生物

解 答

用 紙

番 号

の解答用紙に解答しなさい。

生

物

（理工学部

生命科学科

）

問題は 点満点で作成しています。

Ⅰ

次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 植物の昼と夜の相対的な長さに対する応答は ア と呼ばれている。顕花植物が毎年ほぼ同じ 季節に花を咲かせるのは，この性質によるところが大きい。北半球に位置する日本でみられる栽 培用顕花植物は， ① 日の昼の長さが徐々に長くなると花芽を形成する植物，②昼の長さが徐々に 短くなると花芽を形成する植物，および ③昼と夜の長さに関係なく花芽を形成する植物に分けら れる。 ④花芽形成が起こり始める一定の暗期の長さを限界暗期といい，その時間は植物の種類によって 異なる。例えば限界暗期より短い暗期で花芽を形成する植物であるダイコンとホウレンソウを比 較すると，ダイコンの ∼ 時間に対してホウレンソウは ∼ 時間である。昼の長さが短縮す ると開花する代表的な植物であるオナモミは，限界暗期を超えて暗所に放置されると先端にある 頂芽や葉の付け根にある側芽が花芽になる。しかし，暗期の間に赤色光（波長 nm付近）を あてて暗期の連続した長さを短縮すると，花芽ではなく葉が形成される。このような効果をもつ 処理は イ と呼ばれ，葉で産生される色素タンパク質である ウ が関与している。赤色光をあ てた前述のオナモミに，連続して遠赤色光（波長 nm付近）をあてると，赤色光の照射に関 係なく花芽は形成されるようになる。暗期に赤色光を照射し，次いで遠赤色光を照射したオナモ ミに再度赤色光を照射すると，花芽は形成されないことが知られている。花芽の形成には，最後 にあてた光の波長が最終的な影響を持つと考えられている。日長を感知するのは芽ではなく，葉 であることが確かめられている。光刺激によって葉で産生され，芽において花に分化するように スイッチを入れる花成ホルモンは， エ と名付けられており，最近この物質に関連する遺伝子 がいくつかの植物で明らかにされている。

問 文中の ア ∼ エ にあてはまる語句はどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマー クせよ。 ．光発芽 ．光中断 ．光屈性 ．光周性 ．アブシシン酸 ．オーキシン ．フォトトロピン ．フィトクロム ．ジベレリン ．フロリゲン ．サイトカイニン ．エチレン 問 下線部①について。 ア による分類と植物名はどれか。最も適当なものを【分類】およ び【植物名】の選択肢 ∼ から，それぞれ選んでマークせよ。 【分 類】 ．中性植物 ．短日植物 ．長日植物 【植物名】 ．アブラナ ．アサガオ ．エンドウ 問 下線部②について。 ア による分類と植物名はどれか。最も適当なものを【分類】およ び【植物名】の選択肢 ∼ から，それぞれ選んでマークせよ。 【分 類】 ．中性植物 ．短日植物 ．長日植物 【植物名】 ．アブラナ ．アサガオ ．エンドウ 問 下線部③について。 ア による分類と植物名はどれか。最も適当なものを【分類】およ び【植物名】の選択肢 ∼ から，それぞれ選んでマークせよ。 【分 類】 ．中性植物 ．短日植物 ．長日植物 【植物名】 ．アブラナ ．アサガオ ．エンドウ 問 下線部④について。秋に咲くキクの花を，自然の開花時期よりも遅く開花させるにはどの ような処理を行えばよいか。最も適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．暗期の長さが限界暗期より短くなるように，夜間に照明をつける。 ｂ．暗期の長さが限界暗期より長くなるように，夜間に照明をつける。 ｃ．暗期の長さが限界暗期より短くなるように，昼間に数分だけ，暗幕でおおう。 ｄ．暗期の長さが限界暗期より短くなるように，昼間に 時間程度，暗幕でおおう。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｃ，ｄ） ．（ａのみ） ．（ｂのみ） ．（ｃのみ） ．（ｄのみ）

問 オナモミはキク科の 年草である。図はオナモミに施した処理を示したものである。自然 栽培した 鉢のオナモミをつぎ木し，矢印Ａの部分には茎の形成層より外側をはぎとる環状 除皮を施してある。さらに，右端の鉢の一番右側の茎では，矢印Ｂのように上から 枚の葉 を黒い布で覆い短日処理を施した。オナモミに起こる変化として最も適当なものを ∼ か ら選んでマークせよ。但し，つぎ木の数による条件に差はないものとする。 ．右端の鉢の右側の茎だけで開花が見られた。 ．右端の鉢の 本および右から 番目の鉢の右側の茎だけで開花が見られた。 ．右から 番目の鉢の左の茎から左側で開花が見られなくなった。 ．すべての鉢に開花が見られた。 ．環状除皮を施した部位より右側のすべての茎で開花が見られたが，左側の茎では開花は 起こらなかった。 ．すべての鉢で開花は起こらなかった。 Ｂ．黒い布 Ａ．環状除皮 つぎ木 つぎ木 つぎ木 つぎ木 図 問 問 においてこの現象が起こる理由として最も適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ．オナモミに開花をもたらす物質は，すべての鉢に同様に作用する。 ． 枚の葉を黒い布で覆った処理では開花は起こらない。 ．開花をもたらす物質は，道管を通って移動する。 ．開花をもたらす物質は，長い距離を拡散するとその効果が消失する。 ．開花をもたらす物質は，師管を通って移動する。

Ⅱ

生物のエネルギーに関する文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 生体内では，物質の合成や分解など多くの化学反応が進行している。この生体内での化学反応 全体を ア という。 ア のうち，複雑な物質を単純な物質に分解する過程を イ といい，単 純な物質から複雑な物質を合成する過程を ウ という。 ア の過程にはエネルギーの移動を伴 い，その生体内のエネルギーは， ①ATPを介してやりとりされている。 生物は生命活動を営むためのエネルギーを光合成や呼吸によって獲得している。 ②光合成では， 光エネルギーを利用して ATP をつくり，ATP のエネルギーを使ってデンプンなどの有機物を合 成する。一方，呼吸は酸素が存在する条件下で，有機物が二酸化炭素と水に分解され，ATP が 合成される反応であり， エ 系，クエン酸回路， オ 系という つの過程からなる。 エ 系 は，細胞質基質で行われ， ③呼吸基質の有機物をピルビン酸にまで分解する。④クエン酸回路と オ 系は，ミトコンドリアで行われる反応系である。 呼吸によって分解される物質を呼吸基質といい，炭水化物の他に脂肪やタンパク質も用いられ る。生物が呼吸を行うときに放出する二酸化炭素と外界から吸収する酸素との体積比（CO ／O ） を呼吸商といい， ⑤呼吸商は基質の種類によって異なる。 炭水化物の場合は，C H O ＋ H O ＋ O ! CO ＋ H O となり，呼吸商は ．となる。 問 文中の ア ∼ オ にあてはまる語句はどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマー クせよ。 ．吸収 ．発酵 ．消費 ．放出 ．代謝 ．電子伝達 ．解糖 ．分泌 ．消化 ．酸化還元 ．異化 ．同化 問 下線部①について。ATP に関する記述として正しいものはどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ．ATP は，アデニンとリボースが結合したアデノシンが 個結合した化合物である。 ．ATP は，リン酸同士の結合が切れて ADP とリン酸になるときにエネルギーを必要とす る。 ．植物は，光合成以外の方法では ATP を合成できない。 ．動物は，呼吸以外の方法で ATP を合成できる。

問 下線部②について。ａ∼ｄのうち，光合成に関する記述として正しいものはどれか。最も 適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．植物の光合成の場は葉緑体と細胞質基質である。 ｂ．光合成のチラコイド膜でおこる反応には，光エネルギーが必要である。 ｃ．葉緑体にある色素は違っていても光合成の効率は同じである。 ｄ．シアノバクテリアは，光化学系ⅠとⅡを使い光合成を行う。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｃ，ｄ） 問 下線部③について。 エ 系の化学式を以下に示す。 Ｘ ∼ Ｚ にあてはまるものはど れか。最も適当な組み合わせを選択肢 ∼ から選んでマークせよ。 C H O ＋ Ｘ ! Ｙ ＋ Ｚ ＋ H＋ 選択肢 Ｘ Ｙ Ｚ NAD＋ C H OH NADH NAD＋ C H O NADH NAD＋ C H O NADH NADH C H OH NAD＋ NADH C H O NAD＋ NADH C H O NAD＋

問 下線部④について。ａ∼ｅのうち，クエン酸回路に関する記述として正しいものはどれか。 最も適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．脱炭酸酵素と脱水素酵素により二酸化炭素を生じる反応である。 ｂ．NADH が酸化されることによって ATP が合成される。 ｃ．ミトコンドリアの内膜に存在している。 ｄ． 分子のピルビン酸から 分子の ATP が合成される。 ｅ． 分子のピルビン酸から 分子の還元型補酵素が生じる。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ａ，ｅ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｂ，ｅ） ．（ｃ，ｄ） ．（ｃ，ｅ） ．（ｄ，ｅ） 問 下線部⑤について。植物の種子の呼吸商を測定するために以下の実験を行った。 【実験】 ．図 のような実験装置Ａ，Ｂに発芽状態が同じトウゴマの発芽種子を同量入れた。 ．実験装置Ａには二酸化炭素を吸収するために水酸化カリウム水溶液の入った試験管を設 置した。装置Ｂの試験管内には蒸留水を入れた。 ． 時間経過後，容器内で生じた気体量の変化を目盛りつきガラス管内の着色液の移動か ら測定した。 ．トウゴマの発芽種子と同量のエンドウの発芽種子についても同様に測定した。 着色液 ガラス管 ゴム栓 水酸化カリウム 水溶液 発芽種子 装置Ａ 活栓 蒸留水 装置Ｂ Ｘ Ｙ 図

実験結果は，表のようになった。以下の（ ）∼（ ）の問いに答えよ。 植物種 Ｘ（mm） Ｙ（mm） トウゴマ エンドウ 表 （ ） ａ∼ｄのうち，この実験に関する記述として正しいものはどれか。最も適当な組み合わ せを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．装置Ａでは，発芽種子が吸収した酸素の量だけ体積が減少する。 ｂ．装置Ｂでは，発芽種子が吸収した酸素と放出した二酸化炭素の量の差だけ体積が減少 する。 ｃ．トウゴマの発芽種子は，同量のエンドウの発芽種子より吸収した酸素の量が少ない。 ｄ．トウゴマの発芽種子は，同量のエンドウの発芽種子より放出した二酸化炭素の量が多 い。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｃ，ｄ） （ ） エンドウの発芽種子の呼吸商はいくらか。小数点第 位以下を切り捨て，あてはまる整 数を選び，該当する解答欄にマークせよ。 解は （ア）．（イ）（ウ） である。

Ⅲ

次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 動物は外部の情報を刺激として受け取る受容器をもち， ①受容器ではそれぞれ受け取ることの できる刺激の種類が決まっている。受容器にはわずかな刺激でも鋭敏に感じ取る感覚細胞が集中 しており，感覚細胞の興奮が感覚神経によって中枢神経系に送られ，それに応じた感覚を生じる。 さらに，この感覚に基づいて生じる中枢神経系からの興奮が運動神経によって筋肉などの効果器 に伝えられて反応が起こる。 光刺激で生じる感覚を視覚といい， ②受容器として眼がある。ヒトの眼では，網膜にある③桿体 細胞と錐体細胞という 種類の視細胞で光刺激を受容している。 問 下線部①について。受容器と適刺激の組み合わせで正しいものはどれか。最も適当な組み 合わせを選択肢 ∼ から選んでマークせよ。 選択肢 受容器 適刺激 嗅上皮 温度 前庭 からだの傾き 半規管 音 うずまき管 からだの回転 コルチ器 液体中の化学物質 問 下線部②について。ヒトの眼に入る光の量を調整しているものはどれか。最も適当なもの を ∼ から選んでマークせよ。 ．ガラス体 ．強膜 ．脈絡膜 ．結膜 ．虹彩 ．角膜 問 下線部②について。遠くを見るときに眼に生じる変化に関する記述として誤っているもの はどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ．毛様筋が弛緩する。 ．チン小帯が引っ張られる。 ．水晶体が薄くなる。 ．瞳孔が縮小する。 ．焦点距離が長くなる。

問 図 は，ヒトの網膜の一部分を模式的に示している。光の入ってくる方向はどれか。最も 適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 2 4 3 桿体細胞 錐体細胞 1 図 問 下線部③について。桿体細胞の視物質はロドプシンとよばれる。ａ∼ｅのうち，ロドプシ ンを構成する物質はどれか。最も適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．オプシン ｂ．ミオシン ｃ．キネシン ｄ．ダイニン ｅ．レチナール ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ａ，ｅ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｂ，ｅ） ．（ｃ，ｄ） ．（ｃ，ｅ） ．（ｄ，ｅ）

問 下線部③について。ａ∼ｄのうち，ヒトの網膜における錐体細胞に関する記述として正し いものはどれか。最も適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．色の識別には関与しない。 ｂ．網膜の黄斑に多く分布している。 ｃ．うす暗い場所でよくはたらく。 ｄ．明るい場所から暗い場所に入ると，桿体細胞よりも早く感度が上昇する。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｃ，ｄ） 問 ヒトの眼の盲斑の大きさを調べるために以下の実験を行った（図 参照）。 【実験】 ． 人で組をつくり，それぞれ検者と被検者になった。 ．検者は，検査用紙を被検者の眼の高さに合わせて壁に貼りつけた。 ．被検者は， cm離れた位置で左眼を閉じ，右眼で＋印を注視した。 ．検者は，指示棒の●印を検査用紙の水平線上で＋印からしだいに遠ざかるように動かし た。被検者は，●印が見えなくなる点（Ｘ）と，再び見えはじめる点（Ｙ）を検者に合図 して，それぞれの位置を検査用紙上に記入してもらった。 ●印が見えなくなる点（Ｘ）から再び見えはじめる点（Ｙ）までの距離が ． cm，被検 者の眼球の直径が cm であった場合，被検者の盲斑の直径は何 cm になるか。小数点第 位以下を切り捨て，あてはまる整数を選び，該当する解答欄にマークせよ。 盲斑の直径は （ア）．（イ）（ウ） cm である。 再び見え はじめる点 ＋ 見えなく なる点 検査用紙 指示棒 検者 被検者 90cm ＋ Ｘ Ｙ Ｘ Ｙ

Ⅳ

生殖と発生に関する［ ］と［ ］の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） ［ ］ 生物はみずからの遺伝子を子孫に伝えていく必要がある。その方法には， ①雌雄で交配をせ ず 個体だけで増殖する無性生殖と，雌雄の交配により増殖する有性生殖の 種類がある。有 性生殖では，雌雄それぞれの親から ア が形成される。ヒトの ア は卵と精子であり，これ らが受精することにより，両親から受け継いだ遺伝子をもつ受精卵が形成され，この細胞が体 細胞分裂を繰り返して成長する。受精の際に，精子と卵の核が合体するので，受精卵の染色体 数は卵や精子の染色体数の倍になる。もし，卵や精子の染色体数が体細胞と同じであると，受 精卵と体細胞の染色体数が異なるため正常なヒトを形成する事が出来ない。そこでヒトでは， ②体細胞分裂とは異なり，染色体数を半減させる減数分裂により卵や精子を形成する。減数分裂 では，遺伝子の組み合わせが変化し，多様性が生じる。遺伝子の多様性が生じる仕組みには， ③染色体の組み合わせの変化と染色体の イ による遺伝子の組み合わせの変化である ウ の 種類がある。 問 文中の ア ∼ ウ にあてはまる語句はどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマー クせよ。 ．接合子 ．配偶子 ．連鎖 ．交雑 ．組換え ．交配 ．乗換え ．クローン 問 下線部①について。無性生殖に関する記述として正しいものはどれか。最も適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ．親と違う遺伝形質を有する。 ．単細胞の原生生物では栄養生殖により，新たな個体が生じる。 ．ヒドラでは出芽により，新たな個体が生じる。 ．サツマイモでは出芽により，新たな個体が生じる。 問 下線部②について。減数分裂と体細胞分裂に関する記述として正しいものはどれか。最も 適当なものを ∼ から選んでマークせよ。 ．いずれの分裂においても，二価染色体が形成される。 ．体細胞分裂では，染色体が対合面から分離する。 ．いずれの分裂においても，G 期に DNA が複製される。 ．減数分裂では，分裂開始前に染色体を光学顕微鏡で観察できる。 ．減数分裂では，母親および父親由来のいずれの染色体も分離する。

問 下線部②について。ａ∼ｅのうち，ヒトの精子および卵形成に関する記述として正しいも のはどれか。最も適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．精子は，体細胞分裂と減数分裂により形成される。 ｂ．卵は，体細胞分裂と減数分裂により形成される。 ｃ．精子の先体は，ミトコンドリアが集まって形成されている。 ｄ． 個の一次卵母細胞から， 個の卵が形成される。 ｅ． 個の一次精母細胞から， 個の精子が形成される。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ａ，ｅ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｂ，ｅ） ．（ｃ，ｄ） ．（ｃ，ｅ） ．（ｄ，ｅ） 問 下線部③について。ある生物の核相は n＝ である。染色体の組み合わせの変化のみが 起こった場合，生じる配偶子の染色体の組み合わせは何通りになるか。あてはまる整数を選 び，該当する解答欄にマークせよ。 の位の数字が存在しないときは をマークせよ。 解は （ア）（イ）（ウ） である。 ［ ］ 動物の発生の仕組みを観察するために，アフリカツメガエルの胚を用いて，以下の実験を 行った。 【実験 】 初期胞胚の動物極側の細胞と植物極側の細胞を切り出し，接触させて培養した。そ の結果，骨格筋が出来た。 【実験 】 初期胞胚の動物極側の細胞と植物極側の細胞をそれぞれ単独で培養した。その結果， 動物極側の細胞は表皮に似た組織になり，植物極側の細胞は腸管に分化した。 【実験 】 桑実胚について，将来外胚葉組織ができる予定域，中胚葉ができる予定域，および 内胚葉ができる予定域にわけて，単独で培養した。その結果，どの部分からも骨格筋 はできなかった。 【実験 】 桑実胚について，将来外胚葉組織ができる予定域および内胚葉ができる予定域を切 り出し，接触させて培養した。その結果，骨格筋はできなかった。

問 【実験 ∼ 】の結果に対する考察として正しいものはどれか。最も適当な組み合わせを ∼ から選んでマークせよ。 ａ．中胚葉の発生は，胞胚以降で決定する。 ｂ．中胚葉の発生には，胞胚期の動物極側と植物極側の細胞の接触が必要である。 ｃ．外胚葉の発生には，植物極側の細胞が必要である。 ｄ．中胚葉は，中胚葉予定域ではない細胞から形成されない。 ｅ．内胚葉の発生には，動物極側の細胞が必要である。 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ａ，ｅ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｂ，ｅ） ．（ｃ，ｄ） ．（ｃ，ｅ） ．（ｄ，ｅ） 問 ａ∼ｅのうち，中胚葉に由来する組織として正しいものはどれか。最も適当な組み合わせ を ∼ から選んでマークせよ。 ａ．腎臓 ｂ．心臓 ｃ．肺 ｄ．肝臓 ｅ．脳 ．（ａ，ｂ） ．（ａ，ｃ） ．（ａ，ｄ） ．（ａ，ｅ） ．（ｂ，ｃ） ．（ｂ，ｄ） ．（ｂ，ｅ） ．（ｃ，ｄ） ．（ｃ，ｅ） ．（ｄ，ｅ）