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胚の書始めの語句
（第２時限：８ ０分） ２ ０ １ ５年度 物 化 生 下書用 ! 理 学 物 紙 理 科 問 題 （全４ ３ページ） ページ …………………………………………………………１∼８ …………………………………………………………９∼２２ …………………………………………………………２３∼４ ３ …………………………………………………………１ 枚 解答する科目 理工学部 物理科学科 ………………… 「物理」を解答すること 物理科学科以外の学科 …… 「物理」 ， 「化学」から１科目を選択し解答すること 情報理工学部 生命科学部 「物理」 ， 「化学」 ， 「生物」から１科目を選択し解答すること 薬学部 注 意 事 項 １．試験開始の合図があるまで，この問題冊子の中を見てはいけません。 ２．解答はすべて別紙の解答用紙に記入しなさい。 解答用紙は，３枚セットになっています。自分の解答する科目の解答 用紙を切り取り線にそって丁寧に切り取ってください。 マークに際しては， マークした部分を機械が直接読み取って採点するので， 下記 の注意事項を読み，間違いのないようにしなさい。 １．マークする時は，ＨＢの黒鉛筆 （シャープペンシルはＨＢの０.５ミリ以上の芯） を使用しなさい。 ２．だ円は次のように完全に黒くぬりつぶしなさい。 （ぬりつぶしがうすい場合は，解答が正しく読み取れないことがあります。 ） （解答がひとつの場合〈例えば ３ と解答したい場合〉 ） （解答が複数の場合〈例えば ３ と の２つを解答したい場合〉 ） ３．マークする場合の悪い例（次のようなマークは正解と判定されません。 ） ○で囲む 線を引く 印をつける ぬりつぶしが不完全 ４．一度マークした解答を訂正する場合は，消しゴムで完全に消してからマークし直しなさい。 ×印をつけても消したことになりません。 ５．解答用紙は折り曲げたり，汚したりしないようにしなさい。 ３．解答に字数制限がある場合には，句読点の１字分も１マスとすること。 例 で あ る 。 し か し ， そ れ は ４．試験終了後，問題冊子，選択しなかった科目の解答用紙，下書用紙は 持ち帰りなさい。 ! （Ra ） 物 " 次の文章を読み， Ａ ∼ Ｇ 理 に適切な数式を解答欄に記入せよ。解答欄 に記入する数式は，文字定数として M ，m，k，h，g のみを用いること。 なめらかに動く定滑車にかけた糸の一端に質量 m の小球 P が，他端には質量 M のおもり Q がつり下げられている（図１を参照） 。ここで，M ＞ m であり，小球 P およびおもり Q の大きさや空気抵抗は無視できるものとする。また，滑車の質 量は無視でき，糸は滑車を滑ることはないものとする。糸は十分に軽く，伸び縮み や，ねじれはないものとする。鉛直上向きに x 軸を取る。x 軸の原点（ x ＝０）は 定滑車から十分下方にあるとする。重力加速度の大きさを g とする。 〔１〕 小球 P を引っ張り，x 軸の原点で静止させたときに小球 P とおもり Q は図１ のような配置となった。時刻０で小球 P を静かに放すと小球 P は運動を始め た。このとき，小球 P の加速度は Ａ ，糸の張力は Ｂ である。あ る時間が経過したとき小球 P は図２のように x ＝ h の位置に到達した。この ときの小球 P の速度は Ｃ であり，時刻は Ｄ である。 〔２〕 次に，小球 P の下端に質量が無視できるばね定数 k のばねを取り付け，ば ねの他端を小球 P の鉛直下方で床に固定した。ばねが自然長になるときの小 球 P の位置を原点（ x ＝０）として新たに鉛直上方に x 軸を取る。小球 P と おもり Q をつりあいの位置（ x ＝ x０ ）で静止させると図３のようになった。こ のとき，x０ ＝ Ｅ である。 〔３〕 小球 P に力を加えて，小球 P をつりあいの位置から手で引き下げて静止さ せた。この状態から静かに手を放すと，糸はピンと張った状態をたもち，小球 P は単振動を始めた。このときの単振動の角振動数は Ｆ である。 ― １ ― ! （Ra ） 〔４〕 次に，小球 P を〔３〕の場合よりもさらに大きく引き下げ静かに手をはな すと，小球 P が運動を始めた直後に糸がゆるむようになった。このことが起 こる境界の引き下げ位置は x＝ 0 Ｇ である。 0 0 小球 図１ おもり 図２ 図３ ― ２ ― ! （Ra ） " 次の文章を読み， ア また， あ ∼ う ∼ ク について適切な数式を解答欄に記入せよ。 には指定された選択肢よりもっとも適切なものを一つ選 び，解答欄にマークせよ。 ア ∼ の解答欄に記入する数式は，文字定 ク 数として P０，V０，T０，x のみを用いること。単原子分子理想気体の定積モル比熱 ３R は，気体定数 R［J／（mol・K）］を用いて， ［J／（mol・K）］で与えられるものとす ２ る。 なめらかに動くピストンつきシリンダーに単原子分子理想気体を封入し，図のよ うな過程で状態を変化させる。このサイクルにおいて，はじめの状態 A では，気 ３ 体の圧力は P［Pa］ ，体積 V［m ］ ，温度 T［K］であった。サイクルでは，最初に体 ０ ０ ０ 積を一定に保ったまま温度をゆっくり上昇させ，圧力が xP［Pa］ （ただし x ＞１と ０ する）の状態 B に変化させる。次に，断熱過程で状態 A と同じ圧力をもつ状態 C まで変化させる。最後に圧力を一定に保ったまま，もとの状態 A に戻す。 〔１〕 状態 A から状態 B への過程は定積変化である。シリンダー内に封入されて １ いる気体は ア × ［mol］であることから，状態 B の温度は イ ［K］ R となる。この過程では気体は外部に仕事をしないため，外部から与えられた熱 量は気体の内部エネルギーの増加分 ウ ［J］に等しい。 〔２〕 状 態 B か ら 状 態 C へ の 過 程 は 断 熱 変 化 で あ る た め，状 態 C の 温 度 は あ ５ 。単原子分子理想気体の断熱過程では，圧力 P と体積 V の間に PV ３ が一定という関係が成り立つ。これを用いると状態 C の体積は となり，温度は オ が外部にする仕事は エ ［m３］ ［K］となる。この過程では熱の出入りはなく，気体 カ ［J］となる。 〔３〕 状態 C から状態 A への過程は定圧変化であり，気体が外部にする仕事は キ ［J］となる。したがって，この過程では ク ［J］の熱量を外部に 放出することになる。 ― ３ ― ! （Ra ） 〔４〕 このサイクルを熱機関とみなしたとき，１サイクルの間に高温の熱源から吸 収した熱量のうち，仕事に変換される割合をその熱機関の熱効率という。この 熱機関が１サイクル A → B → C → A の間に外部にする仕事の総和は，外部か ら与えられた熱量と外部に放出した熱量の う あ ! # い ! う い 。この熱機関の熱効率は と表され，１よりも小さい。 に対する選択肢 " 状態 B の温度より高い 状態 B の温度と等しい 状態 B の温度より低い に対する選択肢 " 差より大きい に対する選択肢 % ' % ' ! １− ３ ５ x−１ ３ x ５ −１ # ３ １− ５ x ５ −１ x−１ ３ # 差に等しい & ( & ( % ' % ' 差より小さい " １− ５ ３ x−１ ３ x ５ −１ $ ５ １− ３ x ５ −１ x−１ ３ & ( & ( 圧 力 体積 図 ― ４ ― # （Ra ） " 次の文章を読み， あ イ ∼ ニ ∼ か に適切な数式を解答欄に記入せよ。また， には指定された選択肢から最も適切なものを一つ選び解答欄に マークせよ。 あ ∼ え の解答欄に記入する数式は，文字 定 数 と し て C ，CA ，CB ，ω のみを用いること。また，角度はラジアンを単位として表し，真 空の誘電率を ε０ とする。回路の抵抗や交流電源の電気容量は無視できるものとす る。 〔１〕 図１のような交流回路を考える。コンデンサー A および B はそれぞれ電気 容量 CA と CB（ CA ＞ CB ）を持ち，コンデンサー M と N は等しい電気容量 C を持つ。交流電源の電圧は，V ＝ V０ sin ωt とする。V０ は交流電圧の最大値， ω は交流の角周波数である。また，t ＝０の時にはコンデンサーの極板は帯電 していなかったとする。この回路の端子 p と q の間の交流電圧の最大値 Vpq０ を求めよう。 閉回路 aefg について考える。この回路の合成電気容量は あ ンデンサー A を流れる交流電流 IA の最大値を IA０ とすれば，V０ ＝ となる。 ロ Vp０ ＝ い で表わされる物理量を イ である。コ い × IA０ という。交流電流 IA の位相は 。これより回路の点 e に対する点 p の電位 Vp の交流電圧の最大値が う × V０ となる。交流電圧 Vp の位相は ハ 。 閉回路 aecb に対しても同様に考えると，点 e に対する点 q の電位 Vq が決ま る。電位 Vp および Vq を考慮すると，端子 p と q の間の交流電圧は Vpq ＝ であたえられ，その最大値は Vpq０ ＝ ニ × V０ と求められる。 え 〔２〕 次に，図２のような交流回路を考える。コンデンサー M および N は共に極 板の面積 S で極板間の距離 d の平行極板コンデンサーとする。これらのコン デンサーの電気容量は S と d を用いて お と表される。極板 A，B，K は 面積が S の同じ形の平行極板である。極板 A と B の間隔を２d とし，極板 K の位置は極板 A と B の中間点より A 側に Δd だけずれている。極板 A と K の 間隔は d − Δd ，極板 K と B の間隔は d ＋ Δd とする。 〔１〕と同様に，交流 電源の電圧は，V ＝ V０ sin ωt とする。また，t ＝０のときにはコンデンサーの ― ５ ― ! （Ra ） 極板は帯電していなかったとする。 〔１〕の結果から端子 p と q の間の交流電 圧の最大値 Vpq０ が求められる。Δd が d に対して十分に小さい場合には微小量 Δd & % ' d ( を無視して，V ２ の二乗 pq０ ≒ か × V０ となる。 図２において，コンデンサーの極板 A と極板 B が固定され，極板 K のみが敏感 なバネで吊された装置を考えてみよう。この装置に加速度が加わると，極板 K が 極板 A と極板 B に対して相対的に Δd だけ変位することになる。この時，その変 位は，装置に加わった加速度に比例するため，Vpq０ を測定すれば，本装置に加わる 加速度の大きさと方向を決定することができる。このような現象が加速度センサー に応用されている。 イ ! # ロ ! " # ハ ! " # ニ ! # に対する選択肢 レジスタンス リアクタンス " $ インダクタンス コンダクタンス に対する選択肢 π だけ進む ２ 交流電圧 V の位相と同じである π 交流電圧 V の位相よりも だけ遅れる ２ 交流電圧 V の位相よりも に対する選択肢 π だけ進む ２ 交流電圧 V の位相と同じである π 交流電圧 V の位相よりも だけ遅れる ２ 交流電圧 V の位相よりも に対する選択肢 V ＋ Vp ＋ Vq Vp ＋ Vq " $ V − Vp − Vq Vp − Vq ― ６ ― # （Ra ） （このページは空白） ― ７ ― ! （Ra ） 図１ 図２ ― ８ ― ! （Ra ） 化 " 学 次の文章を読み， 〔１〕∼〔７〕の問いに答えよ。ただし，必要に応じて，以下 の値を用いよ。 原子量：Na ＝２ ３.０，Ag ＝１ ０ ８ アボガドロ定数：６.０×１ ０２３ ／mol 固体のナトリウムの密度：０.９７g／cm３ 標準状態における気体のモル体積：２ ２.４L／mol 電子が発見されて３年後の１ ９ ０ ０年，ドイツのドルーデは，金属中で価電子が気体 分子のように自由にふるまうとする自由電子モデルに基づき，電気伝導性など金属 のもつ性質について考察した。金属の単位体積あたりに含まれる自由電子数を自由 電子数密度，気体の単位体積あたりに含まれる気体分子数を気体分子数密度という。 ここで，固体のナトリウムの自由電子数密度を，気体の気体分子数密度と比較して みよう。ナトリウム１原子あたりから１個の自由電子が生じるとすると，固体のナト リウムの自由電子数密度は， あ ける理想気体の気体分子数密度は， あ 個／cm３ は， い 個／cm３ と求められる。また，標準状態にお い 個／cm３ と求められる。したがって， 個／cm３ のおよそ う 倍である。金属では，この ような自由電子が電気を伝えているのである。 ナトリウム原子１個の相対質量はナトリウムの原子量に等しい。これは，ナトリ ウムが天然に 炎色反応の色は え の存在しない元素であることを反映している。ナトリウムの お であり，これは道路照明用のナトリウムランプと同様の色 であることから，両者の色の原因には関連があると考えられる。ナトリウムは か が大きいので天然には単体として存在せず，工業的には化合物の融解塩電 解 （溶融塩電解） によりナトリウムの単体が製造される。単体のナトリウムは反応性 が高く，水と激しく反応するほか，塩素ガスとも反応して，白煙を生じる。また， ! " ナトリウムの小さなかたまりをエタノールに入れると，気体が発生する。現在，リ # チウムイオン電池は携帯電話などに広く利用されているが，リチウムより天然存在 ― ９ ― ! （Ra ） 量の多いナトリウムを用いるナトリウムイオン電池の研究が最近行われている。 〔１〕 文章中の あ について，自由電子数密度 （ 個／cm３ ）を計算し，有効数字 ２桁で解答用紙の 〔２〕 文章中の い 内に記入せよ。 について，気体分子数密度 （ 個／cm３ ）を計算し，有効数字 ２桁で解答用紙の 〔３〕 文章中の う 内に記入せよ。 にあてはまる最も適当な数値を下の選択肢の中から選び， その番号を解答用紙にマークせよ。 ! & １ ０−４ １ ０ 〔４〕 文章中の " ' え # ( １ ０−３ １０２ ∼ か １０−２ １０３ $ ) １０−１ 同素体 異性体 赤色 青色 酸化力 １００ １０４ にあてはまる語句を下の選択肢の中から選び， その番号を解答用紙にマークせよ。 ! $ ' * / % " % ( + . 同位体 置換体 緑色 イオン化エネルギー # & ) , 同族体 黄色 赤紫色 電子親和力 イオン化傾向 ファンデルワールス力 ― １０ ― # （Ra ） ' *）および 〔５〕 文章中の下線部 のナトリウムと塩素ガスとの反応について， （ +）の問いに答えよ。 （ *） この変化を示す化学反応式を，解答用紙の 内に記入せよ。 （ +） この反応の生成物の０.２０mol／L 水溶液４０cm に，硝酸銀水溶液を添加 ３ （ していったところ，５ ０cm３ を加えたとき沈殿反応が完結した。この硝酸 銀水溶液１ ００cm３ に含まれる銀の質量 （ g ）を計算し，有効数字２桁で解答 用紙の 内に記入せよ。 ( *）および（+）の問いに答えよ。 〔６〕 文章中の下線部 の変化について，（ * （ ） この変化を示す化学反応式を，解答例にならって，解答用紙の 内に記入せよ。 （解答例） CH３OH ＋ CuO HCHO ＋ H２O ＋ Cu + （ ） ０.０ ４ ６g のナトリウムが完全に反応したとき，発生する気体の標準状態 における体積 （ cm３ ） を計算し，有効数字２桁で解答用紙の 内に記 入せよ。 ) 〔７〕 文章中の下線部 のリチウムイオン電池について，最も適当な文章を下の選 択肢の中から選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! " # $ % & 空気電池である。 燃料電池である。 充電によってくり返し使うことのできる一次電池である。 充電によってくり返し使うことのできない一次電池である。 充電によってくり返し使うことのできる二次電池である。 充電によってくり返し使うことのできない二次電池である。 ― １１ ― # （Ra ） （このページは空白） ― １２ ― ! （Ra ） " 次の文章は，朝日新聞に掲載された携帯用使い捨てカイロに関する記事 （２０ ０５年１ 月８日付け）の一部を改訂したものである。この文章を読み， 〔１〕∼〔６〕の問い に答えよ。 ののちゃん うー，寒い。使い捨てカイロがあって良かったよ。 藤原先生 袋から出すとすぐに温かくなるから便利よね。 ののちゃん 何で，あったかくなるのかな？ 先生 布のような肌触りの内袋の中には，鉄の粉がたくさん入っているの。外袋 は空気を通さないけれど，内袋には針で開けるよりも小さな穴がいっぱい開いて いるから，外袋を破ってカイロを出すと空気が急に内袋の中に入って，空気と反 応して鉄が変化するのよ。 ののちゃん どうなるの？ 先生 空気の中の あ えるというのは，物質と と鉄がくっついて（反応して），さびるのよ。ものが燃 あ がくっつく（反応する）ことなのね。それと同じ 変化なので，熱が出るというわけ。 ののちゃん （省略） 先生 ・・ （省略） ・・今のカイロは 活性炭という炭や塩水を含んだ木の粉を鉄 ! に混ぜて，さびるスピードを速くしたり，さびずに残る鉄が出ないように工夫し " ているのよ。 （以下，省略） ― １３ ― ! （Ra ） 〔１〕 文章中の あ にあてはまる語句を解答用紙の 内に記入せよ。 〔２〕 鉄のさびのひとつに赤さびがある。赤さびの主成分（赤鉄鉱の主成分）である 化合物Ｘの生成熱は８ ２ ４kJ／mol である。化合物Ｘは，次のテルミット反応に おいて，アルミニウムによって鉄に変化する。 X ＋ ２Al ２Fe ＋ Al２O３ テルミット反応において，この化合物Ｘの０.５００mol が反応するときに発生す る熱量 （ kJ ） を計算し，有効数字３桁で解答用紙の 内に記入せよ。ただ し，アルミニウムの燃焼熱を８ ３ ７kJ／mol とする。 〔３〕 鉄のさびには黒さびもある。黒さびの主成分（磁鉄鉱の主成分）である化合物 には，酸化数が＋２と＋３の鉄が含まれる。この化合物を一酸化炭素により鉄ま ) で変化させる反応について， （ ）∼（ +）の問いに答えよ。 )） この反応の化学反応式を，解答用紙の （ 内に記入せよ。 *） この反応における一酸化炭素のようなはたらきをする物質を一般に何と （ 内に記入せよ。 いうか。解答用紙の +） この反応では気体も生成する。その気体の大気中における濃度（ ppm ） （ は，経年的に増加していて世界的な問題となっており，２ ０１３年５月，ハワ イの観測所ではじめて４ ００ppm に達したことが報道された。この４００ppm とは，一辺の長さ７.３７cm の立方体が，一辺の長さが何 m である立方体 中に存在する場合の体積比に相当するか。最も適当な数値を下の選択肢の 中から選び，その番号を解答用紙にマークせよ。ただし，ppm は１０ ０万分 ３ の１の比率を表す。また， （７.３ ７） ＝４００とする。 ! % ０.１ ００m ２.０ ０m " & ０.２０ ０m ５.００m # ' ０.５００m １０.０m $ ( １.００m ２０.０m ―１ ４― # （Ra ） - 〔４〕 文章中の下線部 の活性炭は，はっきりした結晶構造を示さない。このよう に，固体の構成単位 （原子，イオン，または分子）の配列に規則性がない状態を 何というか。解答用紙の 内に記入せよ。 . 〔５〕 文章中の下線部 のように反応速度を大きくし，化学反応の前後で自身は変 化しない物質を触媒という。図は，ある可逆反応 A＋B 媒の有無による反応経路の違い 触媒がないときの 反応経路 を表したものである。図中の a ， エ ネ ル ギ ー b ， c は各状態でのエネルギー / 差 （正の値） を示す。次の（ ）∼ （ 2）を a ， b ， c で 表 す と ど C について，触 触媒があるときの 反応経路 うなるか。最も適当なものを下 反応の進行度 の選択肢の中から選び，その番 号を解答用紙にマークせよ。 /） 触媒があるときの A＋B （0） 触媒がないときの C （1） 触媒があるときの A＋B （2） 触媒がないときの C 図 （ ! # % ' ) + a b c a＋b b＋c a＋b＋c " $ & ( * , C の活性化エネルギー A＋B の活性化エネルギー C の反応熱 A＋B の反応熱 −a −b −c − （a＋b） −（ b ＋ c ） − （a＋b＋c） ― １５ ― # （Ra ） 〔６〕 ベンゼンと塩素を鉄のもとで反応させると，無色で特有のにおいをもつ液体 の化合物が得られる。得られた液体の化合物を，さらに塩素化すると，昇華性 の無色の結晶で，衣類の防虫剤などとして使われる有機化合物Ｙが得られる。 この化合物Ｙの構造を解答例にならって，解答用紙の 内に記入せよ。 （解答例） NO２ ― １６ ― ! （Ra ） " 炭素，水素および酸素からなる有機化合物Ａに関する次の（ア）∼（オ）の文章 を読み， 〔１〕∼〔９〕の問いに答えよ。ただし，必要に応じて，以下の値を用いよ。 原子量：H ＝１.０，C ＝１ ２.０，O ＝１ ６.０ ベンゼンの凝固点：５.５０℃ ベンゼンのモル凝固点降下：５.１２K・kg／mol （ア） Ａの成分元素の質量百分率は，炭素５５.８％，水素７.００％，酸素３７.２％で あった。 （イ） Ａの０.４ ３０g を ベ ン ゼ ン２０.０g に 溶 か し た 溶 液 の 凝 固 点 を 測 定 し た と こ ろ，４.２２℃であった。 （ウ） Ａには 炭素原子間に二重結合があり，触媒を用いて水素を付加させると， ! 化合物Ｂが得られた。また，触媒を用いてＡを付加重合させると，高分子化合 物Ｃが得られた。 （エ） Ａを加水分解すると，化合物Ｄと化合物Ｅが得られ，Ｂを加水分解すると， " Ｄと化合物Ｆが得られた。また，ＥおよびＦを酸化すると，いずれもＤを生じ た。 （オ） Ｃを加水分解すると，Ｄと高分子化合物Ｇが得られた。 〔１〕（イ）の凝固点の測定 結 果 か らＡの 分 子 量 を 求 め，整 数 値 で 解 答 用 紙 の 内に記入せよ。 〔２〕 Ａの分子式を求め，解答用紙の 内に記入せよ。 〔３〕 Ａの構造式を，解答例にならって解答用紙の 内に記入せよ。 （解答例） − − H H ＝ − − H−C−C−C−O−H H H O ― １７ ― ! （Ra ） 〔４〕 高分子化合物Ｃの名称を解答用紙の 内に記入せよ。 〔５〕 Ａ∼Ｃについて，共通する官能基による分類名を下の選択肢の中から選び， その番号を解答用紙にマークせよ。 ! $ " % アルコール カルボン酸 # エーテル ケトン エステル 〔６〕 Ｅの名称を解答用紙の 内に記入せよ。 & 〔７〕 文章中の下線部 の二重結合の存在を確認するときに用いられる最も適当な ものを下の選択肢の中から選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! # % " $ アンモニア性硝酸銀水溶液 臭素水 硫酸銅（Ⅱ）水溶液 さらし粉水溶液 ニンヒドリン水溶液 ' 〔８〕 文章中の下線部 の加水分解反応を示す化学反応式を，解答用紙の 内に記入せよ。ただし，有機化合物は，解答例にならって示性式で示すこと。 （解答例） C２H５COOH ＋ C３H７OH C２H５COOC３H７ ＋ H２O 〔９〕 高分子化合物Ｇについて述べた次の文章の中から，正しいものをすべて選び， その番号を解答用紙にマークせよ。 ! " # $ % Ｇは水によく溶ける。 Ｇは分子内に二重結合をもつ。 Ｇに塩化鉄 （Ⅲ） 水溶液を加えると，赤紫色を呈する。 Ｇは炭酸水素ナトリウム水溶液と反応して，気泡を発生する。 Ｇを穏やかに酸化して生じる有機化合物は，フェーリング液を還元する。 ―１ ８― # （Ra ） " 次の文章を読み， 〔１〕∼〔５〕の問いに答えよ。ただし，必要に応じて，以下 の値を用いよ。 原子量：H ＝１.０，C ＝１ ２.０，N ＝１ ４.０，O ＝１６.０，S ＝３２.０ １つの炭素原子にアミノ基とカルボキシ基 （カルボキシル基） が結合しているアミ ノ酸は あ といい，一般式で RCH （NH２）COOH と表すことができる。R は水 素や炭化水素基などであり，R が水素の場合はグリシン，R がメチル基の場合はア ラニンである。 あ は，水溶液の pH によっては，分子内に −NH３＋ と −COO− の正と負，両方の電荷をもった構造をしており，これを い と呼ぶ。 い は，酸性水溶液中では水素イオンを受け取り，塩基性水溶液中では水素イオンを放 出して，図１のように変化する。 H H H３N＋−C−COO− H２N−C−COO− − ＋ R OH− − − H３N＋−C−COOH R − − OH− − R ＋ H H H 塩基性水溶液中 酸性水溶液中 pH の変化 図１ このとき，水溶液の pH を調整すると，陽イオン， い 総和が全体として０になる。この状態の pH をアミノ酸の ，陰イオンの電荷の Ｘ という。 次の表１に示す５種類のアミノ酸について考えてみよう。 表１ ５種類のアミノ酸 名称 略記号 R 分子量 Ｘ グリシン Gly −H ７ ５ ６.０ アラニン Ala −CH３ ８９ ６.０ システイン Cys −CH２SH １２１ ５.１ リシン Lys −CH２CH２CH２CH２NH２ １４６ ９.７ グルタミン酸 Glu −CH２CH２COOH １４７ ３.２ ―１ ９― ! （Ra ） 表１のグリシンを除いたアミノ酸は，４種 う 異性 C − C H２N H H２N COOH − 有する。このような異性体を H３C CH３ − る炭素原子をもち，図２のような異性体を H − 類の異なる原子または原子団が結合してい COOH D 型のアラニン L 型のアラニン 体という。 １つのアミノ酸のアミノ基と，もう１つの 図２ アミノ酸のカルボキシ基から，脱水縮合に 太い線で表された結合は紙面の手前， よりペプチド結合が形成され，それにより 破線で表された結合は紙面の向こう 生じた化合物をジペプチドという。L 型の 側にあることを示す。 アラニンと L 型のシステインによるジペプ チドには，結合する順序で２種類の異性体が存在する。このジペプチドを Ala-Cys と Cys-Ala で表すと，それらの構造は図３のように示される。 H CH２SH − − H O Ala-Cys ＝ − − ＝ − ＝ − H O ＝ H２N−C−C ― N−C−C−OH H２N−C−C−N−C−C−OH H O − CH２SH H CH３ − − − CH３ H O Cys-Ala 図３ ３つのアミノ酸がペプチド結合により生じたものをトリペプチドといい，多数の アミノ酸がペプチド結合により生じたものをポリペプチドという。このポリペプチ ドがタンパク質を形成している。 〔１〕 文章中の あ ∼ う にあてはまる語句を解答用紙の 内に記 入せよ。 ― ２０ ― ! （Ra ） Ｘ 〔２〕 文章中の ' （ ） Ｘ について， （ '）および（(）の問いに答えよ。 にあてはまる語句を解答用紙の 内に記入せよ。 ( （ ） 表１から３つのアミノ酸Ａ∼Ｃを選び，それぞれについて，pH＝６.０の 緩衝液中で電気泳動させたとき，アミノ酸Ａは陽極側へ，アミノ酸Ｂは陰 極側へそれぞれ移動したが，アミノ酸Ｃは移動しなかった。Ａ∼Ｃにあて はまるアミノ酸の組み合わせで適当なものを下の選択肢の中から選び，そ の番号を解答用紙にマークせよ。 ! " # $ % & Ａ Ｂ Ｃ アラニン リシン グルタミン酸 アラニン グルタミン酸 リシン リシン アラニン グルタミン酸 リシン グルタミン酸 アラニン グルタミン酸 アラニン リシン グルタミン酸 リシン アラニン '）および（(）の問いに答えよ。 〔３〕 文章中の下線部について， （ ' （ ） 下線部の炭素原子を何というか。その名称を解答用紙の 内に記 入せよ。 (） 分子式 C H （ ４ １ ０O '）の炭素原子をもつ化合 で表される化合物のうち， （ 物について，その構造を解答例にならって，解答用紙の 内に記入 せよ。 （解答例） CH３−CH２−O−CH３ ― ２１ ― # （Ra ） 〔４〕 表１の Gly，Ala，Cys の３種類のアミノ酸を組み合わせてできる鎖状のトリペ プチドは何種類あるか。適当なものを下の選択肢の中から選び，その番号を解 答用紙にマークせよ。ただし，同じ種類のアミノ酸は３つまで使えるものとし， D 型のアミノ酸は使えないものとする。 ! " ６種類 # １２種類 $ １ ８種類 ２７種類 % ３６種類 〔５〕 あるポリペプチドは，図４のように Ala-Cys-Gly で表されるトリペプチドが n 個重合した構造をしている。このポリペプチド９.３３g を加水分解するとアラ ニン３.５６g，システイン４.８４g，グリシン３.００g が得られた。このとき，n の 値を求める方法について， （ 5）∼（7）の問いに答えよ。ただし，このポリ ペプチドは同一の分子量をもつものとする。 H − − − CH２SH H OH ＝ H O − ＝ H O − ＝ NH−C−C−N−C−C ― N−C−C − H H − − CH３ H O n 図４ 5 （ ） このポリペプチド１mol を，加水分解したときに生じるアラニンの物質 量 （ mol ） はいくらか。n を用いて表し，解答用紙の 内に記入せよ。 6） このポリペプチド１mol を，加水分解するときに必要な水の物 質 量 （ （ mol ） はいくらか。n を用いて表し，解答用紙の 内に記入せよ。 7）（5）および（6）におけるアラニンの物質量と必要な水の物質量の比 （ から，n の値を整数値で求めるといくらか。最も適当な数値を選択肢の中 から選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! & + 0 １ ６ １１ １６ " ' , 1 ２ ７ １ ２ １ ７ # ( 2 ３ ８ １３ １８ $ ) . 3 ４ ９ １４ １９ % * / 4 ５ １０ １５ ２０ ― ２２ ― # （Ra ） 生 " 物 次の（文１） ， （文２）を読み， 〔１〕∼〔７〕の問いに答えよ。 （文１） すべての生物は細胞からできており，基本的な構造，細胞内外への物質の出入り， 自己複製などの共通性が存在する。生物の細胞は， あ 大きく分けられる。 あ い 細胞に 細胞内には膜構造をもった細胞小器官はみられない。 このような細胞からなる生物を 分けられる。一方， い 細胞と あ 生物といい，細菌と古細菌（アーキア）に ! 細胞内部には膜構造をもったさまざまな細胞小器官が みられ，その間を細胞質基質が満たしている。このような細胞からなる生物を い 生物といい，からだが１つの細胞からできている単細胞生物と，多数の細 胞からなる う 生物がある。 い 細胞の核の内部には，DNA がヒストンと いうタンパク質に巻きついた基本構造が数珠状につながった 細胞質に分布する膜状の構造物は る粗面 " お お と付着していない滑面 え 繊維がある。 とよばれ，リボソームが多数付着してい お がある。その他の細胞小器官として， ゴルジ体とミトコンドリアが細胞内におけるさまざまな物質の代謝において重要な 役割を担っている。 細胞膜や細胞小器官の膜は基本的に同じ構造をしており，生体膜という。生体膜 は か の二重層からなるが， か 部分は固定されておらず，二重層中のタ ンパク質は膜内を自由に動くことができる。このモデルを き モデルという。 生体膜を通過できるのは，酸素や二酸化炭素等の非常に小さい分子や疎水性分子で ある。水分子，アミノ酸，糖やイオンなどは膜を貫いて存在する輸送タンパク質に よって膜を通過することができる。輸送タンパク質の種類によって膜を通過できる # 物質は決まっており，細胞に必要な物質のみが出入りできるようになっている。輸 送タンパク質には，チャネル，担体（運搬体タンパク質），ポンプがある。 $ 〔１〕 文章中の あ ∼ き にあてはまる語句を解答用紙の 内に記 入せよ。 ― ２３ ― ! （Ra ） & 〔２〕 文章中の下線部 に関して，下の選択肢の中から古細菌に分類されるものを １つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! $ " % ネンジュモ 好塩菌 乳酸菌 # 大腸菌 クロストリジウム ' 〔３〕 文章中の下線部 に関して，ゴルジ体とミトコンドリアを説明した記述とし て間違っているものを下の選択肢の中から２つ選び，その番号を解答用紙に マークせよ。 ! " # $ % ゴルジ体は，粘液，ホルモン，酵素を分泌する細胞でよく発達している。 ゴルジ体は，リボソームで合成されたタンパク質を受け取る。 生命活動に必要な ATP は，おもにミトコンドリアで合成される。 ミトコンドリアとゴルジ体は，核とは別の DNA をもち，分裂でふえる。 ミトコンドリアとゴルジ体は，ともに二重の膜からなる小器官である。 ( 〔４〕 文章中の下線部 に関して，このような特定の物質を通過させる性質を何と いうか。解答用紙の 内に記入せよ。 ) 〔５〕 文章中の下線部 に関して，チャネルおよび担体に関する内容の説明として 適当なものを下の選択肢の中から２つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! チャネルでは，膜の内外の濃度勾配に逆らい，特定のイオンがチャネルを 通って膜の反対側へと移動する。 " アミノ酸や糖が担体に結合すると，担体の立体構造が変化して，膜の反対 側へ分子が移動する。 # $ チャネルや担体による物質の移動は，エネルギーを必要とする。 筋細胞の筋小胞体内に蓄えられているカルシウムイオンは，筋細胞が刺激 % されることで開くナトリウムチャネルを通して，細胞質中に放出される。 腎臓の細尿管上皮細胞の細胞膜には，アクアポリンとよばれる水だけを通 過させるチャネルが多く存在する。 ― ２４ ― # （Ra ） （文２） 赤血球内外のカリウムイオン（K＋）とナトリウムイオン（Na＋）の濃度を調べ ると，能動輸送が行われているため，細胞内では K＋ 濃度が高く，細胞外では Na＋ 濃度が高い。この能動輸送のしくみはナトリウムポンプとよばれ，細胞の内側で ATP を分解し，能動輸送に必要なエネルギーを得ることで機能している。能動輸 送について調べるため，次の実験を行い，その結果を図に示した。ただし，ヒトの 赤血球に細胞質基質はあるが，ミトコンドリアはないことがわかっている。 （実験） ヒトの赤血球を体液と同じイオン組成の溶液に浮遊させ（図のＡ点），４℃で数 日放置した。その結果，赤血球内の K＋ 濃度は減少し，Na＋ 濃度は増加した（Ｂ 点） 。そこで温度を３ ７℃に上げて保温したところ，K＋ 濃度は増加し，Na＋ 濃度は 減少した（Ｃ点） 。ところが，さらに３ ７℃で保温すると，赤血球内の K＋ 濃度は再 び減少し，Na＋ 濃度は増加した。次に，Ｄ点で３７℃に保ったまま赤血球の浮遊液 にグルコースを加え，そのまま保温したところ，K＋ 濃度は増加し，Na＋ 濃度は減 少した（Ｅ点） 。しかし，グルコースのかわりに ATP を添加した場合には，同様の ! 現象は観察されなかった。 Ａ １.０ 赤 血 ０.９ 球 内 の ０.８ 濃 ０.７ 度 ︵ ０.６ 相 対 値 ０.５ ︶ Ｅ Ｃ Ｂ ０ Ｄ １ ２ ２４ ３６ ３ ７℃に温度を上げてからの時間 ４８ （時間） 図 ― ２５ ― ! （Ra ） 〔６〕 実験結果に関する次の各問いに答えよ。 ! 図のＡ点からＢ点にかけて赤血球内で起こった現象の説明として適当なも のを下の選択肢の中から２つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! カリウムチャネルとナトリウムチャネルのはたらきで，K＋ は内側から 外側へ，Na＋ は外側から内側へと移動した。 " カリウムチャネルとナトリウムチャネルのはたらきで，K＋ は外側から 内側へ，Na＋ は内側から外側へと移動した。 # ナトリウムポンプのはたらきで，K＋ は内側から外側へ，Na＋ は外側か ら内側へと移動した。 $ ナトリウムポンプのはたらきで，K＋ は外側から内側へ，Na＋ は内側か ら外側へと移動した。 % 解糖系の酵素のはたらきが活性化し，ナトリウムポンプが機能するよう になった。 & 解糖系の酵素のはたらきが低下し，ナトリウムポンプが機能しなくなっ た。 ' クエン酸回路の酵素のはたらきが活性化し，ナトリウムポンプが機能す るようになった。 ( " クエン酸回路の酵素のはたらきが低下し，ナトリウムポンプが機能しな くなった。 図のＢ点からＣ点にかけて赤血球内で起こった現象の説明として適当なも ! のを の選択肢の中から２つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ― ２６ ― # （Ra ） % 〔７〕 文章中の下線部 に関して，図のＤ点においてグルコースを添加した場合と ATP を添加した場合で違いが生じた理由として適当なものを下の選択肢の中 から２つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! 細胞内に取り込まれたグルコースをもとにして，解糖系で生じた ATP が 利用された。 " 細胞内に取り込まれたグルコースをもとにして，クエン酸回路で生じた # $ ATP が利用された。 細胞外の ATP が細胞内に取り込まれた。 細胞外の ATP が細胞内に取り込まれなかった。 ― ２７ ― # （Ra ） （このページは空白） ― ２８ ― ! （Ra ） % 次の文章を読み， 〔１〕∼〔７〕の問いに答えよ。 被子植物では，おしべの先端のやくの中で 花粉母細胞が減数分裂を行って，４ ! 個の細胞からなる花粉四分子ができる。花粉四分子の細胞は離れてそれぞれが花粉 になるが，その過程で細胞の不等分裂が１回起こり，成熟した花粉では細胞質の少 ない あ が細胞質の多い花粉管細胞の中に取り込まれた状態になっている。一 方，めしべの子房の中には１個，あるいはそれ以上の い ができ，その中では 減数分裂によってできた４個の細胞のうち３個は退化し，残りの１個の細胞がさら に 核分裂をくりかえして，胚のうが形成される。 " 花粉がめしべの柱頭につくと，発芽して花粉管を # 粉管の中では あ い に向かって伸ばす。花 はさらに分裂して２個の精細胞となる。花粉管が胚のうに達 すると，精細胞の１つは卵細胞と受精して受精卵になり，もう１つは中央細胞と融 合して将来の胚乳をつくる。 その後，受精卵は細胞分裂をくりかえして う と え になる。 う はさらに分裂して，幼芽・子葉・胚軸・幼根からなる胚になり，胚乳と胚を内部に $ 包みこんでいた % お が種皮となって種子が形成される。種子は，その後必要な 条件がそろうと発芽して植物体をつくり，やがて花芽が分化して 花が形成される。 & 〔１〕 文章中の あ ∼ お にあてはまる語句を解答用紙の 内に記 入せよ。 & 〔２〕 文章中の下線部 に関して，DNA 複製前の花粉母細胞１個と，それからで きる花粉１個に含まれるそれぞれの DNA 量の比を下の選択肢の中から１つ選 び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! １：１ " ２：１ # ３：１ $ ４：１ ―２ ９― # （Ra ） ! 〔３〕 文章中の下線部 の核分裂は，何回行われるか。下の選択肢の中から１つ選 び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! １回 " ２回 # ３回 $ ４回 % ５回 " 〔４〕 文章中の下線部 に関して，次の実験１と実験２を行い，それぞれの結果を 得た。これらの実験について，各問いに答えよ。 （実験１） １ ０％のスクロースを含む寒天培地に，被子植物の成熟した花粉を 落とし，花粉管の伸長の様子と花粉管の内部を観察した。その後，酢 酸オルセインを滴下して同様に観察した。 （結果１） 時間とともに花粉管が伸長し，花粉管内部の顆粒が動いている様子 が観察できた。また酢酸オルセインを滴下すると，花粉管の伸長や顆 粒の動きは止まり，赤く染色された分裂後の精細胞の核が観察された。 ! 結果１について，最も適当な記述を下の選択肢の中から選び，その番号を 解答用紙にマークせよ。 ! 顆粒は拡散により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は半減してい る。 " 顆粒は拡散により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は変化してい ない。 # 顆粒は原形質流動により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は半減 している。 $ 顆粒は原形質流動により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は変化 していない。 % 顆粒は受動輸送により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は半減し & ている。 顆粒は受動輸送により動いており，分裂後の精細胞の染色体数は変化し ていない。 ―３ ０― # （Ra ） ! 結果１について，１個の花粉管の中には最大何個の核が存在するか。下の 選択肢の中から１つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! １個 " # ２個 $ ３個 ４個 % ５個 （実験２） 園芸品種として身近にみられるトレニアの花は，胚のうの一部が裸 出している。この特徴に着目して，花粉管を胚のうへと導くのは，胚 のうのどの細胞であるかを調べるため，胚のうの卵細胞・中央細胞・ ２つの助細胞のうちの１個の細胞をレーザーで破壊し，花粉管が誘引 される頻度を調べた。 （結果２） 下表の結果を得た。 表 胚のう中の細胞 卵細胞 中央細胞 助細胞 助細胞 誘引頻度 完全 ＋ ＋ ＋ ＋ ９８％ − ＋ ＋ ＋ ９４％ ＋ − ＋ ＋ １００％ ＋ ＋ − ＋ ７１％ １個の細胞を破壊 ＋ 破壊しない，− 破壊する " 結果２の表から，花粉管を誘引している細胞はどれであると推定できるか。 その細胞名を解答用紙の 内に記入せよ。 # "の推定をさらに確かめるためには，どのような実験を行えばよいか。２０ 字以内で解答用紙の 内に記入せよ。 ― ３１ ― # （Ra ） ! 断面図である。次の!∼%の記述に相当する構造はどれか。下の図からそれぞ 〔５〕 文章中の下線部 に関して，下の図は被子植物のナズナの発生途中の種子の れ１つずつ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! " # $ % 幼根 胚軸 発生が進行すると大きく発達し，発芽に必要な栄養分を貯蔵する。 花粉に由来する遺伝子を一切含まない。 受精卵に由来する構造だが，完成した種子では消失する。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 図 " 〔６〕 文章中の下線部 に関して，次のＡ群の各植物の完成した種子の胚乳の核相 を，Ｂ群の中からそれぞれ１つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 Ａ群 Ｂ群 ! " # ! $ イチョウ イネ エンドウ n ４n " % ２n # ３n 胚乳は消滅している ― ３２ ― # （Ra ） " 〔７〕 文章中の下線部 に関して，近年シロイヌナズナの花の形の変異株を用いた 分子遺伝学的研究から，花の器官形成は３種類の調節遺伝子（ホメオティック 遺伝子）がつくるタンパク質の組合せで決まるというしくみが提唱された。こ のしくみは，これらの遺伝子の名称をとって何モデルとよばれるか。アルファ ベット３文字で，解答用紙の 内に記入せよ。 ― ３３ ― ! （Ra ） （このページは空白） ― ３４ ― ! （Ra ） " 次の文章を読み， 〔１〕∼〔４〕の問いに答えよ。 グルコースは体内の細胞でおもなエネルギー源として消費されているが，脳の神 経細胞ではグルコースが唯一のエネルギー源となっている。そのため，血液中のグ ルコース濃度を一定に保つことは大切である。食後の血糖値は，自律神経系によっ ! て調節されるほか，ホルモンによっても調節されている。ホルモンとは， あ 腺とよばれる器官から血液中に放出される物質で，血液の循環とともに全身に行き わたり，特定の臓器や細胞に効果的に作用する。ホルモンを使って，体内環境を調 節するしくみを あ 系とよぶ。食事によってグルコースは，消化管から体内に 取り込まれ，一時的に血糖値は上昇するが，やがてすみやかに自律神経やホルモン によって，再びもとの値に戻るように調節されている。 また血液中のグルコースは，腎臓の糸球体でろ過されるが，ろ過されたグルコー " スは再吸収され，排泄されないようになっている。 血糖値の調節に重要なはたらきをもつ すい臓は，ホルモンを分泌する # 腺の役割に加え，食物の消化を助けるすい液を分泌する ある。 あ 腺の A 細胞からは血糖値を上げる からは血糖値を下げる お え う い あ 腺としての役割も が分泌され，また B 細胞 が血液中に分泌される。すい液はすい管を通って， に分泌される。胆のうに蓄えられた胆汁もまた胆管をへて， お に分泌 される。 〔１〕 文章中の あ ∼ お にあてはまる語句を，解答用紙の 内に 記入せよ。 ―３ ５― ! （Ra ） ! 〔２〕 文章中の下線部 に関して，次の問いに答えよ。 ! 血糖値の調節について，最も適当なものを下の選択肢の中から選び，その 番号を解答用紙にマークせよ。 ! 血糖値の上昇により脳下垂体が刺激され，これにより興奮した副交感神 経が，副腎皮質から糖質コルチコイドを分泌させる。 " 血糖値の上昇により小脳が刺激され，これにより興奮した副交感神経が， 血糖値を下げるホルモンを分泌させる。 # $ 血糖値の上昇により肝臓が刺激され，グリコーゲン合成が促進する。 血糖値の低下により脳下垂体が刺激され，交感神経を興奮させ，アドレ ナリンの分泌を抑制する。 % 血糖値の低下により腎臓が刺激され，血糖値を上げるホルモンを分泌さ せる。 " 血糖値の恒常性が保たれなくなった代表的な病気を何というか。解答用紙 # の 内に記入せよ。 最も早く血糖値を上げる食材を下の選択肢の中から１つ選び，その番号を 解答用紙にマークせよ。 ! $ 角砂糖 " グラニュー糖 はちみつ % メープルシロップ # ブドウ糖 ―３ ６― # （Ra ） ! 図１は，健常者の食事開始後の血液中の う と え のホルモン濃 度の変化を測定したものである。最大血糖値に達するのは，図１の !∼%の どの時点か。最も適当なものを選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ホ ル モ ン 濃 度 ︵ 相 対 値 ︶ え う 食事 ① 開始 ② ③ ④ ⑤ 時間（分） 図１ " !で選んだ，最大血糖値に達する時間に最も近いものを下の選択肢の中か ら選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! ５分 " １０分 # ４５分 $ ９０分 % １８ ０分 ― ３７ ― # （Ra ） ! 〔３〕 文章中の下線部 に関して，次の問いに答えよ。 ! 健康な成人の１日の尿量は，１∼２L である。１日の尿量が１． ８L で，再 吸収率が９ ９． ２％であったとすると，１日にろ過される原尿の量は何 L か。 計算した整数値を解答用紙の " 内に記入せよ。 体液の水分が不足し塩分濃度が上昇すると，血液の総量が減少する。これ らの変化を間脳が感知し，脳下垂体からあるホルモンが分泌される。このホ ルモン名を解答用紙の # 内に記入せよ。 腎臓において，原尿からの再吸収率が最も高いものを下の選択肢の中から 選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 $ ! " アミノ酸 # カリウム カルシウム $ ナトリウム もし腎臓におけるグルコースの再吸収を薬で阻害したとすると，血液中お よび尿中グルコース濃度はそれぞれどのように変化するか。下の文章中の か と き にあてはまる語句の組み合わせとして最も適当なものを 下の選択肢の中から選び，解答用紙にマークせよ。 血液中グルコース濃度は ! " # $ % & か ，尿中グルコース濃度は か き 上昇し 変化しない 上昇し 上昇する 低下し 上昇する 低下し 変化しない 変化せず 上昇する 変化せず 低下する き 。 ― ３８ ― # （Ra ） ! 〔４〕 文章中の下線部 に関して，次の問いに答えよ。 すい臓の組織を観察すると，図２のように， Ｘ が Ｙ の領域の中 に点在している。 Ｘ Ｙ 図２ ! 図中の Ｘ と すい臓の組織切片の顕微鏡写真 Ｙ について，適当な記述はどれか。下の選択肢の 中から２つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! Ｘ " Ｘ # Ｘ $ Ｙ % Ｙ & Ｙ " 図中の からは，血糖値を上げるホルモンが分泌される。 からは，血糖値を下げるホルモンが分泌される。 からは，食物の消化を助ける酵素が分泌される。 からは，血糖値を上げるホルモンが分泌される。 からは，血糖値を下げるホルモンが分泌される。 からは，食物の消化を助ける塩酸が分泌される。 Ｘ は何とよばれているか。名称を解答用紙の 内に記 入せよ。 ― ３９ ― # （Ra ） （このページは空白） ― ４０ ― ! （Ra ） + 次の文章を読み， 〔１〕∼〔６〕の問いに答えよ。 地球上では，あらゆる場所に生物が生息し，地表を植物がおおっている。その植 物群落の中で，地面を広くおおい，よく目立つ種を あ 種という。 火山の噴火などで裸地が形成されると，やがて 先駆植物がまばらに生育し始め ! る。やがて岩石の風化が進み，わずかずつ 土壌が形成されると，多年生草本と陽 " 樹の低木林からなる植物群落がパッチ状（まだら）に現れる。さらに土壌が増える と，高木の陽樹林が形成され，やがて い 林に置き換わって う # る。このような，裸地から始まる植物群落の移り変わりを え に達す という。 植生は，標高が異なることでも変化する。本州では一般に，標高が低い場所から， Ｘ ，夏緑樹林， Ｙ また，植生は お 極端に低い，または なる。 Ｙ か $ と によっても影響される。世界では， お が が極端に少ない場合，森林が生育できず， き と が年間をとおして十分にある場合は， ，夏緑樹林， Ｘ ! か か 文章中の ， Ｚ お の低いほうから， のような森林がみられる。 について，次の問いに答えよ。 〔１〕 文章中の " ，高山低木林や高山草原がみられる。 あ ∼ き にあてはまる語句を，解答用紙の 内 Ｘ ∼ Ｚ にあてはまるバイオーム（生物群系）は何か。 に記入せよ。 文章中の 下の選択肢の中から１つずつ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! % ) 雨緑樹林 サバンナ ツンドラ " & * 広葉樹林 照葉樹林 # ' 硬葉樹林 針葉樹林 $ ( 砂漠 ステップ 熱帯多雨林 ― ４１ ― # （Ra ） 〔２〕 次の植生と植物の組み合わせの中で，間違っているものはどれか。下の選択 肢の中から１つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ! " # $ % 植生 植物 Ｘ スダジイ 夏緑樹林 クヌギ Y カラマツ 高山低木林 ツツジ 高山草原 コマクサ 〔３〕 植生の変化について，次の問いに答えよ。 ! ! 文章中の下線部 に関して，裸地に直接生育するために最も重要と考えら れる植物の性質は何か。下の選択肢の中から１つ選び，その番号を解答用紙 にマークせよ。 " ! " # $ % & ' ( 暗い場所でも成長できる。 明るい場所ではやく成長できる。 種子が大きい。 種子が小さい。 種子の散布力が大きい。 種子の散布力が小さい。 乾燥地でも生育できる。 貧酸素地でも生育できる。 陽樹林を形成する樹木の生育に最も重要と考えられる性質は何か。 !の選 択肢の中から１つ選び，その番号を解答用紙にマークせよ。 ― ４２ ― # （Ra ） ! 〔４〕 文章中の下線部 に関して，風化した岩石（砂や粘土）以外で土壌の形成に 必要な物質は何か。解答用紙の " 内に漢字３文字で記入せよ。 〔５〕 文章中の下線部 に関して， う に達した森林では，新たな芽ばえが生 育しても，その近くにすでに生育している樹木との競争に勝てず，枯れてしま うことが多い。しかし，部分的に樹木が少なく明るい空間では，例外的に若い 木に更新される。 ! " このような場所を何というか。解答用紙の この場所ができる成因を，２ ０字以内で解答用紙の 内に記入せよ。 内に記入せよ。 # 〔６〕 文章中の下線部 に関して，ヨーロッパアルプスでは樹木高が高い針葉樹林 からすぐに高山草原になる。それに対して日本の高山では，針葉樹林と高山草 原の間に，ハイマツやキャラボクのような樹木高が極端に低い低木林が多くみ られる。これは，日本の高山のどのような無機的環境（非生物的環境）に対す る適応と考えられるか。１ ５字以内で解答用紙の 内に記入せよ。 ― ４３ ― ! （Ra ）