試験問題

〔注意事項〕 ．監督者の指示があるまで，この冊子と解答用紙を開いてはいけません。 ．この冊子の問題は ページからなっています。また，解答用紙は 枚，下書用紙は 枚あります。監督者から解答開始の合図があったら，この冊子，解答用紙，下書用紙 を確認し，落丁・乱丁および印刷の不鮮明な箇所などがあれば，手をあげて監督者に 知らせなさい。 ．解答用紙には，受験番号を記入する欄がそれぞれ 箇所ずつあります。監督者の指示 に従って，すべての解答用紙（合計 枚）の受験番号欄（合計 箇所）に受験番号を必ず 記入しなさい。 ．この冊子の白紙と余白は，適宜下書きや計算などに使用してよい。 ．解答は，必ず別紙「解答用紙」の指定された場所（問題番号や設問の番号・記号などが 対応する解答欄の中）に記入しなさい。なお，指定された場所以外や，裏面への解答 は採点対象外です。 ．解答用紙は，持ち帰ってはいけません。 ．この冊子と下書用紙は，持ち帰りなさい。 平 成 年 度（前期日程） 入学者選抜学力検査問題

生

物

問題訂正

1.科目等名

生物

(前期日程)

2.訂正箇所及び訂正内容

Ⅳ 問４（ウ）

〔誤〕補

↓

〔正〕捕

Ⅰ

DNAや RNA に関する次の文章を読み，以下の問に答えなさい。 （配点率 ％） DNAは（ ア ）と い う 糖 と（ イ ）と 塩 基 か ら 構 成 さ れ た ヌ ク レ オ チ ド が，（ ア ）と （ イ ）の間の共有結合により重合した鎖状の構造をとり，さらに二本の鎖が二重らせん構造を とっている。真核生物において，長い DNA 分子は（ ウ ）と呼ばれるタンパク質に巻きついて （ エ ）を形成し，それらが重なって繊維状になっている。細胞分裂の際には，さらに規則的に 集合して，太い染色体となる。また真核生物において，遺伝子が発現する過程では，まず （ａ） DNA から RNA に転写される。転写直後の RNA は不要なイントロン部分が切除され，同時にタンパ ク質の遺伝情報を持つエキソン部分がつなぎ合わされて mRNA として完成する。この過程を （ オ ）と言う。mRNA の塩基配列はアミノ酸に読みかえられて，タンパク質へと翻訳され る。 メセルソンとスタールは，天然に多く存在する N（窒素）よりも質量が大きい同位体 N を利 用して，DNA が保存的様式でなく半保存的様式で複製されることを明らかにした。このことを 確かめるために N と N を用いて以下の実験を行った。 N のみを窒素源として含む培地で培 養した大腸菌から DNA を抽出し，これを密度勾配遠心法で処理すると，図 の⑴に示すように の 位 置 に 集 ま る（軽 い DNA）。こ の 場 合， ， ， の 位 置 に 現 れ た DNA の 量 比 は， ： ： となる。一方大腸菌を N のみを窒素源として含む培地で何世代も培養した後 DNA を抽出し，これを密度勾配遠心法で処理すると，図 の⑵に示すように の位置に集まった（重 い DNA）。この場合， ， ， の位置に現れた DNA の量比は， ： ： となる。 （ｂ）次にこの 重い DNA に置き換えた大腸菌を N のみを窒素源として含む培地に移して培養し， 回， 回， 回分裂させた後に，それぞれ DNA を抽出し，密度勾配遠心法により，DNA を質量の違 いで分離した。 密度勾配遠心管 軽い 中間 重い ⑴ ⑵ 全ての窒素原子が  である DNA 全ての窒素原子が  である DNA N 14 N 15 図 密度勾配遠心管内の DNA の分布の模式図

問 ．文章中の（ア）∼（オ）に入る適切な語句を書きなさい。 問 ．下線部（ｂ）の N のみを窒素源として含む培地に移して培養した後， 回， 回， 回分 裂させた大腸菌から抽出した DNA は，それぞれ ， ， の位置にどのような量比で現れ る か 答 え な さ い。ま た n 回 目 の 分 裂 後 の 大 腸 菌 か ら 抽 出 し た DNA の 量 比 を 推 定 し， ： ： の比率として書きなさい。 問 ．下線部（ｂ）の N のみを窒素源として含む培地に移して培養した後， 回分裂させた大腸 菌から抽出した DNA を，緩衝液中で ℃で処理した後，ゆっくり時間をかけて室温に戻 した。この処理を行った後に密度勾配遠心を行った場合には，DNA が ， ， の位置に どのような量比で現れるか推定し， ： ： の比率として書きなさい。 問 ．もし DNA 複製が半保存的様式でなく，保存的様式であったと仮定した場合に，下線部 （ｂ）の N のみを窒素源として含む培地に移して培養した後，n 回目の分裂後の大腸菌から 抽出した DNA の量比を推定し， ： ： の比率として書きなさい。 問 ．アデニンは，ショウジョウバエのミトコンドリア DNA の全塩基数の ． ％を占める。 この時，ミトコンドリア DNA の他の 種類の塩基名とその組成はそれぞれ何％になるか推 定して書きなさい。 問 ．大腸菌をすりつぶし，これにアミノ酸，ATP などとともに，人工的に合成した RNA を加 えると，加えた人工合成 RNA が mRNA として働いてポリペプチドが合成される。ニーレン バーグやコラーナは人工合成した RNA を使ってコドンの解読を行った。 つの塩基 UGG を繰り返した人工合成 RNA からは，トリプトファンのみからなるポリペプチド，グリシン のみからなるポリペプチド，バリンのみからなるポリペプチドが合成された。また U と G が交互に繰り返した人工合成 RNA からは，システインとバリンが交互に連結したポリペプ チドが合成された。これらの結果からシステインを指定する mRNA のコドンは何か推定し て，以下の ∼ の中から選び，記号で答えなさい。

UUU UGG GGG GGU GUG UGU

問 ．下線部（ａ）の真核生物の転写や遺伝子発現調節に関する以下の ∼ の文の中から正しい ものを全て選び，記号で答えなさい。 RNAポリメラーゼは，基本転写因子とよばれる複数のタンパク質とともに転写複合体 を形成し DNA に結合する。 調節タンパク質の情報を持つ遺伝子は，調節遺伝子と呼ばれる。 調節タンパク質が結合する領域をプロモーターという。 つの調節タンパク質は， つの遺伝子の発現しか促進しない。

RNAには tRNA や rRNA 以外にも翻訳されない RNA が存在し，それらの中にはタンパ ク質と結合して mRNA を分解したり翻訳を阻害したりするものがある。

Ⅱ

真核生物は好気呼吸をおこなってグルコースを二酸化炭素と水にまで分解し，その過程で ATPを産生している。好気呼吸に関わる解糖系，クエン酸回路，電子伝達系の三つの代謝につ いて以下の問いに答えなさい。 （配点率 ％） 問 ．解糖系，クエン酸回路，電子伝達系が行われる細胞内の場所を下記の ∼ から選び，記 号で答えなさい。 細胞質 ミトコンドリア チラコイド 小胞体 葉緑体 細胞膜 核 問 ．解糖系で生じるピルビン酸の構造式を書きなさい。 問 ．図 のクエン酸回路の空欄（ア）∼（ク）に該当する物質名を答えなさい。 問 ．グルコース 分子が解糖系とクエン酸回路での反応を経ると，電子伝達系で利用される水 素イオン（H＋_{）は何個供給されるか答えなさい。} 問 ．以下の文章中の（ア）∼（ウ）に入る適切な語句を書きなさい。 脂肪も呼吸基質として利用される。中性脂肪は加水分解されてグリセリンと（ ア ）にな る。（ ア ）はペルオキシソームや（ イ ）で末端から炭素 個を含む部分が切り取られ， 活性酢酸となる。この過程は（ ウ ）と呼ばれ，繰り返すことによって（ ア ）から複数の 活性酢酸が作られる。グリセリンは解糖系に入って利用され，活性酢酸はクエン酸回路で利 用される。 問 ．オ レ イ ン 酸 CH（CH ）CH ＝ CH（CH ）COOH の 呼 吸 商 を 有 効 数 字 桁 で 求 め な さ い。計算に用いた化学式と計算式も記すこと。 ― ― Ｂｚ （ ）

クエン酸回路 活性酢酸 （アセチル CoA） NADH＋H クエン酸 ア イ カ アコニット酸 オキサロコハク酸 カ ウ リンゴ酸 オ エ キ ク スクシニル CoA GTP GDP＋Pi NAD NADH＋H ＋ NAD＋ ＋ ＋ NAD NADH＋H＋ ＋ 図 クエン酸回路

Ⅲ

次の文章Ａ，Ｂを読み，以下の問に答えなさい。 （配点率 ％） Ａ．真核細胞の内部にはさまざまな機能をもつ細胞小器官が存在している。核には，遺伝子の本

体である DNA があり，DNA の複製と転写による mRNA の合成が行われている。

（ａ） リボソーム は，大サブユニットと，小サブユニットとよばれる大小の顆粒からできており，mRNA の情 報をもとにタンパク質を合成するはたらきをもっている。小胞体は，核膜とつながった一重の 膜からなる細胞小器官で，細胞質基質中に広がり，物質の合成と輸送にかかわっている。小胞 体には，リボソームが結合した粗面小胞体と，リボソームが結合していない滑面小胞体があ る。ゴルジ体は，膜に囲まれた袋状の構造が層状に重なった形をしている。 （ｂ） ゴルジ体の重要な 役割の つは，リボソーム上で合成されたタンパク質を小胞体から小胞を介して受け取り，濃 縮して細胞外や細胞小器官へと小胞を介して運ぶことである。 （ｃ）ゴルジ体の膜がふくらみ， それが切り取られて小胞となり，細胞膜まで輸送され，その内容物を細胞外に分泌するはたら きもある。リソソームは，生体膜でできた小胞で，その内部にはさまざまな （ｄ） 加水分解酵素を含 んでいる。リソソームの機能としては， （ｅ）細胞内の古い細胞小器官など自己の細胞質の一部を分 解するしくみや，細胞外から取り込んだ異物の分解に関与する。この際， （ｆ）細胞膜にくぼみがで き，細胞膜が融合して小胞ができることにより，細胞外の物質を細胞内に取り込むしくみを利 用している。 問 ．下線部（ａ）について，リボソームの構成成分を つ答えなさい。 問 ．下線部（ｂ）について，ゴルジ体の下線部以外のはたらきを 字以内で答えなさい。 問 ．下線部（ｃ），（ｆ）のしくみのことをそれぞれ何というか答えなさい。 問 ．下線部（ｄ）以外の加水分解酵素について，次の文章を読んで，問に答えなさい。 デンプンは，図 に示す 種類の加水分解酵素によって加水分解される。第一段階でデン プンは，加水分解酵素①のはたらきで二糖類である物質③に変化され，その後，加水分解酵 素②のはたらきで単糖である物質④まで分解される。加水分解酵素①，加水分解酵素②，物 質③，物質④の名称を答えなさい。 加水分解酵素① 加水分解酵素② デンプン 物質③ 物質④ 図 加水分解酵素によるデンプンの分解過程 問 ．下線部（ｅ）のしくみのことを何というか答えなさい。 ― ― Ｂｚ （ ）

Ｂ．真核細胞の細胞質基質にはタンパク質からなる繊維状構造が張り巡らされ，細胞の形の保持 や運動などに関与している。これらの構造は，細胞骨格と呼ばれ，アクチンフィラメント，微 小管，中間径フィラメントの つに分類される。アクチンフィラメントは，アクチンというタ ンパク質が構成単位になっており， 本のアクチンからなる鎖がらせん状に巻きついてできて いる。 （ｇ） 微小管は細胞骨格のなかでは最も太い繊維である。中間径フィラメントは微小管とアク チンフィラメントの中間の太さをもつ。ケラチンなどのタンパク質が集合してできた繊維で， これがさらに重なり合って強固な構造をつくっている。モータータンパク質は，アクチンフィ ラメントまたは微小管に沿って運動することにより，小胞の輸送や筋収縮などを行っている。 問 ．下線部（ｇ）に関して，微小管の構成成分とその形状を 字以内で答えなさい。 問 ．アクチンフィラメント上を運動するモータータンパク質の名称を答え，その運動するしく みを 字以内で答えなさい。 問 ．微小管上を移動するモータータンパク質を つ答えて，それぞれのタンパク質のはたらき を答えなさい。

Ⅳ

次の文章Ａ，Ｂを読み，以下の問に答えなさい。 （配点率 ％） Ａ．ある地域に生息する同種個体の集まりを個体群といい，個体群内ではその種の行動性や他の 個体との関係，生息地の環境などに応じて， （ａ） 個体の分布にさまざまな様式が見られる。個体群 において，一定の面積あたりの個体数を個体群密度という。個体群における個体数の推定方法 には，生息地域内に一定面積の区画をいくつかつくり，その中の個体数を数える （ｂ）区画法があ る。もう つの方法には標識再捕法がある。 問 ．下線部（ａ）の主な分布様式である つの名称を書き，図も書きなさい。 問 ．下線部（ｂ）の方法はどんな生物に適した方法か書きなさい。 問 ．以下の個体群の個体数を推定しなさい。 池の中のコイの数を調査するために投網を用いて採集した。採集した魚の中に 匹のコ イがいたので，それぞれに標識をつけてその場で池に放流した。数日後，再度投網を用いて 採集を行ったところ， 匹のコイが採集され，そのうち 匹に標識が認められた。 問 ．標識再捕法を用いて個体数を推定するためには，いくつかの条件が満たされなければなら ない。以下の中から条件として正しくないと思われるものを全て選び，記号で答えなさい。 調査期間の間に調査対象の新たな出生や死亡がないこと。 回に捕獲する個体数が一定でないといけない。 標識により標識個体と非標識個体で補獲率などに差がない。 標識個体が非標識個体とランダムに混ざり合うこと。 調査期間の間，調査地につながる経路から調査対象が自由に出入りできる。 ― ― Ｂｚ （ ）

Ｂ．地球上に存在する生物種はさまざまな環境で生息し，多種多様である。生物のさまざまな違 いや複雑さを （ｃ）生物多様性という。生態系やその一部を破壊する外的要因を（ ア ）といい，噴 火による溶岩流や大規模な山火事などの自然現象や人間の活動による宅地開発などがあげられ る。森林の生態系に大規模な（ ア ）が起こると森林は裸地またはそれに近い状態になる。以 前の生態系に戻るには時間がかかるか，回復できない場合もある。一方，（ ア ）の規模がそ れほど大きくない場合，森林においては（ イ ）が出現し，地表面まで強光が届くようになる ため，アカマツやススキなど日当たりのよい環境でよく生育する（ ウ ）植物が生育できるよ うになり種が多様になる。 ある生態系に存在しなかった種が人間の活動によって，意図的にあるいは意図されずに，持 ち込まれることで，定着した生物を （ｄ）外来生物という。外来生物の侵入は既存の生態系を変化さ せることがある。たとえば，日本各地に侵入しているセイヨウタンポポのように，外来生物は しばしばその地域の（ エ ）生物の生育域を奪い，生態系を変化させる。このように外来生物 の影響は生物多様性が損なわれる要因の つと考えられる。 人類は （ｅ）生態系から直接的・間接的にさまざまな恩恵を受けている。しかし，同時に生態系に 大きな影響を与え，多くの生物の生存をおびやかしている。人類がこれからも生態系からの恩 恵を持続的に受け続けるためには生物多様性の保全に関する配慮が必要である。 問 ．文章中の（ア）∼（エ）に適切な語句を書きなさい。 問 ．下線部（ｃ）について考える場合， つの多様性についての視点が重要である。 つの名称 を書きなさい。 問 ．下線部（ｄ）には特定外来生物に指定された植物がある。以下から特定外来生物を全て選 び，書きなさい。 セイタカアワダチソウ，ミズヒマワリ，クズ，ボタンウキクサ，ホテイアオイ， ナガエツルノゲイトウ，オオカナダモ，アレチウリ，ヒメジョオン，オオキンケイギク 問 ．下線部（ｅ）はなんというサービスと呼ばれているか。また，下線部（ｅ）のサービスは 種 類に大別される。 種類のサービス名称とその説明を 字以内で書きなさい。 （以 上）