2018センター試験 生物基礎 解説とまとめ

2018

2018センター試験 生物基礎について

平均点は「35.62点」

出題内容

第1問

生物の特徴・代謝・遺伝情報とDNA・核酸の構造

第2問

血液循環・尿生成・ホルモン

第3問

バイオームの分布・遷移

第1問「生物の特徴・代謝・遺伝情報とDNA・核酸の構造」

 

 

第1問 A問1

A前文(細胞の研究から分かった細胞小器官について)

生物の基本単位である(a)細胞の研究から,細胞内には,(b)細胞小器官などの様々な構造があることが分かってきた。植物の細胞内にみられる細胞小器官の一つである葉緑体では,(c)炭酸同化(二酸化炭素の同化)が行われる。

A問1(ヒトと大腸菌の細胞に関して) 

下線部(a)に関連して,ヒトと大腸菌の細胞に関する記述として最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 

① ヒトの細胞と大腸菌の細胞とにあるATPの構造は,互いに異なる。

② ヒトの細胞と大腸菌の細胞とでは,呼吸に関する細胞小器官は共通である。

③ ヒトの細胞と大腸菌の細胞は,ともに細胞壁をもつ。

④ ヒトの細胞と大腸菌の細胞とは,進化上共通した起源をもたない。

⑤ ヒトの細胞と大腸菌の細胞は,ともに細胞分裂で増殖する。

問1の解答 ⑤   配点 3点

しんぞう先生

ヒトと大腸菌はそれぞれ何生物だった?

ヒトは真核生物で、大腸菌は原核生物です。

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。ATPって覚えてる?

はい、地球上の全生物に共通した「エネルギーの出入りや変換などを行う物質」です。だから、①は✖︎です。

かんぞうくん

しんぞう先生

では、原核生物は「核」はないよね。DNAは膜に包まれていない。細胞小器官は膜に包まれているから、そもそも原核生物には細胞小器官がない。ということで②も✖︎。

③はすぐわかります。ヒトは植物ではないので、細胞壁は持たない。だから③も✖︎。

かんぞうくん

しんぞう先生

④は、地球上の生物は全て共通の細胞から始まっているので、④も✖︎。ということで⑤が正解。

そうですね。細胞は細胞分裂で増えますもんね。

かんぞうくん

第1問 A問2

A問2(細胞小器官について)

下線部(b)に関する記述として最も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。

① 細胞質基質は,タンパク質を含む。

② 核は,あらゆる生物の細胞に存在する。

③ ミトコンドリアは,DNAを含まない細胞小器官である。

④ リボソームは,DNAと直接結合してタンパク質を合成する。

問2の解答 ①   配点 3点

自信があるところから消去していきます!②は✖︎。原核生物は核を持たないから。③も✖︎。元々ミトコンドリアは、違う生物として生きていたけど、それが大きめな細胞の中に入って一緒に生活するようになったものだから、独自のDNAを持ってます。④も✖︎。リボソームは、mRNAに結合してタンパク質を合成します。

かんぞうくん

しんぞう先生

OK。だから正解は①。細胞質基質にはタンパク質やアミノ酸が含まれている。

第1問 A問3

A問3(炭酸同化についての組み合わせの問題)

下線部(c)に関して,次の文章中の(ア)~(ウ)に入る語の組合せとして最も適当なものを,下の①~⑧のうちから一つ選べ。  

 葉緑体で行われる炭酸同化では,クロロフィルなどによって(ア)が吸収され,デンプンなどの(イ)が合成される。シアノバクテリアは炭酸同化を行う(ウ)である。

選択肢1

問3の解答 ③   配点 3点

「葉緑体で行われる」と書いてあるので、これは光合成ですね。ということはエネルギーは、光エネルギー。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうだね。「同化」はエネルギーを取り入れて、簡単な物質から複雑な物質を合成することだった。「異化」はその反対。

そうか。同化だから、有機物を作るんだ。で、シアノバクテリアだから原核生物です。答えは③です。

かんぞうくん

第1問 B問4

B前文(遺伝子とDNAについて)

20世紀になって(エ)に遺伝子が存在するという説が提唱されて以降,遺伝子の本体が何であるかについて,議論がなされてきた。(エ)の主な構成物質はDNAと(オ)であるが,(d)様々な研究によって,遺伝子の本体がDNAであることが証明された。DNAは,(e)ヌクレオチドとよばれる構成単位が,鎖状に結合した高分子化合物である。

B問4(遺伝子とDNAがある場所と構成材料について)

上の文章中の(エ)・(オ)に入る語の組合せとして最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。  

選択肢2

問4の解答 ⑥   配点 3点

20世紀になってからの話かー。もうその頃には「細胞膜」と「小胞体」に遺伝子が存在するとは考えられてなかっただろうから、この時点で正解は⑤か⑥のどちらかだ。

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。DNAの鎖をぐるぐる巻きにして、コンパクトに折り畳んで行くときに使われる「ヒストン」がタンパク質からできているんだよ。

わかりました。正解は⑥です。

かんぞうくん

第1問 B問5

B問5(「遺伝を担う物質はDNAだ」を明らかにした実験について)

下線部(d)に関して,過去の研究者らによって得られた研究成果のうち,形質の遺伝を担う物質がDNAであることを明らかにした成果として適当なものを,次の①~⑥のうちから二つ選べ。ただし,解答の順序は問わない。

① 研究者Aは,白血球の核などを多量に含む傷口の膿(うみ)に,リンを多く含む物質が存在することを発見した。

② 研究者Bらは,病原性のない肺炎双球菌に対して,病原性を有する肺炎双球菌の抽出物(病原性菌抽出物)を混ぜて培養すると,病原性のある菌が出現するが,DNA分解酵素によって処理した病原性菌抽出物を混ぜて培養しても,病原性のある菌が出現しないことを示した。

③ 研究者Cらは,いろいろな生物のDNAについて調べ,アデニンとチミン,グアニンとシトシンの数の比が,それぞれ1:1であることを示した。

④ 研究者Dらは,DNAの立体構造について考察し,2本の鎖がらせん状に絡み合って構成される二重らせん構造のモデルを提唱した。

⑤ 研究者Eは,エンドウの種子の形や,子葉の色などの形質に着目した実験を行い,親の形質が次の世代に遺伝する現象から,遺伝の法則性を発見した。

⑥ 研究者Fらは,バクテリオファージ(T2ファージ)を用いた実験において,ファージを細菌に感染させた際に,DNAだけが細菌に注入され,新たなファージがつくられることを示した。

問5の解答 ②と⑥   配点4点(各2点)

これ、①から⑥まで全部正しそう。

かんぞうくん

しんぞう先生

そう、全部正しい。ただ、「遺伝を担う物質がDNAであることを明らかにした成果」を聞いているから、その視点で選んでみよう。

そうすると、ひとつは②ですね。DNA分解酵素を使うと遺伝しない、というようなことが書いてあるので。

かんぞうくん

しんぞう先生

OK。もうひとつは?

⑥ですね。バクテリオファージのDNAが大腸菌に入って、大腸菌の中で新しいファージが作られる、ということなので。

かんぞうくん

しんぞう先生

正解!②と⑥だね。この問題には惑わされるかもしれないね。

第1問 B問6

B問6(DNAとRNAのヌクレオチドの違い)

DNAとRNAはともに,ヌクレオチドが連なった構造をとっている。ヌクレオチドは,(カ)、(キ)およびリン酸から構成されている。RNAのヌクレオチドは(カ)としてチミンのかわりにウラシルが使われている点や,(キ)が(ク)である点において,DNAのヌクレオチドと異なっている。

選択肢3

問6の解答 ⑦   配点 3点

これは、ちゃんと覚えていますよ。ヌクレオチドは3つのパーツからできていて、

「塩基」「糖」「リン酸」です。

かんぞうくん

しんぞう先生

では、DNAとRNAの「糖」についての違いは?

DNAがデオキシリボース、RNAがリボース、です。あとは、問題文にも書いてあるけど、「T」(チミン)の代わりに「U」(ウラシル)ですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

完璧です。正解は⑦。

第2問「血液循環・尿生成・ホルモン」

 

第2問 A問1

 

A前文(体液についての説明)

(a)ヒトの体内を循環する体液は,栄養分,酸素,老廃物などを運ぶ。血液中の老廃物は,主に腎臓で取り除かれて(b)尿中に排出される

A問1(体内を循環する体液について)

下線部(a)に関する記述として最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。  

① 血液が流れる血管の壁は,動脈,毛細血管,静脈の順に薄くなる。

② リンパ液は,静脈で血液に合流する。

③ 血液は,試験管に入れて放置すると,血液凝固を起こし,沈殿物と血しょうに分離する。

④ 赤血球中のヘモグロビンのうち,酸素ヘモグロビンとして存在している割合は,肺静脈中より肺動脈中の方が多い。

⑤ 血液1mm3あたりの血球数は,赤血球より白血球の方が多い。

問1の解答 ②   配点 3点

しんぞう先生

ざっと、言っていくと、

①は毛細血管が一番薄いので✖︎。

③確かに血液が凝固すると、液体成分と固体成分に分かれる。しかし、液体成分は血しょうではなく、血清。固体成分は血ぺい。だからこれも✖︎。

④ヘモグロビンの性質は、酸素が多い所で酸素と結合し、酸素が少ない所で酸素を放す性質がある。だからこの文章は反対。

⑤赤血球:約400万。血小板:約30万。白血球:約6000。円に直すと年収、月給、お小遣い、こんなイメージを持っておこう。なので、これも✖︎。

ということは、正解は②ですね。確か、「鎖骨下静脈」というところからリンパ液は血管に合流するんだった。思い出しました。

かんぞうくん

第2問 A問2

A問2(原尿の作られ方)

腎動脈を流れる血しょうは,腎臓で(ア)から(イ)内にろ過され,原尿となる。この原尿が細尿管(腎細管)などを通過する間に成分の一部が(ウ)へ再吸収され,再吸収されなかった老廃物は尿中に排出される。

選択肢4

問2の解答 ④   配点 3点

しんぞう先生

さあ、この文章の空欄に当てはまるのはどれでしょうか?

これは腎臓分野の基本的な問いですね。

■「糸球体」から「ボーマンのう」へとろ過されます。

■ろ過された液体は「原尿」と言います。

■原尿に含まれている、体にとって必要なものの多くは、毛細血管から再び血液中に戻る。

■これを「再吸収」と言います!

これについては完璧に「流れ」を理解しています!

だから正解は④。

かんぞうくん

しんぞう先生

OK。では、次の問題は?

第2問 A問3

A問3(腎臓のはたらきについて)

健康なヒトの腎臓のはたらきに関する記述として最も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。

① 血しょう中のタンパク質の全量が,原尿中に出てくる。

② 血しょうからろ過されるグルコースの全量が,細尿管で再吸収される。

③ 1分間に腎動脈を流れる血しょうの体積と,1分間にろ過されて生成される原尿の体積は等しい。

④ 尿は,肝臓で合成される尿素より,腎臓で合成される尿素を多く含む。

問3の解答 ②   配点 3点 

①タンパク質の分子は糸球体の血管の隙間よりも大きいから、原尿の中には含まれません。

②グルコースは体にとって必要なものだから、尿として捨てるのはもったいない。だから、正しい。

③ボーマンのうにろ過された血しょう量が原尿料と等しいので✖︎。

④尿素は腎臓で合成されることはないので✖︎。

だから、正解は②です!

かんぞうくん

第2問 B問4

B前文(体内環境の調節についての前文)

ヒトの体内環境の調節には,(c)自律神経による調節とホルモンによる調節とがあり,これらの調節の中枢は(エ)にある。例えば,自律神経による調節では,(エ)の活動によって(オ)のはたらきが強まると,胃や腸の活動が抑制される。ホルモンによる調節では,(エ)が放出ホルモンを分泌して(カ)を刺激すると,(カ)から副腎皮質刺激ホルモンの分泌が促される。

B問4(ホルモンや自律神経のルートについて)

選択肢5

問4の解答 ①   配点 3点

しんぞう先生

前文の( )に当てはまるのは?

体内環境の調節の中枢は「間脳の視床下部」です!胃や腸はリラックスしたときに働くから、抑制されるということは(オ)は交感神経ですね。副腎皮質刺激ホルモンは、「脳下垂体前葉」から分泌されます。ということで、正解は①です!

かんぞうくん

しんぞう先生

よくできました!

第2問 B問5

B問5(興奮や緊張した状態の時の自律神経とホルモンについて)

下線部(c)に関連して,ヒトが興奮や緊張した状態で生じる,体内環境の応答に関する記述として誤っているものを,次の①~④のうちから一つ選べ。

① アドレナリンのはたらきによって,グリコーゲンの合成が促進される。

② 交感神経のはたらきによって,心拍数が増加する。

③ 糖質コルチコイドのはたらきによって,タンパク質からのグルコース合成が促進される。

④ チロキシンのはたらきによって,細胞における酸素の消費が増大し,細胞内の異化が促進される。

問5の解答 ①   配点 3点

しんぞう先生

さあ、どれが間違っているでしょうか?

 

①は、アドレナリンはグリコーゲンをグルコースに分解して血糖値を上げるから✖︎。誤っている文章は①です。

②から④は、正しい文章です!

かんぞうくん

しんぞう先生

OK。②から④をよく読んで、勉強しておいてね。

第3問「バイオームの分布・遷移」

第3問 A問1

A前文(自然植生と代償植生についての前文)

(a)陸上のバイオームにおいて,ある土地が人間の影響を全く受けなかった場合に成立すると推定される植生を,自然植生という。日本の森林のバイオームに付けられた亜熱帯多雨林,照葉樹林,夏緑樹林,針葉樹林などの名称は,それらのバイオームが分布する地域の代表的な自然植生を表している。一方,ある土地が人間の影響を持続的に受けた場合には,(b)自然植生とは異なる植生が成立することがある。これを代償植生という。ある土地に代償植生が成立しているとき,そこに優占する種は,自然植生で優占するはずの種と同じであるとは限らない。

優占:ここでは個体数の多さや枝葉の広がりの大きさなどによって占有する土地面積の割合が高いことを示す。

A問1(世界の陸上のバイオームに関する文章の正誤問題)

下線部(a)に関連して,世界の陸上のバイオームに関する記述として最も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。

① 年平均気温が約20℃以上の地域では,どのバイオームでも常緑広葉樹が優占する。

② 年平均気温が約-5℃以下の地域に分布するバイオームでの年降水量は約2000mm程度である。

③ 年平均気温が約5℃で年降水量が約1500mmの地域には,照葉樹林が分布する。

④ 年平均気温が約10℃以上で年降水量が約500mmの地域には,草原のバイオームが分布する。

問1の解答 ④   配点 3点

しんぞう先生

これはきちんとした知識がないと解答できないね。

しんぞう先生

まず、①について。

年平均気温が約20℃以上でも、年平均降水量の違いでバイオームは違うよ。
2000mm以下だと「雨緑樹林」。1000mm以下だと「サバンナ」。250mm以下だと「砂漠」。だから①は✖︎。

次は②について。

年平均気温が「ー5℃」以下の地域では、年平均降水量は1000mm位で「針葉樹林」。2000mmも降らない。

③は、年平均気温が5℃位で、年平均降水量が1500mm位では「夏緑樹林」。

④は正しい!

これ、覚え込むの大変ですね。まずは、自分が住んでいる地域を基準にして、色々比較して考えながら覚えていくようにします!これが遠回りなようだけど結局早そうです。

かんぞうくん

第3問 A問2

A問2(日本の自然植生と代償植生について)

下線部(b)に関して,次の文章中の(ア)~(ウ)に入る語の組合せとして最も適当なものを,下の①~⑨のうちから一つ選べ。 

 日本列島を約1km四方の区画に分けて,植生の有無や種類などを調査した。その結果をもとに,各区画を自然植生,代償植生(植林地を含む),およびその他(市街地・耕作地を含む)の三つに分類し,それぞれに該当する区画を黒く塗って示したものが図1である。日本地図

 日本における森林のバイオームの分布と図1とを併せて考えると,日本の各バイオームの分布域のうち,(ア)の分布域では比較的高い割合で自然植生が残っていることが分かる。(イ)の分布域における自然植生の優占種の一つとしてブナが知られているが,その代償植生ではしばしばミズナラが優占する。一方,自然植生が占める割合が最も低かったバイオームは(ウ)である。

選択肢6

問2の解答 ③   配点 3点

うーん、(ア)については北海道や東北の方が黒く塗られているから「針葉樹林」ですね。(イ)については、ブとミズラ。両方とも「」がついているので夏(ツ)の「」ということで「夏緑樹林」。(ウ)は自然植生の地図で白いところが多いのは「照葉樹林」の地域です。だから、正解は③!

かんぞうくん

第3問 B問3

B前文(遷移についての前文)

ある土地の植生が時間とともに変化する現象は(c)遷移とよばれる。環境条件や遷移開始時の状況が違うと,異なる様式の遷移がみられる。例えば,(d)湖沼から始まる遷移と,陸地から始まる遷移とでは,遷移の進行過程が異なる。また,(e)噴火直後の溶岩台地から始まり森林に至る遷移と,森林伐採の跡地から始まる遷移とでは,遷移の進行過程が異なる。

B問3(遷移に関する正誤問題)

下線部(c)に関する記述として最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。

① 遷移が進み極相となっている森林では,種の構成が,全体として大きく変化しない。

② 遷移が進み極相となった森林の林床(地表付近)は,どこも同じ程度の暗さに保たれている。

③ 噴火直後の溶岩台地から始まり森林に至る典型的な遷移は,裸地・荒原→草原→高木林→低木林の順に進行する。

④ 噴火直後の溶岩台地から始まり森林に至る遷移の初期では,窒素化合物などの栄養塩や水分を豊富に利用できるため,このような環境に適応した植物が侵入・定着する。

⑤ 湖沼から始まる遷移は,乾性遷移とよばれる。

問3の解答 ①   配点 3点

これは、正解は①です!

かんぞうくん

しんぞう先生

そうだね。
②はギャップが生じると光が入ってくるので✖︎。
③は低木林の次に高木林が来るので、ここが間違っている。
④は溶岩台地からスタートするときは、荒地なので栄養塩や水分は含まれないので✖︎。
⑤は湖沼から始まるのは湿性遷移だから✖︎。

第3問 B問4

B問4(湿性遷移について)

下線部(d)に関連して,遷移のしくみを明らかにするため,図2のような二つの池で,池の中の非生物的環境(以後,環境とよぶ)と植物の状態を調べた。二つの池は,遷移が始まってからの経過年数が異なり,池の外の環境は極めて似ているので,新しい池の現在の様子が,古い池の過去の様子を表すと考えられる。図2と表1の調査結果から導かれる,遷移のしくみについての考察として最も適当なものを,下の①~④のうちから一つ選べ。

図2

表1

① 池の中の環境は,生物の作用を受けずに変化し,池の中の環境の変化に応じて,植物種が交代する。

② 池の中の環境は,生物の作用を受けずに変化し,池の中の環境の変化とは関係なく,植物種が交代する。

③ 池の中の環境は,生物の作用を受けて変化し,池の中の環境の変化に応じて,植物種が交代する。

④ 池の中の環境は,生物の作用を受けて変化し,池の中の環境の変化とは関係なく,植物種が交代する。

問4の解答 ③   配点 4点

しんぞう先生

生物の作用を受けずに変化することはないので、①と②は✖︎。
③池の中の環境が変化するから、植物種が交代する。例えば、水深が深いときには根を張れなかった「浮葉植物」は水深が浅くなると根を張れるので増える。また、水深が浅くなると、沈水植物が完全に沈めなくなるので生育できなくなる。
だから正解は③だね。

第3問 B問5

B問5(一次遷移と二次遷移について)

下線部(e)に関して,次の文章中の(エ)~(キ)に入る語の組合せとして最も適当なものを,下の①~⑧のうちから一つ選べ。 

 森林伐採の跡地などから始まる遷移が(エ)とよばれるのに対して,噴火直後の溶岩台地から始まり森林に至る遷移は(オ)とよばれる。(エ)では,遷移の始まりから(カ)が存在するため,(エ)の進行は,(オ)の進行と比べて,(キ)。

遷移の選択肢

問5の解答 ⑦   配点 3点

(エ)と(オ)は分かります。噴火直後から始まるのが「一次遷移」です。
森林伐採からスタートするのは「二次遷移」で、「土壌」がある状態から始まります。
だから進行は「速い」です。

ということで、正答は⑦です。

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。よくできました!