2015年度 高 総合学力テスト・11月 物理基礎，化学基礎，生物基礎，地学基礎： ２科目60分／100点満点 （各30分／50点満点） 物理，化学，生物，地学： 各60分／100点満点 模擬試験の問題および解答解説は著作物です。著作権法で許容される範囲を超えて，それらの掲載内容 を無断でコピーするなどの行為は違法であり，これを固く禁じます。 受験上の注意 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．この注意事項は，問題冊子の裏表紙にも続きます。問題冊子を裏返して必ず読んでください。 ３．こ の冊子には「物理基礎」「化学基礎」「生物基礎」「地学基礎」および「物理」「化学」「生物」 「地学」の問題が掲載されています。解答用紙は，この冊子の間にはさんであります。学校の指 示に従って必要な科目を選択し，解答してください。 ４．各科目の掲載ページは，下表のとおりです。選択問題は，学校から指示がある場合は，それに従っ て選択してください。なお， 「物理」と「物理基礎」のように，同一名称科目の組合せでの受験は できません。 出題科目 物理基礎 化学基礎 生物基礎 地学基礎 物理 化学 生物 地学 受験番号 51120550 出題内容 主に文系向け。 主に理系向け。 「基礎を付した科目」の 範囲も含めて出題してい ます。 名前 ＊この冊子は再生紙を使用しています。 掲載ページ ２ ～ ９ 10 ～ 15 16 ～ 25 26 ～ 37 38 ～ 53 54 ～ 69 70 ～ 93 94 ～ 109 必答問題 1・2 1・2 1・2 1 1・2 1〜3 1〜3 1〜5 選択問題 なし なし なし 2・3の2題から1題 3 （物理基礎） と4（物理） の2題から1題 4 （化学） と5（化学基礎） の2題から1題 4（生物） と5 （生物基礎） の2題から1題 なし 裏表紙に続く。 生 物 基 礎 問 題 （30分） 〈注意〉 生物基礎の受験者は，次の表に従って２題を解答してください。 必答問題 選択問題 選択問題の出題内容 １，２ ― ― 解答は生物基礎の解答用紙に記入してください。 問題文中の体積の単位記号 L は，リットルを表す。 【生物基礎 必答問題】 １ 生物の特徴と細胞分裂に関する次の文章（Ⅰ・Ⅱ）を読み，あとの各問いに答えよ。 （配点 30） Ⅰ 生物のからだは細胞を基本単位として構成されており，これは①細菌類などの原核生物 からヒトなどの真核生物にいたるまで共通する特徴である。細胞の内部には固有の構造や， 特有のはたらきをもつ細胞小器官が存在する。このような細胞小器官の成分やはたらきを 調べる方法として，細胞分画法がある。これは，細胞小器官などを含む液を遠心管に入れ て遠心分離機にかけ，段階的に大きい遠心力を作用させることにより細胞小器官を分離す る方法で，大きい遠心力を作用させるほど，大きさや密度の小さい細胞小器官を沈殿させ ることができる。ある植物組織片を用いて，次の手順で細胞分画法を行った。 【手順１】 植物組織片をすりつぶして，細胞破砕液をつくる。 【手順２】 この液を相対値 500 の遠心力で 10 分間遠心分離し，沈殿Ⅰと上澄みⅠを得 る。この上澄みⅠをさらに大きい遠心力（相対値 3000）で 10 分間遠心分離 して，沈殿Ⅱと上澄みⅡを得る。このような操作を遠心力と時間を変えてくり 返し行い，沈殿Ⅲ，上澄みⅢ，沈殿Ⅳ，上澄みⅣを得る（図１）。 上澄み 上澄み 遠心分離機 沈殿Ⅰ 沈殿Ⅱ 図 1 − − 16 8000 20 分 沈殿Ⅲ 上澄みⅣ 3000 10 分 上澄みⅢ 上澄みⅡ 上澄みⅠ 分離 500 10 分 上澄み 10 万 60 分 沈殿Ⅳ 問１ 文章中の下線部①に関して，図２は，ある細菌類の構造を模式的に示したものであ る。図２中の空欄 １ ・ 細胞質基質 ２ にあてはまる名称を，それぞれ答えよ。 線毛 DNA １ 生物基礎 細胞壁 ２ 図 ２ 問２ 【手順１】・ 【手順２】によって得られた各沈殿中に含まれる DNA 量を調べたとこ ろ，沈殿Ⅰが最も多く，沈殿Ⅱと沈殿Ⅲには少量存在していた。また，沈殿Ⅱは緑色 をしており，沈殿Ⅲには酸素を活発に消費する性質があることがわかった。これにつ いて，次の⑴・⑵の各問いに答えよ。 ⑴ 葉緑体は，沈殿Ⅰ～Ⅳのどの沈殿におもに含まれるか。最も適当なものを，Ⅰ～Ⅳ のうちから一つ選び，Ⅰ，Ⅱ，…の番号で答えよ。 ⑵ 細胞に含まれる構造体の大きさや密度について述べた文として最も適当なものを， 次のア～エのうちから一つ選び，記号で答えよ。 ア 上澄みⅠには，沈殿Ⅰに含まれる構造体より小さい構造体は含まれない。 イ 大きさや密度が最も大きい構造体は，沈殿Ⅳに含まれる。 ウ ミトコンドリアより葉緑体の方が大きさや密度が大きい。 エ 最初に相対値 1000 の遠心力で 10 分間遠心分離すると，核はおもに上澄みに含 まれる。 − − 17 Ⅱ 生物の基本単位である細胞は，②体細胞分裂によってその数を増やす。体細胞分裂が終 了してから，再び次の分裂が終了するまでの過程を細胞周期といい，G1 期，S 期，G2 期， M 期の各時期から成り立っている。 この細胞周期には複数の確認段階（チェックポイント）があり，各段階の準備が完全に 終わるまで，細胞周期の進行を待機させるしくみが存在している。図３の A ～ C は細胞 周期におけるおもなチェックポイントの位置を示している。A を通過した細胞は，G2 期 の終わりまで進んでチェックポイント B に移行し，B で準備が整うと細胞は M 期に入る。 さらに C で準備が整った細胞は M 期を終えて G1 期に入る。細胞周期の進行は，これら のチェックポイントにおいて制御されている。 チェックポイント A において，細胞は，分裂を停止した状態である G0（G ゼロ）期に 入ることもある。③ヒトの神経や骨格筋の多くの細胞は G0 期に入った細胞であり，その 後も G0 期にとどまる。一方，肝臓の細胞などは，一度 G0 期に入ったあと，再び G1 期に 戻って細胞周期に入る場合もある。 G2 期 M期 B C 細胞周期 G1 期 S期 A G0 期 図 ３ 問３ 文章中の下線部②に関して，植物の体細胞分裂を観察する場合，その方法は一般的 に次の【手順１】～【手順５】となる。このことに関して，下の⑴～⑶の各問いに答えよ。 【手順１】 根を先端から 2 cm 程切り取り，この根端を，酢酸とエタノールを 1：3 の 割合で混合した液に 10 ～ 15 分間浸す。 【手順２】 根端を，60 ℃に保った 3 ％塩酸の中に約 1 分間浸す。 【手順３】 根端をスライドガラスにのせて，先端の約 2 mm の部分を残してほかの部分 は除去する。この先端部分に酢酸オルセイン液を数滴落とし，約 5 分間放置する。 − − 18 【手順４】 スライドガラスにのせた根端にカバーガラスをかけて，その上にろ紙をのせ， 親指で強く押さえて根端の組織をつぶす。 【手順５】 作成したプレパラートを，光学顕微鏡を用いて観察する。 図４の a ～ e は，この手順で観察された細胞を，模式的に示したものである。 a b c d e 図 ４ ⑴ 【手順１】の処理を何というか。 ⑵ 【手順２】の処理を行う目的は何か。20 字以内で説明せよ。 ⑶ 図４について，視野中に観察された 240 個の細胞のうち，a ～ e の細胞と同じ時期 の細胞数は，それぞれ a：4 個，b：6 個，c：8 個，d：3 個，e：219 個であった。こ の細胞の細胞周期を 20 時間とすると，M 期の中期に要する時間は何分と考えられる か。整数で答えよ。なお，ある時点で観察された全細胞数に対する各時期の細胞数の 割合は，細胞周期に対する各時期に要する時間の割合に等しいものとする。 問４ 文章中の下線部③に関して，分裂した細胞が，神経や筋肉など特定の形やはたらき をもった細胞に変化していくことを何というか。 問５ G0 期の細胞の核１個あたりの DNA 量を１とした場合，G1 期，S 期，G2 期のうち， 核１個あたりの DNA 量が 2 である細胞のみを含む時期はどれか。あてはまる時期を 過不足なく含むものを，次のア～オのうちから一つ選び，ア，イ，…の記号で答えよ。 ア G1 期 イ S 期 エ G1 期，S 期 オ G1 期，G2 期 − − 19 ウ G2 期 問６ 次のア～ウは，図３に示した A ～ C の各チェックポイントで行われることのいず れかである。チェックポイント B および C はどれにあてはまるか。最も適当なもの を，次のア～ウのうちからそれぞれ一つずつ選び，記号で答えよ。 ア DNA 複製が正常に完了しているかをチェックする。 イ すべての染色体が赤道面に並んでいるかをチェックする。 ウ DNA 複製に必要なヌクレオチドなどの物質が十分にあるかをチェックする。 問７ チェックポイント B に関連して，ある生物の細胞から，S 期の始めにある細胞と G2 期の始めにある細胞とを採取し，次の【実験１】～【実験４】を行った（図５～ ７） 。このことに関して，下の⑴・⑵の各問いに答えよ。 【実験１】 S 期の始めにある細胞，G2 期の始めにある細胞が，何時間後に M 期に入る かを調べたところ，それぞれ 11 時間後と 5 時間後であった。 【実験２】 S 期の始めにある細胞どうしを融合処理によって融合させ，二つの核をもつ 細胞を作製した。この細胞の核を【実験１】と同様に観察したところ，どちら の核も 11 時間後に M 期に入った。 核 S期 融合処理 11 時間後に M 期に入る S期 図 ５ 【実験３】 【実験２】と同様の処理を G2 期の始めにある細胞どうしで行ったところ， どちらの核も 5 時間後に M 期に入った。 核 G2 期 融合処理 5 時間後に M 期に入る G2 期 図 ６ − − 20 【実験４】 S 期の始めにある細胞と G2 期の始めにある細胞を融合処理によって融合さ せ，二つの核をもつ細胞を作製した。この細胞の核を【実験２】と同様に観察 したところ，どちらの核も 11 時間後に M 期に入った。 S期 11 時間後に M 期に入る 融合処理 11 時間後に M 期に入る G2 期 図 ７ ⑴ 【実験１】から考えると，この細胞の細胞周期における S 期の時間は何時間となるか。 整数で答えよ。 ⑵ 【実験１】～【実験４】から考えられることについて述べた文として最も適当なもの を，次のア～エのうちから一つ選び，記号で答えよ。 ア 細胞の融合処理を行うと，G2 期から M 期への移行が遅れる。 イ G2 期の細胞には，S 期の核の細胞周期の進行を速める因子が存在する。 ウ S 期の細胞には，核の S 期の時間を長くする能力がある。 エ S 期の細胞には，核が M 期に入る時期に影響を与える因子が存在する。 − − 21 【生物基礎 必答問題】 ２ 生物の体内環境の維持に関する次の文章（Ⅰ・Ⅱ）を読み，あとの各問いに答えよ。 （配点 20） Ⅰ ヒトでは，体液の塩類や糖の濃度などを一定に保つために，肝臓と腎臓が大きな役割を 果たしている。心臓の １ から出た動脈血の約 30％が肝臓を，約 25％が腎臓を通る。 ２ 肝臓には小腸などの消化管からも を通って血液が流れこむ。①小腸で吸収された グルコースの一部は物質 a に合成されて肝臓で貯蔵される。血糖量が少なくなると物質 a が分解され，グルコースが血液中に放出される。これにより血糖量がほぼ一定に保たれる。 また，肝臓は十二指腸と ３ でつながっており，肝細胞のはたらきによって生じた物 質は②胆汁に含まれて十二指腸に分泌され，体外へ排出される。 腎臓は血液に含まれる不要な物質を濃縮して尿として排出するはたらきを担っている。 図１は，ヒトの血管系を模式的に示したもので，図中の空欄 の空欄 １ ・ ２ と同じものを示している。 脳 肺 心臓 １ 肝臓 小腸 腎臓 からだの各部 図 １ − − 22 ２ １ ・ ２ は文章中 問１ 文章中の空欄 １ ～ ３ に入る語の組合せとして最も適当なものを，次の ア～クのうちから一つ選び，記号で答えよ。 １ ２ ３ ア 右心室 肝動脈 胆 管 イ 右心室 肝動脈 リンパ管 ウ 右心室 肝門脈 胆 管 エ 右心室 肝門脈 リンパ管 オ 左心室 肝動脈 胆 管 カ 左心室 肝動脈 リンパ管 キ 左心室 肝門脈 胆 管 ク 左心室 肝門脈 リンパ管 問２ 文章中の下線部①に関して，物質 a の名称を答えよ。また，ヒトの血糖濃度とし て最も適当なものを，次のア～オのうちから一つ選び，ア，イ，…の記号で答えよ。 ア 0.001 ％ イ 0.01 ％ ウ 0.1 ％ エ 1.0 ％ オ 10 ％ 問３ 文章中の下線部②の胆汁について述べた文として誤っているものを，次のア～オの うちから二つ選び，記号で答えよ。ただし，解答の順序は問わない。 ア タンパク質を分解する消化酵素が含まれている。 イ 赤血球のヘモグロビンの分解により生じる物質が含まれている。 ウ 胆のうで合成された尿素が含まれている。 エ 脂肪の消化を助けるはたらきがある。 オ 消化された食物が十二指腸に到達すると胆のうから放出される。 − − 23 Ⅱ ヒトの腎臓は，皮質・髄質・腎うとよばれる三つの部分から構成される。皮質と髄質の 部分には，腎単位（ネフロン）とよばれる構造が数多く分布しており，ここで尿が生成さ れる。図２は，一つの腎単位を含む構造を模式的に示したもので，腎単位は③血液のろ過 を行う A と B の部位と，物質の再吸収を行う C の部位からなる。A に流入した血液は， B へろ過されて原尿となる。B から C，さらに D へと流れていく間に，原尿からさまざ まな物質が再吸収されて，尿がつくられる。尿は腎うを経てぼうこうに送られ排出される。 なお，図２中の矢印は血液の流れの向きを示している。 図３は，健康なヒトの静脈にイヌリンを注射した場合の，図２の A ～ D のそれぞれの 部位におけるイヌリンと物質 W ～Ｚの濃度を示したものである。なお，イヌリンは，尿 生成の過程で再吸収されたり，分泌されたりすることはなく，すべて尿として排出される 物質である。 A B C D 図 ２ 10 1.0 1.0 （g／L）0.1 80 物質Ｗ 10 1.0 （g／L）0.1 0 B C 測定場所 3.5 3.0 1.0 （g／L）0.1 物質の濃度 物質の濃度 物質Ｙ 100 B C 測定場所 10 0.9 （g／L）0.1 0 0 0 A B C 測定場所 D D 物質Ｚ 100 1.0 20 10 1.0 0.3 0 A D 物質Ｘ 100 （g／L）0.1 0 A 10 100 物質の濃度 120 物質の濃度 物質の濃度 イヌリン 100 A B C 測定場所 図 ３ − − 24 D A B C 測定場所 D 問４ 文章中の下線部③に関して，A と B の部位を合わせて何というか。また，C の部 位の名称を何というか。それぞれ答えよ。 問５ 図２の D の部位で水分の再吸収を促進するホルモンの名称と，このホルモンを分 泌する内分泌腺の名称をそれぞれ答えよ。 問６ 図３の物質 W ～Ｚのうち，タンパク質はどれか。また，再吸収される割合が水に 最も近い物質はどれか。それぞれ最も適当なものを一つずつ選び，W ～Ｚの記号で 答えよ。 問７ 図３について，1 日に 1.5 L の尿を排出する場合，イヌリンの濃縮率（尿中の濃 度／血しょう中の濃度）をもとにして次の⑴・⑵の各問いに答えよ。 ⑴ 1 日につくられる原尿の量（L）を整数で答えよ。 ⑵ 1 日に再吸収される物質Ｚの量（g）を整数で答えよ。 − − 25 ５．解答用紙には，学校名・受験番号・名前・フリガナを必ず記入してください。 ６．解答は，必ず解答用紙の所定の解答欄の枠内に収まるように記入してください。 ７．字数制限のあるものは，原則として句読点も一字に数えます（指示のあるものは除く）。 無断転載・無断使用をお断りいたします。 ©Benesse Corporation 2015 Printed in Japan 2015年度11月実施 高２学力テスト 生物基礎 解答用紙（30分） 生物基礎 11532250 これは生物基礎の解答用紙です。生物の受験者は，生物の解答用紙に記入してください。 １ 名称 ２ 問 ２ 問 １ １ 《ここから上には解答を記入しないでください。採点の対象となりません。》 名称 ⑴ ⑵ ⑴ 問 ３ 10 20 ⑵ ⑶ 分 整数 B C 時間 ⑵ 記号 C ホルモンの名称 内分泌腺の名称 ⑴ 高校 再吸収される割合が水に最も近い物質 整数 2年 問 ３ 問 ２ 名称 AとB タンパク質 20点 問 ６ 問 ５ ⑴ 問 １ 問 ４ 問 ５ 問 ６ 問 ７ ２ 問 ４ 問 ７ 30点 整数 L ⑵ 整数 g 《ここから下には解答を記入しないでください。採点の対象となりません。》 受 験 番 号 組 クラス番号 生物基礎 フリガナ 出席番号 名前 ※すべての記入は鉛筆等を用いて必ず黒色を使用してください。受験番号は受験カードと同じ番号を記入してください。 フリガナは姓と名の間を１マスあけて記入してください（ ， は１マス分とること）。 生 物 基 礎
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