第1問 タンパク質/ホルモン/転写
近年の傾向通り、生命現象と物質に関する分野からの出題であるが、選択肢の正誤判断に細かい知識が必要など、やや難しい問題が揃っている。また、第1問の小問数は去年より一問増えており、所要時間も長くなるだろう。知識が完璧にインプットされている人は速く解けるが、知識があいまいな人は解くのに時間がかかってしまうと予想される。例年の第1問と比べると勉強量によって差がつく問題構成であったといえる。

第2問 発生/生殖/遺伝子
Aは発生に関する問題であり、Bは生殖や遺伝子に関する問題である。これらの分野や問題数はほぼ例年通りであるが、難易度はやや難しくなっている。問題Aは実験から読み取る問題であり、実験を正しく読み取る必要がある。特に問3は難しい。また、問題Bは知識問題である問4と表を読み取る問5があるが、難易度はさほど高くない。全体としてはやや難しめではあったが、時間をかければ解ききることができただろう。

第3問 神経/植物の環境応答
全体を見ると比較的取り組みやすい問題であった。問題Aは簡単な知識問題であった。特にひねりもなく定番の知識を聞いている。問題Bは実験の考察をする問題であった。こちらの考察は教科書の知識がしっかりあれば難しいことはなかっただろう。問1から問4は単なる知識問題、問5は図と問題文を読み取る問題、問6は実験結果を考察する問題。問6については実験2が限界暗期に関する問題と勘違いしないようにする必要があった。

第4問 生態系/生物群集
第4問はAが種間関係と生態系に関する実験考察問題、Bが撹乱に関する問題であった。Aの問1は比較的容易に解答できるが、問2は実験1、2の結果を整理した上で解く必要があるため少し難しく、時間もかかる。Bの始めの2問は語句の知識問題であるため覚えていれば解答しやすかっただろう。最後の問は中規模撹乱説を理解していれば解きやすい。全体に量が多く、長めの印象だが、時間をかけすぎず、素早く解きたい。

第5問 進化/遺伝子
Aは生物の系統と進化に関する問題、Bは集団内の遺伝に関する問題であった。複雑な考察問題はなく、比較的解きやすい大問であった。問2の系統樹の作成や問4の遺伝子頻度の計算も落ち着いて解けば問題なく解けただろう。問3、問6は適切でないものを答えさせる問題であるので、間違えないように注意したい。

第6問 細胞
細胞分野に関する問題で、全体の難易度としては中程度である。問1と問2の2題からなり、問1は定番の半保存的複製に関する問題で、問2は細胞小器官に関する問題である。問2では細胞小器官B、Dを決定するのは受験生には厳しいところであったが、問題文と選択肢の文章をしっかりと読めば解けるようになっている。センター試験の中でも最後の理科の後半の大問であるが、最後まで集中して長い問題文を読めたかがカギとなっている。

第7問 生物の系統と分類/動物の行動
生物の問7はここ3年の間で内容がはっきりとは定まっていないが、生物の分類・生態や多様性に関する問題が出題されている。問1は生物の分類を答える問題であるが、ある程度勉強している人にとってはそれほど難しくないものだろう。問2は非常に簡単な知識問題であり、落としたくない。問3は普段から生物に興味をもって勉強をしていないとやや難しい問題であるといえる。問3で大きく差がつくような問題構成であり、ほかの2問は絶対に正解したい。

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①正 タンパク質は多数のアミノ酸がペプチド結合によってつながってできている。 ②正 タンパク質は種類ごとに立体構造が異なり、その違いはアミノ酸の配列の違いによるものである。 ③誤 タンパク質の一次構造とは、タンパク質におけるアミノ酸の配列順序のことである。ジグザグ状や、らせん状の構造はタンパク質の二次構造である。 ④正 タンパク質を構成するポリペプチド鎖に見られるOとH、NとHなどによる水素結合も、タンパク質の構造をより安定させている。 ⑤正 システインの側鎖間につくられる結合(ジスルフィド結合)や、イオン結合によって、二次構造が立体的に配置された構造をタンパク質の三次構造という。 ⑥正 三次構造をとったポリペプチド鎖(サブユニット)が、複数組み合わさることによってできる構造を、タンパク質の四次構造という。 ⑦誤 タンパク質は高温処理によって、水素結合などが切れ、立体構造が変化し、変性する。 ⑧正 タンパク質は強い酸やアルカリなどにさらされると立体構造が変化し、変性する。 以上より、正解は③、⑦(順不同)。  問2  3  正解は③ 解説 ①、②誤 ペプチドホルモンは水溶性であり、細胞膜を通過することができない。ペプチドホルモンの受容体は細胞膜上に存在する。 ③正 ペプチドホルモンは細胞膜を通過することができないため、細胞膜に存在する受容タンパク質と結

合し、細胞内にシグナルを伝える。 ④誤 ペプチドホルモンは受容体と結合しても、細胞内に移行することはない。 以上より、正解は③。  B 問3  4  正解は③ 解説 ①誤 染色体の数は体細胞ではすべて同じである。 ②誤 体細胞では、染色体は個々の細胞ですべて同じであるため、遺伝子の数が異なることはない。 ③正 調節タンパク質の種類や量が個々の細胞で異なることで、異なる遺伝子の転写が促進される。 ④誤 体細胞では、染色体は個々の細胞ですべて同じであるため、オペレーターの数が異なることはない。 以上より、正解は③。  問4  5  正解は④ 解説 ①誤 転写調節領域に結合した調節タンパク質は、転写を促進するが、翻訳の促進は行わない。 ②誤 転写調節領域は、調節タンパク質が結合する部位であり、調節タンパク質をコードしているわけではない。 ③誤 転写調節領域はDNA上の部位なので、mRNAの運搬を促進することはない。 ④正 転写調節領域に結合した調節タンパク質は、基本転写因子や、RNAポリメラーゼと複合体を形成する。 以上より、正解は④。  問5  6  正解は④ 解説 転写調節領域Bには調節タンパク質Dが結合して遺伝子Aの転写が促進され、転写調節領域Cには調節タンパク質Eが結合して遺伝子Aの転写が抑制される。また、調節タンパク質EのはたらきはDのはたらきよりも強いので、DとEが両方存在する細胞では、遺伝子Aの転写は抑制されると考えられる。よって、遺伝子Aの転写が促進される細胞は調節タンパク質Dのみが存在する細胞であると考えられる。 以上より、正解は④。

①誤 胞胚期の予定外胚葉と予定内胚葉を合わせて培養すると、予定内胚葉域は内胚葉に、予定外胚葉のうち予定内胚葉に接している部分は中胚葉へと分化する。このように、予定内胚葉が予定外胚葉を中胚葉へと誘導することを中胚葉誘導と呼ぶ。 ②誤 表皮から角膜の分化は水晶体によって誘導される。 ③誤 水晶体は外胚葉由来であり、内胚葉組織から分化することはない。 ④正 初期原腸胚期の原口背唇部は外胚葉の神経管への分化を誘導する形成体である。 以上より、正解は④。  問2  2  正解は① 解説 実験1、2において、予定水晶体域が水晶体に分化しなかった培養の組合わせの共通点は眼杯が胚Xのものである点である。よって、突然変異体マウスXで水晶体が形成されないのは、胚Xの眼杯に異常があるためと考えられる。眼杯が表皮から水晶体の分化を誘導する形成体であることを考慮すると、胚Xの眼杯は水晶体への分化を誘導できないと考えられる。 したがって、正解は①。  問3  3  正解は② 解説 ①誤 実験3において水晶体が発生しなかったのは、水晶体へと分化する表皮性外胚葉が存在しなかったためである。胚Wは野生型であり、そのES細胞由来の眼胞は表皮を水晶体へと誘導する能力を持つと考

えられる。したがって、胚Wから作ったES細胞から形成された眼胞は表皮を水晶体に誘導する物質を産生でき、胚Wの予定水晶体領域を合わせて培養すれば水晶体が形成されると考えられる。 ②正 実験3において、胚Wから作ったES細胞由来の神経性外胚葉は眼胞のなった後、眼杯へと分化している。この時予定水晶体域は存在していなかったため、眼胞は予定水晶域と合わせて培養しなくても眼杯に分化することができる。 ③誤 胚Wから作ったES細胞由来の眼胞は水晶体への分化を誘導でき、胚Xの予定水晶体域には異常がないので、胚Xの予定水晶体域から水晶体への分化は誘導される。 ④誤 網膜は眼杯がさらに分化して生じる構造であり、眼胞の眼杯への分化は誘導しない。 以上より、正解は②。  B 問4  4  正解は①   5  正解は②   6  正解は④ 解説 イネの体細胞(核相は2n)における染色体数が24本であるから、2n=24である。精細胞は核相がnであるから、染色体数は12本である。胚のう母細胞は減数分裂前の細胞であるから核相は2nであるので、染色体数は24本である。胚のうは胚のう母細胞の減数分裂後の細胞である胚のう細胞(核相はn=12)が3回核分裂したものであるから、胚のうの染色体数は12×2×2×2=96本である。 以上より、アには①、イには②、ウには④が入る。  問5  7  正解は③ 解説 純系Aの遺伝子型はWW、純系Bの遺伝子型はwwである。胚のうは減数分裂後の細胞が核分裂したものであり、全ての核の遺伝子型が同じであることに注意すると交配により得られる種子と胚乳の遺伝子型は次の表のようになる。

中枢神経系は脳と脊髄からなる。延髄は中枢神経系であるが、脳の一部であり、アには適さない。末梢神経系には体性神経系と自律神経系がある。感覚や運動に関与するのは体性神経系で、消化や循環などの調節を行うのは自律神経である。 以上よりアは脊髄、イは体性神経、ウは自律神経である。正解は⑤。            問2  2  正解は③ 解説 ①誤 有髄神経繊維と同様に無髄神経繊維も一度興奮した部位はしばらく興奮できないので、両者の活動電位の伝導速度の違いには影響しない。興奮した部位で連続して興奮が起こらないのは興奮すると膜内外の電位差がいったんなくなるからである。この現象により興奮は神経繊維の中を一方向に進む。

②誤 有髄神経繊維と同様に無髄神経繊維も静止状態においては膜外の電位が膜内に比べて正になっているので、両者の活動電位の伝導速度の違いには影響しない。 ③正 有髄神経繊維の髄鞘部分は絶縁性のため、活動電位は電気を通すランビエ絞輪のみを飛び飛びで発生する。そのため無髄神経繊維より有髄神経繊維のほうが活動電位の伝導速度が速い。 ④誤 有髄神経繊維と同様に無髄神経繊維も閾値よりも強い刺激を受けて初めて興奮が生じるので、両者の活動電位の伝導速度の違いには影響しない。神経細胞が閾値以上の刺激で一定の興奮を示し、閾値未満の刺激では全く興奮が起こらないことを、全か無かの法則という。 ⑤誤 有髄神経繊維と同様に無髄神経繊維も活動電位が生じるときは神経細胞内にナトリウムイオンが流入するので、両者の活動電位の伝導速度の違いには影響しない。 ⑥誤 ①で説明した通り、有髄神経繊維も無髄神経繊維も活動電位は一方向にしか進まないので、両者の活動電位の伝導速度の違いには影響しない。 以上より、正解は③。  問3  3  正解は② 解説 活動電位が軸索の末端に到達すると軸索内にカルシウムイオンが流入する。カルシウムイオンの働きで軸索末端のシナプス小胞が軸索の膜と融合し、シナプス小胞内部の神経伝達物質がシナプス間隙に放出される。神経伝達物質は次の神経細胞の樹状突起にある受容体に結合し、膜上のイオンチャネルを活性化する。膜上のイオンチャネルが活性化して開くとイオンが神経細胞内部に流入し、電位変化が起こる。 以上より、エはシナプス小胞、オは神経伝達物質、カはイオンチャネル。正解は②。  B 問4  4  正解は① 解説 ①正 ジベレリンは種子の発芽を促進する。フィトクロムはジベレリンの発現を促すことで発芽を促進する。フィトクロムの働きを知らなくても、発芽が起こる条件としては①のジベレリン量の増加だけが適するので①が正解だとわかる。 ②誤 アブシシン酸は種子の発芽を抑制する。 ③誤 フロリゲンは植物の花の開花を促すホルモンである。植物の発芽との関連はない。 ④誤 春化とは、植物が一定期間冬の低温の環境下にさらされることにより花芽形成できるようになる現象のことである。これを人工的に行うことを春化処理と呼ぶ。 以上より、正解は①。

上方を覆う植物が吸収する光は問題文の図1の、日なたの光の強さと日かげの光の強さの差を見れば良い。すると上方を覆う植物は600~700nm付近の光を多く吸収しているとわかる。日かげでの光の強さは660nmと730nmを比べると660nmのほうが弱い。よって日かげでは、660nmの光を吸収してY型になるフィトクロムは730nmの光を吸収してX型になるフィトクロムよりも少なく、Y型のフィトクロムは少なくなる。 以上より、正解は②。  問6  5  正解は④ 解説 問5の問題文の考察に従うと、X型のフィトクロムは発芽を抑制し、Y型のフィトクロムは発芽を促進する。問題文の図2を見ると、キがあるVは暗所に置く直前には日なたにさらされている。最後に日なたにさらされていればフィトクロムはY型が十分にあり、発芽が促進される。暗所に置く直前に日なたにさらされているII、IIIは発芽率100%であるので、キに入るのは100%である。 よって、正解は④。実験1の結果より、バッタの進路の決定はハリガネムシの寄生の有無によって変わらないことが分かる。ハリガネムシの寄生の有無によって変化したことは、通路2に進んだバッタのうち寄生されたバッタのみが水に飛び込むということである。

実験1 ①誤 川Z、川Y、川Xの順にその地域におけるハリガネムシに寄生されているバッタの割合が高い。淡水魚Aがバッタ以外の陸生無脊椎生物を食べる重量割合は川X、川Y、川Zの順に高くなっている。 ②誤 淡水魚Aがバッタ以外の水生無脊椎生物を食べる重量割合は川X、川Y、川Zの順に高くなっている。 ③誤 淡水魚Aがバッタ以外のバッタを食べる重量割合は川Z、川Y、川Xの順に高くなっている。 ④正 淡水魚Aが陸生無脊椎動物を食べる重量割合は川Xで約75%、川Yで約90%、川Zで約95%となっており、いずれも水生無脊椎動物を食べた重量割合よりも高い。 ⑤誤 実験1、2からは川の寄生者の有無、食物網の安定の度合いは分からない。 ⑥誤 バッタやその他陸生無脊椎動物が川に飛び込み、淡水魚が捕食することで、陸から川の生態系にエネルギーが流入する。 ⑦正 ハリガネムシが寄生することでバッタがより川に飛び込むようになり、陸から川の生態系にエネルギーが流入しやすくなる。 ⑧誤 生産者とは植物などの独立栄養生物のことを指すので、水に落ちて魚のエサになったからといってバッタが生産者になることはない。 以上より、正解は④、⑦(順不同)。  B 問3  4  正解は④ 解説 ①誤 草原が森林になる変化は遷移である。 ②誤 アユが侵入した他個体を追い払う行為は縄張りを防衛するためのものである。 ③誤 根粒菌と植物の関係は相利共生である。 ④正 ヤンバルクイナが激減したのは人間によるマングースの導入(外的要因)が原因である。すなわちこれは攪乱の一例といえる。 ⑤誤 コノハチョウが樹木の葉に似た翅で捕食を逃れるのは擬態である。 ⑥誤 ムクドリが集団で生活するのは群れの一例である。 以上より、正解は④。

①正 窒素吸収効率の違いにより二種の草本植物のうち一方が定着し、他方は排除されているので、これは種間競争の一例といえる。 ②誤 キツネとウサギの関係は捕食と被食の関係である。 ③誤 アブラムシとアリの関係は相利共生の関係である。 ④誤 この場合、ハチとチョウの関係は寄生の関係である。 ⑤誤 コバンザメと大型のサメの関係は片利共生である。 ⑥誤 カはマラリア原虫を媒介し、マラリア原虫は人に寄生している。 よって、正解は①。  問5  6  正解は② 解説 サンゴの被度が低いほどサンゴ礁は大規模な攪乱により破壊されているといえる。領域ごとの特徴を見ていくと、領域Iはサンゴの被度が低く種数も少ない。領域IIはサンゴの被度は中程度で最も種数が多い。領域IIIはサンゴの被度は高いが種数は少ない。これらから、Iは○a,○bから、IIは○c,○dから、IIIは○e,○fから選択すればよい。植物の遷移をイメージすればわかる通り、大規模な攪乱後には新たな環境に素早く侵入できる種が定着するとわかる。よって領域Iは○a。領域IIIはサンゴの被度が高い、つまり生息地をめぐる激しい種間競争が起きている。ここで生息地を優占するのは種間競争に強い種である。よって領域IIIの説明は○f。領域IIで種数が多いのは領域I、領域IIIで定着する各々のサンゴが混在しているからである。よって領域IIは○d。 以上より、正解は②。

中生代は古い順に三畳紀、ジュラ紀、白亜紀からなる。哺乳類はア三畳紀に出現した。鳥類はイジュラ紀には爬虫類から鳥類が分化し、始祖鳥など原始的な鳥類が出現した。ウ6600万年前に恐竜をはじめとする大型爬虫類やアンモナイトなどが絶滅し、中生代が終わった。 よって、正解はア三畳紀、イジュラ紀、ウ6600万年前の組み合わせである⑤。  問2  2  正解は② 解説 図1を簡略化した図を下に示す。設問中の○a,○bから、マッコウクジラ、キリンとの類縁関係を整理すると、マッコウクジラ、キリンと系統が近い順にイヌ、ハツカネズミ、アフリカゾウの順であることが分かる。これを系統樹に当てはめれば、エアフリカゾウ、オイヌ、カハツカネズミとなる。よって、正解は②。  問3  3  正解は② 解説 ①正 シーラカンスは陸上に進出する直前の魚類の子孫で、肉質のひれをもつ。 ②誤 イチョウは精子を作るが胚珠がむき出しになった裸子植物である。 ③正 ソテツは種子植物であり、精子をつくる裸子植物である。イチョウとソテツの精子はどちらも日本人によって発見された。 ④正 カモノハシは爬虫類の特徴も持つ原始的な哺乳類で、子孫を残すために卵を産む。 以上より、正解は②。

設問文より遺伝子型AAが250個体、Aaが200個体、aaが50個体であることから、 A=250×2+200=700、a=50×2+200=300 Aの遺伝子頻度はA/(A+a)より、④0.70。  問5  5  正解は③ 解説 ①不適当 シャルガフの法則はDNAのうちAとT、CとGの割合がほぼ等しいことをいう法則である。 ②不適当 神経において、ある一定以上の強さの刺激を与えると反応するが、それ以上強い刺激を与えても反応の強さが変わらないことをいう法則である。 ③適当 遺伝子によって子孫を残す効率が違わず、突然変異も起こらず、任意に交配している大きな集団では遺伝子頻度は変化しないことを、ハーディ・ワインベルグの法則という ④不適当 分離の法則はメンデルの法則の一つで、配偶子の形成にあたって、対立遺伝子がそれぞれ分離して別々の配偶子に入ることを示す法則である。 ⑤不適当 優性の法則はメンデルの法則の一つで、雑種第一代において親世代の対立形質のうちいずれか一方のみが発現することを示す法則である。 以上より、正解は③。  問6  6  正解は② 解説 ハーディ・ワインベルグの法則が成り立つ条件は、 1 個体数が十分に多い。 2 自然選択が起こらない。 3 他集団から個体(遺伝子)が流入しない。 4 突然変異が起こらない 5 任意交配が起こる。 の5つである。この5つの条件が成立していれば遺伝子頻度は変化しない。遺伝子頻度の変化要因として適当でないものが問われているので、正解はハーディ・ワインベルグの法則の成立条件である②。

大腸菌の2回の分裂によって大腸菌の持つDNAは次の図のようになる。   この図より、2回の細胞分裂後の大腸菌は14Nを含むDNAと15Nを持つDNAを半分ずつ持つ重さが中くらいの大腸菌と14Nを含むDNAのみを持つ軽い大腸菌が同数存在し、15Nを含むDNAしか持たない重い大腸菌は存在しない。このようなDNAの複製のしくみを半保存的複製と呼ぶ。 遠心分離においては重いものほど下に行くことを踏まえると、正解は⑤。  問2  2 ・ 3  正解は①・⑦(順不同)

細胞小器官Aは核、Bはリソソーム、Cはミトコンドリア、Dはペルオキシソームである。「ほとんどすべての遺伝情報を含む」からAは核、「ATPを合成する酵素が多く含まれる」からCはミトコンドリアと決定できると思うが、BとDがどの細胞小器官であるかを決定するのは難しい。しかし、選択肢を見ていけば解けるようになっている。また、密度が大きい細胞小器官ほど底の近くに分離されるということを踏まえて選択肢を見ていこう。 ①正 核ではスプライシングが起こる。 ②誤 酸化的リン酸化はミトコンドリアで起こる。 ③誤 アルコール発酵は細胞質基質で起こる。 ④誤 光エネルギーを利用したATP合成が起こるのは葉緑体であるが、葉緑体はラットの肝細胞には存在しないのでDは葉緑体ではない。 ⑤誤 B、C、Dのうち遠心管から最も遠くに分離されるのはBである。しかし、クエン酸回路が働くミトコンドリアはBではなくCである。 ⑥誤 B、C、Dのうち遠心管から最も遠くに分離されるのはBである。しかし、カルビン・ベンソン回路が働く葉緑体はラットの肝細胞には存在しない。 ⑦正 B、C、Dのうち遠心管から最も近くに分離されるのはDである。Dには過酸化水素水の分解を触媒する酵素であるカタラーゼが多く含まれている。 ⑧誤 B、C、Dのうち遠心管から最も近くに分離されるのはDである。Dにはアルコールを分解する酵素は含まれていない。 以上より、正解は①、⑦(順不同)。

アサリなどの貝類は軟体動物に分類される。軟体動物には他に、イカやタコ、ウミウシなどが含まれる。また、クラゲは刺胞動物に分類される。刺胞動物には他に、イソギンチャクやサンゴなどが含まれる。 以上より、正解は(a)①、(b)⑥である。  問2  3  正解は④ 解説 (C)に適する語は「慣れ」である。刺激を何度も繰り返した際に、その刺激に対する反応が弱くなったり、なくなったりすることを慣れという。また、(D)に適する語は「学習」である。動物が経験を通して行動を変化させることを学習という。慣れも学習の一種である。 以上より、正解は④。  問3  4  正解は① 解説 ①正 ヒトデを含む棘皮動物は新口動物(後口動物)であり、原口が将来の肛門となり、口は新たに形成される。 ②誤 タコを含む軟体動物は脊索をもたない。脊索を持つのは脊椎動物の発生初期と原索動物である。 ③誤 ウニを含む棘皮動物は三胚葉動物であり、原腸胚期の後期には外胚葉、内胚葉だけでなく中胚葉もみられる。 ④誤 アマモは被子植物に分類され、胚珠が子房に包まれている。 以上より、正解は①。