問題

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(1)生物（工学部・ロボティクス＆デザイン工学部・情報科学部）生 Ⅰ （. （配点. 物. ）. ）生物の初期進化に関する次の文章を読み，以下の問い〔解答番号. 図. は約. ∼. ）∼. ）に答えよ。. 〕. 億年前から約. 億年前までの地球大気中の酸素濃度の変化と生物史上の事件. を示したものである。今から約. 億年前の大気の主成分は. で酸素はほとんど存在しなかった。現在の. 地球大気中に含まれる酸素の濃度は約. ％であるが，そのほとんどが光合成起源で. あると考えられている。最初の生物が従属栄養生物か独立栄養生物かは明らかではないが，独立栄養生物は，化学合成細菌，光合成細菌の順に出現したと考えられている。このうちであるラン藻が，その働きによって長い時間をかけ大気中の酸素を増やしてきた。大気中の酸素が増えた結果，生物界ではエネルギーを取り出す方法に大きな変化が起き，酸素を使って有機物を酸化することでエネルギーを得る生物が増えていった。その一種である好気性細菌の出現を経て，これが別の宿主細胞にとりこまれ，ている。こうして生物は細胞内に手段を獲得した。. をもつことにより，効率よくエネルギーを得る. の内膜には電子伝達系や. クエン酸回路に関与する. になったといわれ. が存在し，マトリックスには. などがある。このようにして生まれた生物の化石が，こ. の時代の地層から見つかっている。. 100 大気中の酸素濃度︵％︶. ラン藻出現. 10. しま状鉄鉱層の大量産出期間. 最古の化石最古の生命活動. 1. ストロマトライトの大量産出期間. 0.1 0.01 0.001 0.0001 40. 30. 20. 10. 年代（億年前）図. 約. 億年前∼約. 億年前の大気中の酸素濃度の変化と事件. ―. ― （.

(2) ）上の文章の空欄れぞれ. ! ( , 0 4. !∼4の中からそ. ∼. に入る最も適当なものを，次の. つずつ選べ。. " 二酸化炭素リソソーム解糖系. # ) 1. $. %. * . 2. 硫化水素ミトコンドリア原核生物. &. ゴルジ体脱水素酵素真核生物. ' + / 3. アンモニア葉緑体 ATP 合成酵素原生生物. 多細胞生物. ）図. で約. 億年前∼約. 億年前に酸素の大気中への急速な蓄積が認められるが，その. !∼$の中から. 頃起こった事件として最も適当なものを，次の. ! " # $. メタン. つ選べ。. 小型の多細胞生物が出現した。オゾン層が形成された。陸上に生物が進出した。真核生物が出現した。. ）生物の中には酵母菌のように嫌気的な環境でも好気的な環境でも，それぞれ異なるメカニズムでエネルギーを得ることを可能にしているものが存在している。今，酵母菌を酸素供給の不十分な環境で，グルコースを与えて培養を行なった。その結果，酸素． g が吸収され，二酸化炭素. g が放出された。この間にアルコール発酵で作られた ATP は何. ! 'から. mol になるか。最も適当なものを，次の ∼. つ選べ。ただし，原子量は，C＝. ，. O＝，H＝．とする。. ! %. ． mol ． mol. " &. # '. ． mol ． mol. ―. ． mol. $. ． mol. ． mol. ― （.

(3) （. ）葉緑体内部の光合成に関する次の図〔解答番号. ∼. を見て，以下の問い. ）∼. ）に答えよ。. 〕. 光. ２. ２. ＋２. ＋. 電子伝達系. −. 光化学系Ⅱ. − ２. 光化学系Ⅰ. 図. ）図. の中の空欄. れぞれ. ! % ) -. !∼.の中からそ. に入る最も適当なものを，次の. つずつ選べ。ただし，. ，. についてはこの回路での物質名を，. については葉緑体内の場所の名称を選ぶこと。. 内膜チラコイド GAP アセチル CoA. ）図. 葉緑体内の光合成過程. ∼. ，. ＋. " & * .. # ' +. ストロマ PGA RuBP. クリステ NAD＋ FADH. $ ( ,. マトリックス NADH クエン酸. ピルビン酸. は，電子伝達に伴う H＋の流れによるエネル. の中の破線で囲まれた反応. ギーを利用して ATP を生産するものである。この過程の名称として最も適当なものを，. !∼&から. 次の. ! $. 光リン酸化. つ選べ。. クエン酸回路. " %. # &. 脱水素反応解糖系. ―. 酸化的リン酸化ヒル反応. ― （.

(4) ）図. ! &の中から. の. の中の反応として最も適当なものを，次の ∼. ただし，解答の順序は問わない。. ! " # $ %. つ選べ。. ，. 光化学系Ⅰでは，光エネルギーを用いて NADP＋を酸化して NADPH と H＋をつくる。光化学系Ⅱでは光エネルギーを用いて水分子を還元し，e−，H＋，O をつくる。色素タンパク質複合体では，反応中心から e−の受容体に e−が渡される。水の分解で生じた H＋は，最終的に NADPH をつくるために使われる。の内腔には ATP 合成酵素があり，つくられた ATP は図. の. 内部. の反応回路へ送られていく。. &. 光化学系Ⅱの反応中心クロロフィルは，二酸化炭素の分解によって生じた e−を受け取って還元された状態に戻る。. ）図. の. 合物が. 内の反応回路で，取り込まれた CO はまず C 化合物と反応して C 化. !∼. 分子つくられる。この時の反応を助ける物質として最も適当なものを，次の. &の中から ! $ ）図. つ選べ。. " %. ルビスコ NAD＋. の. ニトロゲナーゼ NADH. FAD アセチル CoA. 内の反応回路で，その一部が有機物合成に使われる物質として最も適. !∼&から. 当なものを，次の. つ選べ。. ! $. " %. ホスホグリセリン酸リンゴ酸. # &. リブロース二リン酸グリセルアルデヒドリン酸. ―. # &. オキサロ酢酸ケトグルタル酸. ― （.

(5) （. ）光の強さと. 種（Ｘ，Ｙ）の植物の光合成速度に関する図. を見て，以下の問い. ）∼. ）に答えよ。なお，光合成産物も呼吸基質もグルコースとし，原子量は C＝，H＝．， O＝. とする。〔解答番号. ∼. 〕. 16 光合成速度︹／︵・時︶︺. 12. 植物. 8. 4 植物 0. −4 弱い図. 光の強さ. 種の植物における光の強さと光合成速度との関係. ）植物Ｘでｅの強さの光を. 時間照射したときに. !∼&の中から. として最も適当な数値を，次の. !. ". mg. #. mg. ）植物Ｙでｅの強さの光を. $. mg. 時間照射したときに. !∼&の中から. として最も適当な数値を，次の. !. ". ． mg. ． mg. ）植物Ｘでｄの強さの光を時間後のから. ! $. 強い. #. $. ． mg. cm あたりの同化したグルコース量つ選べ。ただし，ａは暗黒状態とする。. mg. %. mg. &. mg. cm あたりの増加したグルコース量つ選べ。. ． mg. 時間照射し，その後ａの状態で. %. ． mg. &. ． mg. 時間置いた。実験開始. ! &の中. cm あたりのグルコース量の増減として最も適当なものを，次の ∼. つ選べ。. mg 増加 mg 減少. " %. # &. mg 増加 mg 減少. ―. mg 増加 mg 減少. ― （.

(6) （. ）植物の生活環に関する次の図〔解答番号. を見て，以下の問い. ∼. ）∼. ）に答えよ。. 〕. Ⓐ. 普通に見かける植物体は配偶体である。. 胞子体（）. 減数分裂. （）受精卵. 単相（）. 単相（）配偶体. （胞子体は配偶体に依存）. 配偶体. 注：雌雄異株の場合. 造精器（）胞子. （）. 精子. 配偶体（）. （）胞子. 造卵器. 配偶体. Ⓑ. 普通に見かける植物体は胞子体である。. 胞子体（）（）. 受精卵配偶子. 配偶子. 胞子体（）. 配偶体（）. Ⓒ. 配偶体（）. 普通に見かける植物体は胞子体である。. 胞子体（）. 減数分裂. 胞子体（）. 配偶体（）. 胞子（）精子造卵器. 図. 造精器. 配偶体（）. 植物を構成する. ―. つのグループの生活環. ― （.

(7) ）Ⓐの生活環を持つ植物のうち，精子と卵が受精する条件として最も適当なものを，次の. !∼$の中から !. つ選べ。. 雄性配偶体が雌性配偶体より上部に位置し，精子が自然に落下して受精しやすい環境がある。. " # $. 雄性配偶体に昆虫など花粉を媒介する動物がやってきやすい環境がある。精子が水の中を泳ぎ，雌性配偶体にたどり着けるような環境がある。精子は配偶体が形成するカプセルの中に入ったまま風の作用で雌性配偶体に送りとどけられる。. ）Ⓑの生活環を持つ植物のうち，雌性配偶体の中で起こっていることで最も適当なものを，. !∼$の中から. 次の. ! " # $. つ選べ。. 重複受精が起こる。つの精子が. つの卵と受精し，. つの胞子をつくる。. 雌性配偶体には多数の造卵器があり，その. つ. つで数多くの受精が起こる。. 前葉体上にある雌性配偶子で受精が起こる。. !∼$の中から. ）Ⓒの生活環を持つ植物の説明で最も適当なものを，次の. ! " # $. つ選べ。. 胚珠がむきだしになっている。維管束植物だが，胞子で繁殖する。胞子体は光合成をおこなわない。配偶体には葉と茎の分化が見られる。. ）Ⓐ∼Ⓒの生活環を持つ植物を系統的に古いものから新しいものの順に並べたものとして，. !∼&の中から. 最も適当なものを，次の. ! $. Ⓐ→Ⓑ→Ⓒ Ⓑ→Ⓒ→Ⓐ. " %. つ選べ。. # &. Ⓐ→Ⓒ→Ⓑ Ⓒ→Ⓐ→Ⓑ. Ⓑ→Ⓐ→Ⓒ Ⓒ→Ⓑ→Ⓐ. ）Ⓐ∼Ⓒの生活環を持つ植物を，それぞれの生活環の中で単相世代（n）の占める時間的. !∼&. 割合が小さいものから大きいものの順に並べたものとして最も適当なものを，次のの中から. ! $. つ選べ。. Ⓐ→Ⓑ→Ⓒ Ⓑ→Ⓒ→Ⓐ. " %. # &. Ⓐ→Ⓒ→Ⓑ Ⓒ→Ⓐ→Ⓑ ―. Ⓑ→Ⓐ→Ⓒ Ⓒ→Ⓑ→Ⓐ. ― （.

(8) Ⅱ （. （配点. ）. ）ヒトの体液（細胞外液）に関する以下の問い〔解答番号. ∼. ）∼. ）に答えよ。. 〕. !∼%の中から. ）ヒトの体液（細胞外液）に関する記述として誤っているものを，次のつ選べ。. ! " # $ %. 体液（細胞外液）は，体内環境（内部環境）と呼ばれる。体液（細胞外液）は，血液，組織液（間質液），リンパ液にわけられる。リンパ液の一部がリンパ管からしみでて，組織液（間質液）となる。体液（細胞外液）には，ナトリウムイオンが含まれている。組織液（間質液）の一部は，リンパ管内に入ってリンパ液となる。. !∼%の中から. ）ヒトの血液に関する記述として最も適当なものを，次のし，解答の順序は問わない。. ! " # $ %. つ選べ。ただ. ，. 血しょうには，グルコースは含まれていない。白血球の中で最も数が多いのは，好中球である。血液の有形成分の中で核をもたないのは，赤血球のみである。ヘモグロビンは，酸素と結合することで赤血球に取り込まれる。採血した血液を静置した場合，血液はフィブリンの働きにより血ぺいと血清にわかれていく。. !∼%の中から. ）ヒトの ABO 式血液型に関する記述として誤っているものを，次の選べ。ただし，解答の順序は問わない。. ! " # $. つ. ，. ABO 式血液型の判定は，抗原抗体反応を利用したものである。血液の血しょうには，凝集素が含まれている。凝集原は，赤血球の細胞膜表面に存在している糖鎖である。採血した血液に凝集素 α を含む血清を加えることで凝集が生じた場合，その血液には凝集原 B が含まれている。. %. 血しょう中に凝集素 α および β が含まれている血液は，AB 型と判定される。. ―. ― （.

(9) （. ）ヒトの体液（細胞外液）の循環および濃度調節に関する以下の問い〔解答番号. ∼. ）∼. ）に答えよ。. 〕. !∼%の中から. ）ヒトの心臓および血管に関する記述として最も適当なものを，次の選べ。ただし，解答の順序は問わない。. ! " # $ %. 延髄は，心臓の拍動を調節する中枢の. つ. ，. つである。. 血管系は，動脈と静脈の間に毛細血管が存在する開放血管系である。体温が上昇すると副交感神経の働きにより心臓の拍動が抑制される。動脈に流れている血液のことを，動脈血とよぶ。心臓の自動性は，自律神経系の働きによるものである。のう. ）血しょうは，糸球体でボーマン囊にろ過されて，原尿となる。通常，この原尿に含まれ. !∼&の中から. ない物質として最も適当なものを，次の. ! $. " %. 水. ）表. 無機塩類. # &. タンパク質尿酸. つ選べ。. グルコースアミノ酸. は，人体に存在しない物質であるイヌリンを血液内に注入した時の，血しょう・原. 尿・尿に含まれる尿素とイヌリンの濃度をそれぞれ示したものである。の生成量が． mL であったとして，. !∼(の中から. のを，以下の. 分間当たりの尿. 分間に再吸収された尿素の量として最も適当なも. つ選べ。なお，イヌリンはまったく再吸収されないものと. して計算せよ。表. 血しょう・原尿・尿に含まれる尿素とイヌリンの濃度物質名. 血しょう. 原尿. 尿. 尿素. ．. ．. ．. イヌリン. ．. ．. ．（単位：g／. ! %. ． g ． g. " &. # '. ． g ． g. ―. ． g ． g. mL）. $ (. ． g ． g. ― （.

(10) ）腎臓での水の再吸収の促進に直接作用するホルモンの内分泌腺として最も適当なものを，. !∼'の中から. 次の. ! %. 視床下部副甲状腺. つ選べ。. " &. # '. 脳下垂体前葉副腎皮質. 脳下垂体後葉. !∼%の中から. ! " # $ %. 甲状腺. 副腎髄質. ）肝臓に関する記述として誤っているものを，次の答の順序は問わない。. $. つ選べ。ただし，解. ，. 肝臓は，血液中のグリコーゲンの量を一定に保っている。肝臓は，タンパク質やアミノ酸が分解されて生じたアンモニアを尿素に変えている。肝臓は，赤血球の主成分であるヘモグロビンを分解する。たんじゅう. 肝臓は，胆のうで生成された胆汁（胆液）をたくわえている。肝臓は，物質の分解に伴って熱を発生することで体温維持に役立っている。. !∼%の中から. ）血糖量の調節に関する記述として誤っているものを，次のだし，解答の順序は問わない。. !. つ選べ。た. ，. 血糖量が減少すると，すい臓のランゲルハンス島の A 細胞から，グルカゴンが分泌. される。. " #. Ⅰ型糖尿病およびⅡ型糖尿病は，どちらも生活習慣病として知られている。血糖量が増加すると，交感神経を通じてすい臓のランゲルハンス島の B 細胞が刺激. $ %. される。糖質コルチコイドは，タンパク質からグルコースへの合成を促進させる。糖質コルチコイドは，標的細胞の細胞膜を通過して細胞内の受容体と結合する。. ―. ― （.

(11) （. ）ヒトの免疫に関する以下の問い. ）∼. ）に答えよ。〔解答番号. ∼. !∼%の中から. ）獲得免疫に関する記述として最も適当なものを，次の解答の順序は問わない。. ! ". 〕. つ選べ。ただし，. ，. 細胞性免疫では，抗原提示を受けたヘルパー T 細胞が抗原に対応する B 細胞の増殖を促進する。結核菌の感染の有無を調べるツベルクリン反応検査は，体液性免疫のしくみを利用したものである。. # 樹状細胞は，体液性免疫および細胞性免疫のいずれにおいても抗原提示をおこなう。 $ （免疫）記憶細胞が体内に残るのは，体液性免疫のみである。 % T 細胞が存在せず細胞性免疫が欠如している場合，自己と異なる組織を移植しても拒絶反応は起きない。. ! &の. ）ヒト免疫不全ウイルス（HIV）が感染する細胞として最も適当なものを，次の ∼ 中から. ! $. つ選べ。. " %. ヘルパー T 細胞樹状細胞. # &. キラー T 細胞マクロファージ. B 細胞ナチュラルキラー（NK）細胞. !∼%の中から. ）自己免疫疾患として最も適当なものを，次の. ! $. ジフテリア重症筋無力症. " %. #. 破傷風ひゃくにちぜき. つ選べ。. インフルエンザ. 百日咳. !∼%の中から. ）免疫にかかわるタンパク質に関する記述として誤っているものを，次のつ選べ。ただし，解答の順序は問わない。. !. ，. マクロファージは，細菌類やウイルスなどに特有な成分のみを認識するトル（Toll）様受容体をもっている。. " # $ %. ヒト白血球型抗原（HLA）は，第. 染色体に存在する遺伝子群によってつくられる。. 抗体の多様性は，H 鎖および L 鎖の可変部の遺伝子の組み合わせによって生じる。つの B 細胞は，複数の種類の抗体をつくることができる。抗原を認識した T 細胞は，インターロイキンとよばれる情報伝達物質を放出する。. ―. ― （.

(12) （. ）ヒトの脳・神経系に関する以下の問い〔解答番号. ∼. ）∼. ）に答えよ。. 〕. !∼%の中から. ）中枢神経系に関する記述として誤っているものを，次のし，解答の順序は問わない。. ! " # $ %. つ選べ。ただ. ，. 視床下部は，脊髄から大脳に入る感覚神経の中継点となっている。感覚野は，記憶・思考・意思などの高度な精神活動の中枢である。のうりょう. 左右の大脳半球は，脳梁によってつながれている。中脳には，姿勢の維持や眼球運動や瞳孔の大きさを調節する中枢がある。ま. ひ. 延髄における神経交さにより，大脳右半球を損傷すると体の左半身が麻痺することが. ある。. !∼&の中から. ）中枢神経系にあるグリア細胞として最も適当なものを，次の. ! $. シュワン細胞グラナ. " %. オリゴデンドロサイト. !∼&の中から. ）神経伝達物質として誤っているものを，次の. ! $. グリシン γ アミノ酪酸（GABA）. " %. # &. 神経堤細胞（神経冠細胞）. アミロプラストすいたい. 錐体細胞. つ選べ。. # &. ノルアドレナリングルタミン酸. フマル酸セロトニン. !∼%の中から. ）ニューロンに関する記述として誤っているものを，次の. ! ". つ選べ。. つ選べ。. 不応期があるため，興奮は直前に興奮した部位に逆向きに伝わることはない。ずいしょう. 有髄神経繊維は，電気的に絶縁性の高い髄. をもつため，無髄神経繊維よりも興奮. # $ %. の伝導速度が遅い。興奮の大きさは，閾値以上の刺激であれば刺激を強くしても変化しない。ナトリウムポンプは，細胞外からカリウムイオンを取り込む。ニューロンの興奮頻度は，刺激の強さを反映している。. ―. ― （.

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