Comments
Description
Transcript
数学または理科 理工学部〈生命科学科〉
１ ２月７日実施 数学または理科 理工学部〈生命科学科〉 II O を原点とする座標平面上の 2 点 A(−6, 8)，B(4, 3) の位置ベクトルをそれぞれ − → − → − → − → a ， b とする。2 点 P，Q の位置ベクトルをそれぞれ p ， q とするとき，次の 3 つの条件が成り立っているとする。 − → − → → − p − a=p − → − → → − 2 q − b = q − → < p = 10 (1) P は直線 y = ア イ ウエ x+ オ カキ + ⎛ (2) Q は点 ⎝ ク コサ シ ケ である。 ⎞ , ス ⎠ を中心とする半径 ⎛ PQ が最小となるとき，P の座標は ⎝ PQ = ニ ヌ である。 セソ の円の周上にあ タ る。したがって，Q の y 座標の最小値は (3) 上にある。P の x 座標の最大値は チ である。 ツ テ ト ⎞ , ナ ⎠ であり， III O を原点とする座標平面において放物線 y = x2 を考える。以下，点を表す記号 は，(1), (2), (3), (4) で共通のものを用いる。 (1) 放物線の接線で，傾きが 1 であるものの方程式は ア y =x− ······ 1 イ ⎛ ウ である。 1 と放物線との接点 T の座標は ⎝ エ , オ ⎞ ⎠ である。 カ 1 直線 1 と平行で， 1 との距離が √ であり，異なる 2 点 P，Q で放物線と 2 交わるような直線の方程式は (2) キ y =x+ である。このとき，TPQ の面積は (3) ······ 2 ク 直線 1 と平行で， 2 との距離が ケ √ である。 2 であり，異なる 2 点 R，S で放物線と 交わるような直線の方程式は y =x+ コサ シ ······ 3 である。 (4) 4 点 P，Q，R，S を頂点とする台形の面積は ス セ + ソ であり，放物線と直線 2 および直線 3 で囲まれた部分の面積は タ である。 チ − ツ テ 物 " #解答番号 以下の から １ ２ ９ 理 １ ∼ ２９ $ % にあてはまる最も適切な答えを各解答群から１つ選 び，解答用紙（マークシート）にマークせよ。ただし，同じ番号をくり返し選んでもよ い。数値を選ぶ場合は最も近い値を選ぶものとする。 ! 図のように，一直線の道を vA の速さで進んでいた自動車 A の運転手が，時刻 t＝０ に前方に同じ向きに進む遅い自動車 B を発見し，一定の大きさ a の加速度で自動車 A を減速させた。t＝０のときの自動車 A と B の車間距離は L であった。一方，速さ vB （vB＜vA）で進んでいた自動車 B の運転手は，時刻 t＝t０（≧０）に自動車 A が接近して いることに気づき，一定の大きさ b の加速度で自動車 B を加速させた。空気の抵抗は 無視できるとする。 L ! vA vB A B t０＝０の場合に，これらの自動車が最も接近したときの車間距離はほとんど０で あったが，あやうく衝突をまぬがれた。このことから，２つの自動車の運動を考えよ う。時刻 （ t ＞０）における自動車 A の速さは １ であり，自動車 A と B の車 間距離は ２ t＝ のときであり，自動車 A の運転手が自動車 B を発見したときの車間距 ３ で 与 え ら れ る。こ れ ら の 自 動 車 が 最 も 接 近 す る の は 時 刻 離を vA，vB，a，b を用いて表すと L＝ 最も接近した時刻 t＝ ３ ４ である。また，自動車 A と B が の自動車 A の速さは ５ である。 の解答群 １ ! & " ' vA a vA t− t２ ２ ２ vA−at a vA t＋ t２ ２ # ( vA＋at b vB t− t２ ２ $ ) vB−bt b vB t＋ t２ ２ % vB＋bt の解答群 ! １ （vA−vB） t （a＋b）t２− ２ " １ （a−b）t２−（vA−vB）t ２ # １ （a＋b）t２＋ （vA−vB） t ２ $ １ （a−b）t２＋（vA−vB）t ２ % １ （a＋b）t２− （vA−vB） t＋L ２ & １ （a−b）t２−（vA−vB）t＋L ２ ' １ （a＋b）t２＋ （vA−vB） t＋L ２ ( １ （a−b）t２＋（vA−vB）t＋L ２ # vA＋vB a−b ３ ! の解答群 vA＋vB a＋b % ２ （vA＋vB） a＋b ４ " vA−vB a＋b $ vA−vB a−b & ２ （vA−vB） a＋b ' ２ （vA＋vB） a−b ( ２ （vA−vB） a−b の解答群 ! vA＋vB ２ （a＋b） " vA−vB ２ （a＋b） # vA＋vB ２ （a−b） $ vA−vB ２ （a−b） % ２ （vA＋vB） ２ （a＋b） & ２ （vA−vB） ２ （a＋b） ' ２ （vA＋vB） ２ （a−b） ( ２ （vA−vB） ２ （a−b） ５ の解答群 ! vA＋vB a＋b " vA−vB a＋b # vA＋vB a−b $ vA−vB a−b % avA＋bvB a＋b & bvA＋avB a＋b ' avA＋bvB a−b ( bvA＋avB a−b + t＝０で，速さ２ ０． ０m／s で走行中の自動車 A の運転手が，速さ８． ０m／s で走行中 の自動車 B を発見したときの車間距離は２ ２． ５m であった。減速と加速の加速度の大 きさを，それぞれ３． ０m／s２ と１． ０m／s２ とする。 , t０＝０の場合，両者が最も接近したときの車間距離は m である。自動 ６ 車 A と B が最も接近した瞬間に，自動車 A から自動車 B に向けボールを斜めに投 げ上げたところ，その１． ０s 後に自動車 B で受け取ることが出来た。このボールの 速度の水平成分の大きさは，ボールを投げた瞬間の自動車 A から見て ７ m／s である。ただし，自動車 A と B およびボールの大きさは無視できるとして考えよ。 - ０s となった。そのため自動車 A 自動車 B の運転手が気づくのが遅れて，t０＝３． と B は衝突して一体となった。自動車 A と B の質量がそれぞれ４． ０×１ ０３ kg と ２． ０×１０３ kg であったとすると，衝突直後の自動車の速さは 衝突により失われた運動エネルギーは の解答群 ６ " ' # ( ０ ２． ５ " ' ７ １． ０ ６． ０ ， ８ # ( $ ) ０． ５ ３． ０ ， ２． ０ ７． ０ ９ １． ０ ３． ５ の解答群 $ ) ３． ０ ８． ０ ９ ８ m／s であり， ×１０３ J である。 % * % * １． ５ ４． ０ ４． ０ ９． ０ & ! & ! ２． ０ ４． ５ ５． ０ １ ０． ０ + コンデンサーに関する以下の問いに答えよ。 , 半径 R〔m〕の二枚の金属円板を距離 d〔m〕だけ離して固定した平行板コンデン サーを考える。ただし，d〔m〕は R〔m〕に比べて十分小さいとし，極板間は真空で あるとする。極板にそれぞれ＋Q〔C〕と−Q〔C〕の電気量が蓄えられたとき，クー ロ ン の 法 則 の 比 例 定 数 を k０〔N・m２／C２〕と す る と，極 板 間 の 電 気 力 線 の 本 数 は 本であり，極板間の電場の強さは E ＝ １ ０ １１ 〔V／m〕となる。これによ り，極板間の電位差が得られ，電気量と電位差との比例係数として平行板コンデン サーの電気容量が定まる。したがって，この 平 行 板 コ ン デ ン サ ー の 電 気 容 量 は １ ２ 〔F〕となる。 の解答群 １ ０ " & k０Q ４π k０Q # ' π R２k０Q $ ( ２k０Q ４k０Q ２π R２k０Q % ) ２π k０Q ４π R２k０Q の解答群 １ １ " Q d # Q d２ $ Q π R２ % ２Q π R２ & ４k０Q R２ ' ４k０Q π R２ ( Q ４π k０R２ ) Q２ ４π k０R２ の解答群 １ ２ " R ４k０d # π R２ ４k０d $ R２ ４π k０d % ４π k０d R２ & ４k０d R２ ' ４k０d π R２ ( d ４k０R２ ) ４k０R２ d * R２ d ! d R２ ２ ! ３つの平行板コンデンサー C１，C２，C３ と電池からなる回路を，図のように鉛直に 置いた。コンデンサー C１，C２，C３ の極板はいずれも同じ形をしており，面積も等し いとする。コンデンサー C１ および C３ は，極板間距離が d〔m〕に固定されており， 下の極板はいずれも接地されている。コンデンサー C２ の上の極板は固定されており， 下の極板はばね定数 k〔N／m〕の金属のばねを介して接地されている。また，ばねと コンデンサー C２ の下の極板は鉛直方向の運動のみが許されており，C２ の極板間距離 が d〔m〕のとき，図中下向きの重力とばねの弾性力がつりあう。極板は広く，極板 の周辺部の影響や，ばねをつけることによる電気容量の変化は考えなくてよい。はじ め，どのコンデンサーも帯電していないとする。 S２ S１ S３ d C１ d C２ C３ k 接地 " まずスイッチ S１ を閉じて C１ を充電した。C１ の電気容量を C〔F〕とすると，C１ の上の極板が＋Q０〔C〕の電荷を帯びた場合，極板間の電位差は # １３ 〔V〕と なる。 続けて，スイッチ S１ を開いてスイッチ S２ を閉じた。ただし，C２ の極板間距離 は d〔m〕に固定しておいた。このとき，C１ と C２ の電気容量は等しいので，C２ の上 の極板が蓄える電気量は １ ４ 〔C〕となり，極板間の電位差は １５ 〔V〕 となる。また，C２ に蓄えられる静電エネルギーは * １６ 〔J〕である。 次に，スイッチ S２ を開いたのち，C２ の下の極板の固定を外し，極板の電荷が逃 げないようにゆっくりと下の極板を上方に移動させた。この操作によって，C２ に d 蓄えられている静電エネルギーは １７ 。そして，極板間距離が 〔m〕と ２ なったとき，ばねは自然の長さとなり，同時に C２ の下の極板に働く重力と極板間 + に働く静電気力がちょうどつりあった。＋Q〔C〕と−Q〔C〕の電気量を帯びた極 １ 板間に働く静電気力は，極板間の電場の強さを E〔V／m〕とすると， QE〔N〕で ２ １８ 〔N／m〕と表せる。 与えられる。このことから，ばね定数は k＝ その後，スイッチ S２ を開いたままスイッチ S３ を閉じた。ただし，C２ の極板間 d 距 離 は 〔m〕に 固 定 し て お い た。こ の と き，C３ の 極 板 間 の 電 位 差 は ２ Q １ ９ × ０〔V〕となる。 C １ ３ の解答群 ! C Q０ " Q０ C # CQ０ $ ２CQ０ & CQ０ ２ ' ２C Q０ ( ２Q０ C ) C ２Q０ １ ４ ! % Q０ ２C の解答群 " & １ Q ４ ０ Q０ １ ５ % # ' １ − Q０ ４ −Q０ $ ( １ Q ２ ０ ２Q０ １ − Q０ ２ −２Q０ の解答群 ! CQ０ " ２CQ０ # C Q０ $ Q０ C & Q０ ２C ' CQ０ ２ ( ２Q０ C ) C ２Q０ % ２C Q０ １ ６ " ' ８C # Q０２ ６C $ Q０２ ４C % Q０２ ２C & Q０２ C C２ ８Q０ ( C２ ６Q０ ) C２ ４Q０ * C２ ２Q０ ! C２ Q０ １ ７ " の解答群 Q０２ の解答群 増加する １ ８ # 減少する $ 変わらない Q０２ ２Cd $ Q０２ ４Cd % Q０２ ８Cd Q０２ ２Cd２ ( Q０２ ４Cd２ ) Q０２ ８Cd２ の解答群 " Q０２ Cd # & Q０２ Cd２ ' １ ９ の解答群 " １ # １ ２ $ ３ ２ % ２ & １ ３ ' ２ ３ ( １ ４ ) ３ ４ * １ ６ ! ５ ６ ' 図のように，なめらかに動き，質量が無視できるピストンをもつ円筒容器を鉛直に立 て，容器内に単原子分子の理想気体を１mol 封入した。容器の側面とピストンは断熱材 でできており，それらの熱容量は無視できるものとする。容器の底面は熱を伝える物質 でできており，気体の温度を調整できる熱源と接触している。ここで，容器の底からピ ストンの下部までの距離をピストンの高さとよぶことにする。ただし，ピストンの断面 積 を S〔m２〕 ，大 気 圧 を p０〔Pa〕 ，重 力 加 速 度 の 大 き さ を g〔m／s２〕，気 体 定 数 を ３ R〔J／mol・K〕 ，単原子分子の定積モル比熱を R〔J／mol・K〕とする。 ２ 大気圧 p０ おもり ピ ス ト ン の 高 さ 断面積 S のピストン １mol 熱源 ( 熱源を調整して気体の温度を T０〔K〕とし，ピストンの上におもりを静かにのせる と，ピストンの高さが h０〔m〕となって静止した。このときの円筒容器内の気体の圧 力が２p０〔Pa〕であったとき，おもりの質量は ２ ０ の解答群 p０ p０ g ２g ! " # ２p０ g $ ２０ p０S g 〔kg〕である。 % p０S ２g & ２p０S g . 次に，熱源の温度をゆっくりと上げて気体を加熱すると，圧力が一定のままでピス トンがゆっくりと上昇した。熱源の温度上昇を止めると，気体の温度も一定になり， ピストンの高さが２h０〔m〕となって静止した。このときの気体の温度は ２１ 〔K〕 で あ る。ま た，ピ ス ト ン が 移 動 す る 過 程 で 容 器 内 の 気 体 が 外 部 に し た 仕 事 は ２ ２ 〔J〕であり，このうちおもりにした仕事は で熱源から気体に与えられた熱量は # ' １ T ４ ０ ２T０ ２ ２ 〔J〕である。この過程 〔J〕となる。 の解答群 ２ １ " & ２ ４ ２３ ， $ ( １ T ２ ０ ３T０ % T０ ３ T ２ ０ ４T０ の解答群 ２ ３ " ０ # １ ph ２ ００ $ p０h０ % ２p０h０ & − ' −p０h０ ( −２p０h０ ) １ p Sh ２ ０ ０ * p０Sh０ ! ２p０Sh０ + − , −p０Sh０ - −２p０Sh０ ２ ４ １ p Sh ２ ０ ０ １ ph ２ ００ の解答群 " ３ RT ＋p Sh ２ ０ ０ ０ # ３ RT −p Sh ２ ０ ０ ０ $ ３ RT ＋２p０Sh０ ２ ０ % ３ RT −２p０Sh０ ２ ０ & ３ − RT０＋p０Sh０ ２ ' ３ − RT０−p０Sh０ ２ ( ３ − RT０＋２p０Sh０ ２ ) ３ − RT０−２p０Sh０ ２ ) 次に，ピストンを固定したまま，熱源を調整して気体の温度を下げ，この後におも りを取り除いてピストンの固定を静かに取り外したところ，ピストンの高さは ２h０〔m〕のままでつりあった。このときの気体の温度は 操作で気体が失った熱量は ２ ５ ! % 〔J〕である。 ２T０ " & ３T０ # ' ４T０ １ T ２ ０ T０ $ ３ T ２ ０ $ ３ RT ２ ０ の解答群 ! ０ " １ RT ２ ０ # RT０ % ２RT０ & ５ RT ２ ０ ' ３RT０ * 〔K〕であり，この の解答群 １ T ４ ０ ２ ６ ２ ６ ２５ その後，気体の温度を一定に保ったまま，再びおもりを静かにピストンにのせたと ( ころ，ピストンはゆっくり動いて， のおもりをのせてピストンが静止した状態に 戻った。この過程における気体の内部エネルギーの変化は ２ ７ ２７ 〔J〕である。 の解答群 ! ０ " １ RT ２ ０ # RT０ % ２RT０ & ５ RT ２ ０ ' ３RT０ $ ３ RT ２ ０ , 以上の ２ ８ とった。 )*+の過程における気体の状態変化を最も適切に表しているグラフは である。ただし，ピストンの高さ h〔m〕を横軸に，圧力 p〔Pa〕を縦軸に * また， の過程が終了した状態から，断熱変化でピストンの高さを２h０〔m〕から h０〔m〕に戻した場合，最終状態の圧力は２p０〔Pa〕に比べて ２ ８ ! の解答群 p h O ２９ 。 " # $ p p p O h h O O % & ' ( p p p p h O ２ ９ ! の解答群 大きくなる h O " 小さくなる h O # 変わらない O h h 化 2 3解答番号 ! 学 １ ∼ 4 5 ５２ ハロゲンに関する次の文章〔１〕と〔２〕を読み，空欄 １ ∼ ５ にあ てはまる最も適切なものを，それぞれの解答群から一つ選び，解答欄にマークせよ。た だし，同じものを繰り返し選んでもよい。 〔１〕 ハロゲンの単体は二原子分子からなり，いずれも強い酸化力を示す。第２周期から 第５周期までのハロゲンの中で，最も酸化力の強いハロゲンの単体は り， １ は水と激しく反応して ２ １ であ を生じる。また，ヨウ化カリウム KI の水溶液に塩素 Cl２ を加えるとヨウ素 I２ が遊離するが，このとき Cl２ はヨウ化物 イ オ ン I−に 対 し て 酸 化 剤 と し て 作 用 し，こ の と き の イ オ ン 反 応 式 は ２I− ＋ Cl２ 01 I ＋２Cl − ２ と表せる。ここで，このようにハロゲン化物イオンとハ Br−と Cl２， ロゲンの単体が反応する組み合わせは， （Ａ） うちの ３ " # Br２ " % ( ! - HBr と H２ HBr と HBrO HCl と H２O２ HF と H２ HI と H２ $ Cl２ に対する解答群 ２ Br−と I２ の （Ｃ） である。 に対する解答群 １ I−と Br２， （Ｂ） # & ) + . F２ HBr と O２ HCl と H２ HCl と HClO HF と O２ HI と O２ % $ ' * , / I２ HBr と H２O２ HCl と O２ HCl と HClO４ HF と H２O２ HI と H２O２ に対する解答群 ３ " （Ａ）のみ # （Ｂ）のみ % （Ａ）と（Ｂ） & （Ｂ）と（Ｃ） ( （Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ） $ （Ｃ）のみ ' （Ａ）と（Ｃ） 〔２〕 ある一定容積の密閉容器に，１． ０ ０mol のヨウ素 I２ と１． ００mol の水素 H２ を入れ， ある一定温度に保つと，１． ６ ０mol のヨウ化水素 HI が生じ，すべて気体の状態で平衡 に達した。この温度における反応の平衡定数 K は ４ である。したがって， mol の I２ と１． ６０mol の H２ を別の密閉容器に入れて，同じ温度ですべてが ５ 気体の状態で平衡状態になるとすると，１． ２０mol の HI が生じる。 ４ " & * １． ６×１０−２ ２． ５ ３ ２ ５ " & * に対する解答群 ６． ３×１ ０−２ ３． ２ ６４ に対する解答群 ６． ０×１０−１ ８． ５×１０−１ １． ３ # ' ! # ' ! ６． ２×１ ０−１ ９． ６×１ ０−１ ２． １ $ ( + $ ( + ２． ５×１ ０−１ ４． ０ １． ３×１０２ ６． ５×１ ０−１ １． ０ ２． ４ % ) , % ) , ４． ０×１ ０−１ １ ６ ２． ６×１ ０２ ６． ９×１ ０−１ １． ２ ２． ６ + 次の文章〔１〕∼〔３〕を読み，空欄 ６ ∼ ２１ にあてはまる最も適切 なものを，それぞれの解答群から一つ選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じものを 繰り返し選んでもよい。また，原子量は H＝１． ００，C＝１２． ０，O＝１６． ０，Ca＝４０． ０と す る。な お，水 の モ ル 沸 点 上 昇 と モ ル 凝 固 点 降 下 は そ れ ぞ れ０． ５２０K・kg／mol と １． ８ ５K・kg／mol，水 の 比 熱（水１g の 温 度 を１K 上 げ る の に 必 要 な 熱 量）は ４． ２ ０J／ （g・K） とし，水は蒸発しないものとする。 〔１〕 溶質として x〔g〕の塩化ナトリウム NaCl を水 y〔g〕に溶解したところ，完全に溶 解して密度が d〔g／cm３〕の希薄水溶液が得られた。NaCl の式量を M とすると，この ６ ８ 〔％〕 ，モル濃度 c は 水溶液の質量パーセント濃度 p は ７ 〔mol／L〕， ９ １ ０ 質量モル濃度 m は 〔mol／kg〕と表される。溶媒の凝固や溶質の析出がな １ １ 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 いとすれば，これらの濃度の中で温 度 の 影 響 を 受 け な い も の は， １２ 。この NaCl 水溶液の凝固点降下度と沸点上昇度をそれぞれ ΔTf〔K〕と ΔTb〔K〕とし， ΔT ＝ ΔTf ＋ ΔTb と定義すると，ΔT ＝ ΔT を用いて M ＝ １３ と表される。したがって，M は １ ４ の式で求めることができる。 １ ５ ６ " & * . 2 ∼ １ １ １ y １ ００ ０x １ ０ ００ （x＋y） １ ０ ００dx に対する解答群 # ' ! / 3 １０ x＋y １０ ０y dx Mx $ ( , 0 4 １０００ xy １０００y dy My % ) 1 5 x １００x １００ （x＋y） d（x＋y） M（x＋y） １ ２ " % ( p のみである p と c である p と c と m である １ ３ " ( - に対する解答群 に対する解答群 ０． ５ ２ ０p １． ３ ３p ２． ３ ７p １ ４ ， # ) . ０． ５２ ０c １． ３３c １ ５ ２． ３７c " ０．５２０x & ２．３７x * １．３３x×１０ - ΔT 1 （x＋y）ΔT ３ # & ) $ * / c のみである p と m である ０． ５ ２ ０m １． ３ ３m ２． ３ ７m １． １ ９x ４． ７ ４x １． ８５x×１ ０３ d ΔT ２． ３ ７y m のみである c と m である ない に対する解答群 # ' ! . 2 $ ' % ! 0 $ ( + / 3 １． １９p １． ８５p ４． ７４p & + 1 １． ３３x ５． ２０x×１０２ ２． ３７x×１０３ xΔT ２． ３７xy １． １９c １． ８５c ４． ７４c % ) , 0 4 ' , 2 １． １９m １． ８５m ４． ７４m １． ８５x １． １９x×１０３ ４． ７４x×１０３ yΔT ２． ３７ （x＋y） 〔２〕 溶解度は溶媒１ ００g に溶かすことのできる溶質の最大限の質量をグラム単位で表し たときの数値であり，塩化カリウム KCl の水に対する溶解度は，４ ０℃で４ ０． ０，７８℃ で５ ０． ０であることがわかっている。４ ０℃で得られた KCl の飽和水溶液７ ００g に含ま れる KCl の質量は g であり，この溶液を７ ８℃に加熱したときに飽和溶液 １ ６ とするためには，少なくとも １ ７ g の KCl を追加して加える必要がある。 ７ ８℃で得られた KCl の飽和水溶液３ ０ ０g を２０℃にしたときに，KCl が３０． ０g 析出し た。このことから，２ ０℃における KCl の溶解度は １ ６ " ( - ， １０ ７５ ２０ ０ # ) . $ * / １５ １０ ０ ２５ ０ に対する解答群 １ ８ " ( - に対する解答群 １ ７ ６． ７ ２ ５ ４ ０ # ) . $ * ７． ４ ２ ９ ２５ １２ ０ ２８ ０ １ ０ ３ ０ % ! 0 % ! ３５ １２５ ３００ １１ ３３ １８ & + 1 & + と求まる。 ５０ １５０ ３５０ ２０ ３５ ' , 2 ' , ７０ １７５ ３７５ ２２ ３６ ４ ４ 〔３〕 ５ ０． ０g の炭酸カルシウム CaCO３ を強熱すると，二酸化炭素 CO２ が放出されて，酸 化カルシウム CaO が最大で １ ９ mol 生成する。２５℃において CaO に水を加 えると，発熱して水酸化カルシウム Ca （OH） ２ が生成し，その熱化学方程式は CaO （固）＋ H２O （液）＝ Ca （OH） （固）＋ ６４． ８kJ ２ と 表 さ れ る。得 ら れ た １ ９ mol の CaO を 乾 燥 条 件 下 で２ ５℃に 冷 ま し た の ち，４． ５ ０g の水を加えると，Ca （OH） ２ の生成によって，最大で 発 生 す る。 ２ １ ２ ０ ℃になる。 ２０ kJ の熱が kJ の 熱 を 用 い て，１０． ０℃の 水１ ００g を 温 め る と，最 高 で １ ９ " & * - ０． ３ ０ ０ ０． ５ ０ ０ １． ０ ０ １ ３． ０ ２ ５． ９ １ ９ ４ # ) . 4 ０． ３ ３ ３ ０． ６ ０ ０ １． ３ ３ ３． ２４ １ ４． ６ ３ ２． ４ １ ６． ８ ４ ２． ４ ７ ８． ０ # ) . $ * / ４． ８ ６ １ ６． ２ ６ ４． ８ % ! 0 % ) , 0 ０． ２００ ０． ４００ ０． ６６７ １． ５０ ６． ４８ １９． ４ ８１． ０ & + 1 ８． １０ ２２． ７ ９７． ２ ０． ２５０ ０． ４５０ ０． ８００ ２． ００ ' , 2 ９． ７２ ２４． ３ １３０ ２ ５９ に対する解答群 １ ０． ２ $ ( + / ０． １ ５ ０ に対する解答群 １． ６ ２ ２ １ " ( 3 # ' ! . ０． １ ０ ０ ２ ０ " ( 3 に対する解答群 １ ０． ４ １ ９． ６ ４ ８． ６ $ * / １ １． ６ ２ ６． ２ ６ ８． ０ % ! 0 １３． ９ ３２． ４ ７１． ６ & + 1 １４． ９ ３８． ６ ７５． ６ ' , 2 １６． ２ ４０． ５ ７７． １ + エステルに関する次の文章を読み，空欄 ２２ ∼ ３１ にあてはまる最も適 切なものを，それぞれの解答群から一つ選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じもの を繰り返し選んでもよい。また，原子量は H＝１． ００，C＝１２． ０，O＝１６． ０，I＝１２７とす る。 〔１〕 ある不飽和モノカルボン酸（分子中に三重結合は含まれないとする）とエタノール か ら エ ス テ ル が 生 成 し た。こ の エ ス テ ル１． ５３g を 完 全 に け ん 化 す る の に， ５． ０ ０×１０−１ mol／L 水酸化ナトリウム水溶液を１ ０． ０mL 必要とした。このことから， このエステルの物質量は ２ ４ ２ ２ ×１０ ２ ３ mol と求まり，エステルの分子量は と求まる。また，このエステル３． ０６g に含まれる炭素−炭素二重結合にヨ ウ素 I２ が７． ６ ２g 付加した。このことから，エステル１分子の中に炭素−炭素二重結 合は， ２ ５ 個あることがわかる。 〔２〕 希塩酸に溶かした酢酸エチルは加水分解し，酢酸とエタノールが生成する。加水分 解が開始してから１ ０ ００秒（単位：s）後の酢酸エチルの濃度 c１ は４． ５０×１０−１ mol／L， ２ ０ ０ ０秒後の酢酸エチルの濃度 c２ は３． ５０×１０−１ mol／L であった。反応中，溶液から の各物質の蒸発はなく，溶液の体積が一定とみなせるとすると，１ ０００∼２ ０００秒の間 の酢酸エチルの平均の反応速度 v は， ２６ ×１０ ２ ７ ２８ と求まる。一 方で，v は，v＝kc と示されることがわかっている（ c は平均の酢酸エチルの濃度， k は速度定数） 。したがって，１ ００ ０∼２ ０００秒の間の c の値として，c１ と c２ の平均値 ２ ９ を用いると，k は ２ ２ " ( . 4 ， １． ０ ０ ３． ３ ３ ６． ５ ０ ９． ０ ０ ２ ６ # ) / 5 ， １． ５０ ４． ００ ６． ６７ ９． ５０ ×１０ ２ ９ $ * 0 ３ ０ ３１ と求まる。 に対する解答群 ２． ０ ０ ４． ５ ０ ７． ０ ０ % ! 1 ２． ２５ ５． ００ ７． ５０ & , 2 ２． ５０ ５． ５０ ８． ００ ' 3 ３． ００ ６． ００ ８． ５０ ２ ３ " ( −５ １ ２ ４ " ' + 0 ２ ９ ２ ３ ２ ２ ３ ５ ２ " & * 1 # ) ， $ * −４ ２ # ( , 1 # ( ６ ， ３ １ s L s／L （mol・L・s） ／ L・s／mol に対する解答群 ３ ０ ２９ ４ ３２ ４ ３５ ４ ３ $ ) ２ ７ % ! −３ $ ) 2 ９６ に対する解答群 １ ２ ８ ２ ７ に対する解答群 ７ ６． ５ ２ ５ " ' ， ２９ ６ ３２ ６ ３６ ６ # ' ! . 2 ８ ／s ／L ／（L・s） s／（mol・L） mol・s／L % * ３ に対する解答群 ４ % * . 3 ９８ $ ( + / 3 & + −２ ' −１ ５ ３６８ & ! / 4 ４ & １００ ２９８ ３４８ ０ １５３ ３０６ ３５０ ３８０ ５ ９ mol L・s mol・s L／（mol・s） mol・L／s % ) , 0 4 ／mol L／s mol／L mol／（L・s） mol・L・s ! 分子式 C３H８O の有機化合物を出発物質として得られる化合物に関する次の文章を読 み，空欄 ３ ２ ∼ ５ ２ にあてはまる最も適切なものを，それぞれの解答群か ら一つ選び，解答欄にマークせよ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。 〔１〕 分 子 式 C３H８O の 有 機 化 合 物 に は， ３ ２ 種類の構造異性体のうち， ナトリウムと反応しない。 化合物Ｂとする）と ３ ５ ３ ２ ３２ ３３ 種 類 の 構 造 異 性 体 が 存 在 す る。 （以下，化合物Ａとする）は，単体の 種類の構造異性体のうち， ３ ７ （以下， （以下，化合物Ｃとする）を，二クロム酸カリウムの ３６ 硫酸酸性水溶液で酸化すると，化合物Ｂから 化合物Ｃから ３４ （以下，化合物Ｄとする）が， （以下，化合物Ｅとする）が，それぞれ得られる。さらに， 化合物Ｄを酸化すると， ３ ８ （以下，化合物Ｆとする）が得られる。 〔２〕 化合物Ｂと化合物Ｃは，それぞれ単体のナトリウムと反応し，気体 ３９ が発 生する。化合物Ｂと化合物Ｆの混合物に，濃硫酸を加えて加熱すると，化合物Ｂと化 合物Ｆの間で分子間脱水がおこり，エステルが得られる。この反応のように，二つの 官能基から水のような簡単な分子がとれて結合する反応を， 物Ｆは，炭酸水素ナトリウム水溶液と反応し，気体 ４１ ４０ という。化合 が発生する。この反応 で，炭酸水素ナトリウム水溶液のかわりに，炭酸ナトリウム水溶液を用いた場合でも， 生成物の種類は同じであるが，炭酸ナトリウム水溶液を用いた場合には，１． ０mol の 化合物Ｆすべてが反応するには，少なくとも ４２ mol の炭酸ナトリウムが必要 である。 〔３〕 化合物Ａ∼Ｃのうち，沸点が最も低いものは， ４３ である。 〔４〕 化合物Ｄと化合物Ｅのうち，フェーリング液を加えて加熱することにより赤褐色の 沈殿が生じる化合物は， ４ ４ である。この反応は， ４４ が ４５ さ れることにより起こる。また，化合物Ｄと化合物Ｅのうち，アンモニア性硝酸銀水溶 液を加え，おだやかに加熱することにより，金属銀を析出させる化合物は， ＋ である。この反応は，銀鏡反応と呼ばれ，銀イオン Ag が ４７ ４６ されることに より起こる。 〔５〕 化合物Ｃに，濃硫酸を加えて加熱すると，分子内脱水により ４８ が生成する。 〔６〕 化合物Ｅは，酢酸カルシウムを空気を絶って加熱すると得られるが， 直接 ４ ９ しても得られる。さらに，化合物Ｅは，ベンゼンと られるクメン（構造式： ５ ０ ）を ５１ ４８ ４８ を から得 してクメンヒドロぺルオキシドに し，これを希硫酸で分解してもつくられる。なお，この反応は，化合物Ｇ（構造式： ５ ２ ）の製造法として重要である。 ３ ２ " ３ ８ ， ４ ８ １ ぺンタノール ジエチルエーテル 酢酸エチル アセトアルデヒド プロピオン酸 メタクリル酸 プロピレン（プロペン） プロパン ， 酸 素 ４ ０ " ∼ $ ２ １ プロパノール ３ ９ " # １ ３ ３ " $ & ( * + / 1 に対する解答群 ４ １ # 二酸化炭素 # 縮 合 ４ & ５ & メタン & 中 に対する解答群 # % ' ) ! , . 0 2 １ ブタノール ２ プロパノール エチルメチルエーテル アセトン プロピオンアルデヒド アクリル酸 エチレン（エテン） アセチレン（エチン） ２ ブテン に対する解答群 に対する解答群 けん化 % ３ $ 水 素 % 窒 $ 乳 化 % 加水分解 素 和 ４ ２ " ' + 0 ３． ０ ５． ５ ８． ０ ４ ４ ３． ５ ６． ０ ８． ５ ， 化合物Ｄのみ ， ４ ７ ， けん化 エステル化 ５ ０ " ５ ２ " ， に対する解答群 # CH３ に対する解答群 COOH # $ ) 2 １． ０ 化合物Ａ ４ ５ " % # ( , 1 ０． ５ ０ ４ ３ " % に対する解答群 OH ４ ９ # & ４． ０ ６． ５ ９． ０ に対する解答群 ４ ６ # & % * . 3 １． ５ $ ' 化合物Ｂ 化合物Ｅのみ ， 還 ５１ & ! / 4 ２． ０ ４． ５ ７． ０ ９． ５ ２． ５ ５． ０ ７． ５ １０ 化合物Ｃ 化合物Ｄと化合物Ｅ に対する解答群 $ 元 酸 化 ニトロ化 $ $ CH２CH３ NO２ % % CH （CH３） ２ OCH３ & & CH＝CH２ SO３H 生 物 ! "解答番号 ! １ ∼ # $ ５５ 体液の塩類濃度調節に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問い の下の解答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。 多くの生物は，それぞれの生息する外部環境に応じて体液の塩類濃度を調節し，体内 （Ａ） 環境を維持するしくみを備えている。 １ 海水産硬骨魚類の体液の塩類濃度は外界の海水より 部へと失われやすい。そこで海水を飲んで な塩類を ３ ２ ため，体内から水が外 から水を吸収するとともに，余分 や腎臓から排出し，体内の塩類濃度を一定に保っている。 一方，淡水産硬骨魚類では，体液の塩類濃度が外界の淡水に比べて ５ 水が体内に侵入しやすい。そこで，腎臓の働きで 塩類をおもに ３ あるいは ２ 量の ４ ６ ため， 尿を排出し， から取り込んでいる。 哺乳類は，腎臓の働きによって体液中の塩類濃度をほぼ一定に保っている。腎動脈か ら送り込まれた血液が糸球体を通ると， ９ ７ へこし出され原尿となる。原尿は や無機塩類，およびすべての を通過した原尿は 吸収されにくい １ ２ １ ３ １ １ と １０ ８ 以外の成分の大部分が へ送られ，そこで大部分の水分 などが毛細血管内に再吸収される。 へ送られ，ここでさらに水分が再吸収されて尿となる。再 などの老廃物は １２ へと送られ，濃縮されて尿となる。 腎臓はろ過と再吸収によって体液の水分量や塩類濃度を調節している。 （Ｂ） １０ 問１ 上の文中の に当てはまる最も適当なものをそれぞれ１つ選べ。ただし， 同じ番号は同じものを示す。また， ７ と ８ の解答順序は問わない。 〔解答群〕 １ ! % ∼ 低 い え ら ５ ! ， ６ 少 ７ ! $ ' ４ ∼ 血 １ ３ 球 集合管 タンパク質 に対する解答群 " & 高 い 腸 に対する解答群 " 多 # ' # 体 表 肝 臓 薄 い に対する解答群 " % ( 血しょう 細尿管（腎細管） グリコーゲン # & ) $ 塩類腺 $ 濃 尿 い 素 ボーマンのう グルコース 問２ 下線部（Ａ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 １ ４ ア．淡水にすむゾウリムシでは，細胞内の溶液の塩類濃度は外界である淡水よりも 高いため，細胞内の溶液の塩類濃度を外界と等しくするために，収縮胞の働きで 外界の水を体内に取り込んでいる。 イ．塩類濃度がほぼ一定な外洋にすむ無脊椎動物であるケアシガニは，体液の塩類 濃度が海水とほぼ同じであり，塩類濃度の調節機構は発達していないため，いろ いろな塩類濃度の液に入れると体液の塩類濃度はそれにともなって変化してしま う。 ウ．一般的に，海水と淡水が混ざりあう河口付近にすむ無脊椎動物は，外液の塩類 濃度が下がっても，体液の塩類濃度がそれほど下がらないように調節する機構を 備えている。 エ．軟骨魚類は体液の塩類濃度を調節するしくみが発達していないが，体液中に尿 素などを含むことにより，体外へと水が失われることを防いでいる。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ 問３ 下線部（Ｂ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 １ ５ ア．発汗などによって，からだから水分が失われ体液の塩類濃度が高まると，バソ プレシンが分泌され，おもに細尿管（腎細管）からの水分の再吸収が促進されて， 体液の塩類濃度は低くなる。 イ．多量の水を飲むなどして体液の塩類濃度が低下すると，バソプレシンの分泌が 抑制され，おもに集合管からの水分の再吸収が減少して尿量が増加する。 ウ．バソプレシンは，脳下垂体後葉から分泌されるホルモンで，血圧を低下させる 働きもある。 エ．副腎髄質から分泌される鉱質コルチコイドは，細尿管（腎細管）でのナトリウ ムイオンの再吸収を促進する。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ ! 植物ホルモンに関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の 解答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。 植物は，生涯を通じて，光，温度，水，化学物質，重力など，さまざまな環境要因の 影響を受ける。例えば，植物によっては，光が発芽を調節する重要な環境要因となって （Ａ） いる。一方，光は気孔開閉を調節する環境要因の１つでもある。明るいところでは気孔 が 開 き，暗 い と こ ろ で は 閉 じ る。気 孔 の 開 口 に は １ ７ が光受容体としてかかわっている。 １６ １６ 色 光 が 有 効 で あ り， 色光の刺激を受けた孔辺細胞 では，まず浸透圧が高まり，水の流入を招く。それによって膨圧が １８ し，孔辺 細胞が膨らんで，気孔が開く。もう１つの要因は水で，植物が水不足の状態に陥ると， 気孔が閉じる。この調節は植物ホルモンである １９ を介して行われている。 植物ホルモンは，植物体の一部で生産され，組織間，器官間を移動して，ごく微量で 濃度に応じた作用を発揮する。環境要因の変化の感知は，多くの場合，まず植物ホルモ ンの生産量や移動の変化を引き起こす。植物の環境応答には，こうした植物ホルモンの 変動が，深くかかわっている。主要な 植物ホルモンには， １９ ， ２０ ， （Ｂ） ２ １ ， ２ ２ などがある。 ２０ は植物ホルモンとして最初に認識され た物質であり，この植物ホルモンと光屈性との関係は多くの科学者によって研究されて （Ｃ） きた。 ２ １ の発見のきっかけとなったのは，馬鹿苗病というイネの病気の研究で あった。一方，密閉容器内に成熟したリンゴと未熟なリンゴを同時に入れておくと，未 熟なリンゴは成熟し始める。この現象は，成熟したリンゴが放出した することが知られている。 ２２ が作用 問１ 上の文中の １ ６ ∼ ２ ２ に当てはまるものはどれか。それぞれ１つ選 べ。ただし，同じ番号は同じものを示す。 〔解答群〕 " % ( ! 0 3 問２ 上 昇 低 下 青 赤 エチレン ブラシノステロイド # & ) + . 1 フォトトロピン ルビスコ カロテノイド 緑 黄 アクアポリン $ ' * , / 2 フィトクロム ジャスモン酸 フロリゲン アブシシン酸 ジベレリン サイトカイニン オーキシン 下線部（Ａ）について，種子の発芽には光が関与する場合がある。光発芽種子と 暗発芽種子の植物の組みあわせとして，最も適当なものはどれか。それぞれ１つ選 べ。光発芽種子 ２ ３ ，暗発芽種子 〔解答群〕 " $ & レタス・タバコ・キュウリ タバコ・シロイヌナズナ・カボチャ キュウリ・カボチャ・ケイトウ ２４ # % ' レタス・シソ・シロイヌナズナ タバコ・シソ・ケイトウ シソ・キュウリ・カボチャ 問３ 下線部（Ｂ）に示した植物ホルモンの特性に関する次の記述のうち，正しいもの をすべて含む組みあわせはどれか。１つ選べ。 植物ホルモン １ ９ の特性 ２ ５ ア．種子が成熟する際には，この植物ホルモンの含有量が減り，その作用により， 貯蔵物質の蓄積と脱水が誘導されるため，種子は乾燥に対する耐性を獲得する。 イ．葉の老化を誘導または促進する。 ウ．この植物ホルモンの含有量は種子の成熟後期から増加に転じ，休眠期間中も少 しずつ増加する。 エ．光発芽種子の場合には，赤色光の照射によって，この植物ホルモンの含有量の 増加が起きる。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ 植物ホルモン ２ ０ の特性 ２ ６ ア．受精が起きて種子が形成されると，種子内で，この植物ホルモンが作られるよ うになり，果実の肥大成長を抑制する。 イ．植物体内におけるこの植物ホルモンの移動には方向性があり，極性移動とよば れる。この原因は細胞膜上の ２ ０ 輸送タンパク質の働きによるものである。 ウ．この植物ホルモンが関与して，マカラスムギの幼葉 !は正の光屈性を示す。 エ．この植物ホルモンが関与して，トウモロコシの根は正の重力屈性を示す。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ 植物ホルモン # ' ! . イのみ アとウ ウとエ ２ １ イとウとエ の特性 $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ % ) , エのみ イとウ アとイとエ アとイとウとエ ２ ７ ア．光発芽種子の場合には，赤色光の照射によって，この植物ホルモンの含有量の 減少が起きる。 イ．光発芽種子にこの植物ホルモンを処理すれば，暗所でも発芽するようになる。 ウ．オオムギなどの穀類の種子では，種子が十分に吸水すると，まず胚でこの植物 ホルモンの合成が起き，この植物ホルモンが糊粉層に働きかけて，セルラーゼの 発現を誘導する。 エ．種なしブドウの生産などに応用されている。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ 植物ホルモン ２ ２ の特性 ２ ８ ア．リンゴ果実では，成熟とともにこの植物ホルモンの生成量が増大する。 イ．植物が振動や接触の刺激を受けると，この植物ホルモンの合成が増大する。 ウ．ブドウでは，葉が老化するとこの植物ホルモンの生成量が増える。 エ．コムギでは，この植物ホルモンが茎の伸長と肥大を抑制する。 〔解答群〕 " & * - 問４ アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ % ) , エのみ イとウ アとイとエ アとイとウとエ 下線部（Ｃ）について，以下の研究者が行った実験として最も適当なものはどれ か。それぞれ１つ選べ。 ボイセン・イェンセンの実験 ウェントの実験 ３ ０ 〔解答群〕 " # ２ ９ ! クサヨシの芽ばえの幼葉 に一方向から光を照射する実験を行った。 ! マカラスムギ（アベナ）の幼葉 の先端部近くに雲母片を差し込み，一方向 から光を照射する実験を行った。 $ ! マカラスムギの幼葉 の先端部を切断して寒天片にのせ，その寒天片を用い % て暗所で屈曲実験を行った。 ! 切り取ったマカラスムギの幼葉 の先端部を切り口の片側にずらし，暗所に おき，先端部をのせた側がよく成長し，屈曲が起きた。 ! 植物の生殖に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の解 答群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。 一定の成長段階に達した植物では，気温や日長などの条件がそろうと Ａ で花 （Ａ） 成ホルモンが作られる。花成ホルモンは 芽形成に必要な遺伝子の転写を Ｃ Ｂ を通って茎頂分裂組織に移動し，花 することがわかっている。花芽形成に関わる 遺伝子には，ショウジョウバエの器官形成で重要な役割をはたす Ｄ 遺伝子と同 様の遺伝子があり，花の形態分化に関わっている。この遺伝子は A，B，C の３種類に 分類され，３種類の遺伝子の組みあわせによってがく片，花弁，おしべ，めしべの形成 が制御されている。花が正常に形成されるには，茎頂分裂組織に同心円状に広がる４つ の領域のうち最も外側の領域で さらに内側の領域では Ｇ Ｅ が働き，その少し内側の領域では ，最も内側の領域では Ｈ Ｆ ， がそれぞれ正常に働 くことが必要である。A，B，C の３種類の遺伝子のうちいずれかの遺伝子の働きが失 （Ｂ） われると正常な花が形成されなくなる。 めしべの内部には胚珠が形成され，胚珠内では胚のう母細胞が減数分裂を行い胚のう （Ｃ） （Ｄ） 細胞が形成される。胚のう細胞では核が 胚のうができる。そのうち 個が卵細胞， Ｏ Ｍ Ｋ Ｉ 回分裂して Ｊ 個の核を持つ 個の核の周りは仕切られて細胞化し， 個が助細胞， Ｎ Ｌ 個が反 足 細 胞 に 分 化 す る。残 り の 個の核は極核となる。受精の時，花粉管の中を移動してきた２つの精細胞の （Ｅ） うち１つは卵細胞と融合して胚に，もう１つは中央細胞と融合して胚乳に発達する。こ のように，被子植物ではほぼ同時期に２か所で核が融合する。これを重複受精とよぶ。 裸子植物のイチョウやソテツでは重複受精は起こらない。 （Ｆ） 問１ 文中の Ａ ∼ か。１つ選べ。 ３ １ Ｄ に当てはまるものとして正しい組みあわせはどれ 〔解答群〕 Ａ ! " # $ % & ' ( 問２ 文中の Ｂ Ｃ Ｄ 茎 師 管 抑 制 ホメオティック 茎 道 管 抑 制 ホメオティック 葉 師 管 抑 制 ホメオスタシス 葉 道 管 抑 制 ホメオスタシス 葉 師 管 活性化 ホメオティック 葉 道 管 活性化 ホメオティック 葉 師 管 活性化 ホメオスタシス 葉 道 管 活性化 ホメオスタシス Ｅ ∼ か。１つ選べ。 ３ ２ Ｈ に当てはまるものとして正しい組みあわせはどれ 〔解答群〕 ! " # $ % & ' ( Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ C 遺伝子 B 遺伝子と C 遺伝子 A 遺伝子と B 遺伝子 A 遺伝子 C 遺伝子 A 遺伝子と C 遺伝子 A 遺伝子と B 遺伝子 A 遺伝子 C 遺伝子 B 遺伝子と C 遺伝子 A 遺伝子と B 遺伝子 B 遺伝子 C 遺伝子 C 遺伝子と B 遺伝子 B 遺伝子 A 遺伝子 A 遺伝子 A 遺伝子と B 遺伝子 A 遺伝子と C 遺伝子 C 遺伝子 A 遺伝子 A 遺伝子と B 遺伝子 B 遺伝子と C 遺伝子 C 遺伝子 A 遺伝子 B 遺伝子 B 遺伝子と C 遺伝子 C 遺伝子 A 遺伝子 B 遺伝子と C 遺伝子 B 遺伝子 C 遺伝子 問３ 上の文中の Ｉ ∼ どれか。１つ選べ。 ３ ３ Ｏ に当てはまるものとして正しい組みあわせは 〔解答群〕 ! " # $ % & ' ( 問４ Ｉ Ｊ Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ Ｏ ２ ６ ４ １ １ ２ ２ ２ ６ ５ １ ２ ２ １ ２ ８ ６ １ ３ ２ ２ ２ ８ ８ ２ ３ ３ ２ ３ ８ ６ １ ２ ３ ２ ３ ６ ４ ２ １ １ ２ ３ ６ ５ １ ２ ２ １ ３ ８ ８ １ ２ ３ ２ 下線部（Ａ）に関する以下の各問いに答えよ。 ａ．長日植物はどれか。１つ選べ。 〔解答群〕 ! トマト " ホウレンソウ ３４ # アサガオ $ キ ク ｂ．限界暗期１ ３時間のアブラナと限界暗期９時間のオナモミをいくつかの人工的日 長条件で栽培し，花芽分化の有無を調べた。次のうちアブラナとオナモミの両方 が花芽分化する条件はどれか。２つ選べ。ただし，解答順序は問わない。 ３ ５ ， ３ ６ 〔解答群〕 " # $ % & ' 問５ １ ０時間日長で栽培する。 １ ３時間日長で栽培する。 １ ６時間日長で栽培する。 ９時間日長で栽培し，暗期開始１時間後に光中断を行う。 ９時間日長で栽培し，暗期開始３時間後に光中断を行う。 ９時間日長で栽培し，暗期開始７時間後に光中断を行う。 下線部（Ｂ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 ３ ７ ア．A 遺伝子が機能を失うと，C 遺伝子が茎頂分裂組織全体で働くようになり，が く片がめしべに，花弁がおしべに変換した花が作られる。 イ．B 遺伝子が機能を失うと，花弁ががく片に，おしべがめしべに変換した花が作 られる。 ウ．C 遺伝子が機能を失うと，A 遺伝子が茎頂分裂組織全体で働くようになり，お しべが花弁に，めしべががく片に変換した花が作られる。 エ．A，B，C すべての遺伝子の機能が失われると，葉が作られる。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ 問６ 下線部（Ｃ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 ３ ８ ア．珠皮は胚珠の外側を覆っている組織で，減数分裂を経ずに形成される。 イ．珠皮には珠孔とよばれる小さなすきまがあり，花粉管は珠孔を通って胚のうに 達する。 ウ．助細胞と反足細胞がなくても，花粉管の誘導や受精には影響しない。 エ．珠皮のさらに外側には子房壁があり，子房壁は発達して果皮となる。 〔解答群〕 " & * - 問７ アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ % ) , エのみ イとウ アとイとエ アとイとウとエ 下線部（Ｄ）に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。１つ選べ。 ３ ９ 〔解答群〕 " # $ 第一分裂後期の細胞あたりの DNA 量は G１期の体細胞と同じである。 第二分裂後期の細胞あたりの DNA 量は G１期の体細胞と同じである。 減数分裂の過程で細胞あたりの DNA 量が G１期の体細胞の２倍になるのは， 間期の G２期から第一分裂前期までの間だけである。 % & 第二分裂前期に核内の染色体は凝縮し二価染色体となる。 染色体の乗換えがおこるのは第一分裂後期である。 問８ 下線部（Ｅ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 ４ ０ ア．受精した卵は細胞分裂を繰り返し胚球（球状胚）と胚柄になる。 イ．胚球の下部（胚柄とつながっている部分）に幼根が形成される。 ウ．胚乳細胞では，胚乳核が分裂を繰り返して多数の核となった後に，その核を１ つずつ含む細胞が形成される。 エ．エンドウマメは無胚乳種子を形成し，ナズナは有胚乳種子を形成する。 〔解答群〕 " & * - 問９ アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ % ) , エのみ イとウ アとイとエ アとイとウとエ 下線部（Ｆ）に関する次の記述のうち，正しいものをすべて含む組みあわせはど れか。１つ選べ。 ４ １ ア．イチョウやソテツの雄性配偶子は運動能力をもった精子である。 イ．裸子植物では胚のうが裸出している。 ウ．イチョウは無胚乳種子を形成する。 エ．裸子植物の胚乳の核相は２n である。 〔解答群〕 " & * - アのみ アとイ イとエ アとウとエ # ' ! . イのみ アとウ ウとエ イとウとエ $ ( + / ウのみ アとエ アとイとウ アとイとウとエ % ) , エのみ イとウ アとイとエ ! 遺伝情報に関する次の文章を読み，以下の各問いに答えよ。答えは各問いの下の解答 群から最も適当なものを選び，解答欄にマークせよ。 遺伝情報をつかさどる核酸には，DNA と RNA がある。DNA はアデニン（A），シ トシン（C），グアニン（G） ，チミン（T）という４つの塩基と リン酸からできている。塩基・糖・リン酸が結合したものを ４２ ４３ という糖， という。なお， RNA ではチミンの代わりにウラシル（U）が使われている。 DNA は２本の ４ ５ ４ ３ 鎖から構成されており，内側に突き出た塩基の ４４ ， とが互いに対となるように結合して相補的な塩基対を作り，全体にねじれて （Ａ） らせん状になった二重らせん構造をしている。 ４ ６ 付いて 生物において，長い DNA 分子は ４ ８ ４７ とよばれるタンパク質に巻き を形成し，それらが折りたたまれて ような状態の DNA には，転写を行う ５ ０ ４９ を形作っている。この が結合できないので，そこに含まれる 遺伝子は転写されない。遺伝子が転写されるには，DNA の二重らせん鎖とその近くを 含む部分がある程度ほどけた状態になっている必要がある。 どがつくと，DNA との結合が弱くなり， ５０ ４７ にアセチル基な が結合でき，転写が開始される。 上記のように DNA の塩基は４種類であるのに対し，３個続きの塩基で１種類のアミ （Ｂ） ノ酸を指定すると，４３ で６ ４通りとなり，タンパク質を構成するアミノ酸の２ ０種類を規 定するには，十分である。翻訳の際には，mRNA の連続した３つの塩基が一組となっ て１つのアミノ酸が指定される。この一組の塩基をコドンといい，AUG は，mRNA の 開始コドンとしてタンパク質の合成開始の信号となるとともにアミノ酸の ５１ に 対応している。UAA，UAG，UGA はアミノ酸に対応しておらず，終止コドンとよば れる。これらに対応するアンチコドンを持つ ５２ が存在しないため，翻訳の終止 コドンとして働くのである。 終止コドンを除く残りの６ １個が２ ０種類のアミノ酸に対応している。つまり，遺伝暗号 では複数の異なるコドンが同一のアミノ酸に対応している。 問１ 上の文中の に当てはまるものをそれぞれ１つ選べ。ただし，同じ番号 は同じものを示し， ４ ４ と ４ ５ の解答順序は問わない。 〔解答群〕 ４ ２ " % ( ! - ∼ ５ １ " % ( に対する解答群 デオキシリボース リソソーム ヌクレオシド AとT # & ) + リボース ヌクレオソーム AとC CとG $ ' * , リボソーム ヌクレオチド AとG CとT GとT ４ ６ " % ( ! - ４ ５ ∼ 原 ５ ０ に対する解答群 # & ) + 核 従属栄養 クロマチン ヌクレオシド 真 核 ヒスチジン ヌクレオソーム DNA ポリメラーゼ $ ' * , 独立栄養 ヒストン ヌクレオチド DNA リガーゼ RNA ポリメラーゼ ∼ ５ ２ アルギニン アラニン mRNA に対する解答群 # & ) トレオニン フェニルアラニン rRNA $ ' * メチオニン DNA tRNA 問２ 下線部（Ａ）に関する以下の各問いに答えよ。 DNA の構造が，二重らせんの互いの DNA 鎖を相補的な塩基対で結合するもの であることから，メセルソンとスタールは，窒素の である １４N と １５N を ５３ 用いて，DNA の複製が半保存的であることを証明した。まず，質量の大きいほう の １５N のみを含む培地で大腸菌を長期間培養し，大腸菌内の窒素をすべて １５N に置 き換えた。その後，質量の小さいほうの １４N のみを含む培地に移して大腸菌を分裂 させた。１４N のみを含む培地に移して分裂させることを数回繰り返した後に，大腸 菌から DNA を抽出した。 なお、１５N のみを含む DNA 鎖から成る二重らせん DNA 鎖を １５N−１５N， １ ４ N のみを含む DNA 鎖から成る二重らせん DNA 鎖を １４N−１４N， １ ５ N のみを含む DNA 鎖と １４N のみを含む DNA 鎖から成る二重らせん DNA 鎖 を １５N−１４N とする。 に当てはまるものはどれか。１つ選べ。 ａ．上の文中の 〔解答群〕 " % # & 異性体 前駆体 同位体 多核体 $ ' ５３ 異数体 倍数体 ｂ．４回目の分裂で得られた大腸菌に存在する DNA 鎖の割合として正しいものは どれか。１つ選べ。 〔解答群〕 " % ( ! ０：０：１ ０：１：１ １：１：３ １：３：３ １ ５ N−１５N：１４N−１４N：１５N−１４N＝ # & ) + １：０：１ ０：３：１ １：３：０ ０：７：１ ５４ $ ' * , １：１：１ ０：１：３ １：３：２ １：７：３ 問３ 下線部（Ｂ）に関する以下の問いに答えよ。 ニーレンバーグらは，下の表１の左欄に示す塩基配列を持つ RNA を人工的に合 成した。大腸菌をすりつぶした抽出液にそれらを加えたところ，表１の右欄に示す アミノ酸組成を持つポリペプチドが合成された。なお，大腸菌をすりつぶした抽出 液には，リボソーム，各種の酵素，各種のアミノ酸，各種の tRNA など，タンパ ク質の合成に必要なものがすべて含まれている。また，他の実験から，グリシンに 対応するコドンのうちの１つは，３番目の塩基が U であることがわかっている。 表１ 人工的に合成した RNA およびそれらから作られたポリペプチドのアミノ酸組成 RNA の塩基配列 ポリペプチドのアミノ酸組成 ・・・UUUUUU（U の繰り返し）・・・ Phe のみ ・・・GGGGGG（G の繰り返し）・・・ Gly のみ ・・・GUGUGU（GU の繰り返し）・・・ Cys と Val を１：１で含む ・・・GUUGUU（GUU の繰り返し）・・・ Cys のみ，Val のみ，Leu のみ ・・・GGUGGU（GGU の繰り返し）・・・ Gly のみ，Val のみ，Trp のみ Phe；フェニルアラニン，Gly；グリシン，Cys；システイン， Val；バリン，Leu；ロイシン，Trp；トリプトファン こ の 実 験 を 踏 ま え， 「・・・GGUGUGGUGUGGUGU（GGUGU の 繰 り 返 し）・・・」の塩基配列を持つ RNA（RNA Ⅹとする）がコードすると考えられ るアミノ酸配列はどれか。１つ選べ。 ５５ 〔解答群〕 ! " # $ % & RNA Ⅹがコードするアミノ酸配列 ・・・Gly−Val−Val−Cys−Trp・・・ ・・・Val−Leu−Cys−Gly−Val・・・ ・・・Cys−Gly−Val−Val−Trp・・・ ・・・Cys−Gly−Val−Val−Leu・・・ ・・・Gly−Gly−Trp−Cys−Val・・・ ・・・Cys−Trp−Gly−Val−Val・・・ 「・・・」は，５つのアミノ酸配列の繰り返しを示す。