅴおよび表Ⅴ−2より,遺伝子AとX の間の組換え価は 41 %,遺伝子
C とX の間の組換え価は 42 %,および遺伝子C とY の間の組換え価は
43 %と算出される。これらの結果より,遺伝子X とY の間の組換え価は
44 %と算出される。
40 ∼ 44 に対する解答群
" 1 # 2 $ 3 % 4 & 5 ' 6 ( 7 ) 8 * 9 ! 10 + 11 , 12
親の遺伝子型 子の表現型の個体数
AaXx × aaxx 〔AX〕:〔Ax〕:〔aX〕:〔ax〕=
9554:101:98:9423
AaYy × aayy 〔AY〕:〔Ay〕:〔aY〕:〔ay〕=
5653:296:303:5712
BbXx × bbxx 〔BX〕:〔Bx〕:〔bX〕:〔bx〕=
5794:176:185:5762
DdYy × ddyy 〔DY〕:〔Dy〕:〔dY〕:〔dy〕=