2021共通テスト 生物基礎 解説とまとめ

2021

しんぞう先生

第1回の大学入試共通テストの「生物基礎」を振り返ってみよう。平均点は29.1点だったよ。以下、ざっと要点をあげてみた。

  • 出題内容はこれまでのセンター試験と大きな違いはなかった。
  • 対話文を読んで、それについて答える問題はここ数年出題されるようになってきた。
  • 図を読み取る問題、パズルのようにピースを当てはめる問題、大問をまたいでの複合問題が出題された。
  • 1問1答的な知識は必要だけど、単に知識を問うだけの問題はほとんど出ない。
  • 知識を組み合わせて、見たこともないような問題について考えて答えを導き出す。

しんぞう先生

要点はこんな感じかな。では、出題内容を大問ごとに大まかに見てみよう。

出題内容

第1問「生物と遺伝子」

生物の特徴、代謝、遺伝情報とDNA・タンパク質の合成

第2問「生物の体内環境の維持

ホルモン、体液の濃度調節、免疫

第3問「生物の多様性と生態系」

バイオーム、人間活動による生態系への影響、免疫と医療

※免疫と医療は、第2問に出てくるような内容と絡めた問題

しんぞう先生

それでは、第1問から詳しく見ていこう。目次から各問題に飛ぶことができるよ。

第1問「生物と遺伝子」

第1問のA

しんぞう先生

いきなり会話文で始まるよ。無機質な長文よりもとっつきやすいかな。

いや、共通テストなので身構えてしまいます・・・。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうか。いずれにしてもしっかりと過去問を繰り返し解いていこう。きっと実力が身に付くから。

A 問1 原核生物と真核生物

問1の解答 ①    配点 3点

しんぞう先生

問1では「原核生物ではない生物」を選べ、と言っている。原核生物ではない生物、とは何?

真核生物!

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。さあ選択肢の4つのうち、真核生物はどれだろう。

これは過去問や模試で何度も出てきたから覚えてます。酵母菌!

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。酵母は「お金が高い」◯◯◯ー◯飲料を作る生物だ、というイメージをもっとこう。「お金が高い」ものを作ることができるのは進化した真核生物だ、というイメージね。

そうか。乳酸菌飲料はお小遣いで買えますものね。

かんぞうくん

A 問2 父の高校時代の宿題プリント

Aの問2

問2の解答 ④   配点 3点

しんぞう先生

お父さんが提出し忘れた、という高校時代のレポート用紙を用いた出題だ。お父さんが間違って答えているのは何箇所あるか、というもの。

共通テスト、なかなか凝って問題作成してありますねえー。

かんぞうくん

しんぞう先生

a 「DNA」b「細胞壁」c「シアノバクテリア」d「葉緑体」 これら4つの中で間違えているのはどれでしょうか?

はい!aは細胞。bは細胞膜。cはミトコンドリア。dは正しくて葉緑体。だから3つ間違ってます、この親父さんは。

かんぞうくん

しんぞう先生

正解。これらは、単に知識を問うてきてるので、きっちり名前とはたらきを覚えておく必要があるね。

A 問3 植物細胞のパズル

Aの問3

 

問3の解答 ⑥   配点 3点

しんぞう先生

今度はパズルのような問題。新しい傾向の問題だな。まず、図2を見てその中に書いてある情報を読み取る。何が書いてある?

光エネルギー、ATP合成、ということが書いてあります。ということは植物の光合成のことについてのパズルですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。あとは光合成ってなんだったのか、ということを思い出してパズルを当てはめて完成させよう。aとbはⅠの部分、cとdはⅡの部分、eとfはⅢの部分だということにピースの大きさから判断できるね。これに気づくと時間をかけずに解けるはず。

そうか。6枚のピース全部まとめて見ました。確かに時間がかかるはずだわ。よし、簡単なところからやってみます。Ⅱ の部分は、二酸化炭素を取り入れている c に決定。光合成のパズルだから。

かんぞうくん

Ⅲ の部分は、光合成は有機物を作るから・・・、f です!

かんぞうくん

よし、ラストの Ⅰの部分だ。光合成は、有機物を分解するのではなく、光のエネルギーを取り入れてADPからATPを作るから b に決定です!

かんぞうくん

しんぞう先生

よくできました!

B 問4と問5 DNAとRNAについて

Bの問4と5

問4の解答 ④   配点 3点
問5の解答 ⑤   配点 3点 

しんぞう先生

今度は転写と翻訳の問題だ。下線部(b) は転写のことについて書いてある。転写にはDNAは必要なんだけど、それ以外に転写で必要なものは何か、と聞いてくる問題だな。さあ、どれだろう?

いやーDNAのところは知識が曖昧で、正直わかりません。後で復習をするので手っ取り早く教えてください!

かんぞうくん

しんぞう先生

了解。まず、DNAを鋳型にしてmRNAを作るんだったね。DNAの遺伝情報の「写し」を核の外に持ち出したいから、DNAの塩基情報のコピーである mRNAを作る、という流れだったね。

しんぞう先生

まず、押さえといてもらいたいのは、DNAはからだの全ての部分を作るタンパク質の生産方法が書いてある設計図、ということ。

はい。設計図ですね。本にするととても分厚そうです

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。分厚い本をイメージして。とても大切なものなので「核」という金庫にしまってある。で、必要な時に必要なタンパク質を作るために、設計図の一部を適宜コピーするというイメージ。

しんぞう先生

このコピーされたものがmRNA。このコピー用紙は、破れやすい紙だけど大量に素早く作成できる用紙このmRNAを作成する一連の流れを「転写」という。

はい。ということは転写には、DNAの部品である「DNAのヌクレオチド」は不必要です。しかもmRNAを合成するんだから、mRNAを合成する酵素が必要ですね

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。問4はここまでしか聞いてないから、これ以上、掘り下げるのはやめよう。タンパク質を作る工場と言われているリボソームや、分泌するゴルジ体については後で復習しといてください。今後、それらの部分も出題されるかもしれないから。

はい。問5は、数学の組み合わせの問題だった気がします。確か、mRNAの塩基3つに対応するアミノ酸を、tRNAというのが運んでくるんでしたっけ。

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。tRNAの「t」はトランスファーRNAの頭文字ね。トランスファーは運搬、という意味だから運搬RNAと呼ぶこともある。運ぶ荷物はアミノ酸ね。アミノ酸には20種類あるよ。tRMAが運んできたアミノ酸がペプチド結合をしてポリペプチドを作る。それがタンパク質だった。この作業を翻訳というんだったね。

しんぞう先生

ただの暗号に見えるDNAの塩基配列を、アミノ酸の配列に置き換えるから「翻訳」という。

そうか。翻訳ですね。なかなかいいネーミングセンス!考えた人、すごいですね!

かんぞうくん

で、この問題は・・・、mRNAの塩基3つで、tRNAが運んでくる1つのアミノ酸の種類が決まるから・・・。塩基にはA、U、G、C の4つあって、本来は4✖️4✖️4=64通り。でも、この問題は3つ目がCと指定されてるから、組み合わせのパターンは4✖️4=16通りです!

かんぞうくん

しんぞう先生

おっけい。組み合わせは単純に掛け算をすればいいのよ。

B 問6 mRNAの分解酵素の使用結果

Bの問6

問6の解答 ③   配点 3点

しんぞう先生

これは実験の問題だ。こういうのは、文章をしっかりと読んで、どんな実験をしているのかをきちんと把握すること。同じような実験そのものは教科書に載ってないかもしれないけど、ひとつひとつの知識を組み合わせて考えていけば大丈夫。

こういう問題を読むの、苦手です。本番のテストまでに長い文章を読み進められる体力を身につけておかねば。

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。では、この問題。この実験の説明文章は大きく3つの部分に要約できる。

この実験の説明文章の要約

・タンパク質Gを作る

・タンパク質Gは紫外線に当たると緑色の光を発する

・mRNAをもとに、きちんと翻訳が起こるかどうか確かめる

はい。まずを見てみます。は何かを加えるんだな。選択肢を見てみよう。DNAとmRNAを分解する酵素か。DNAは核の中にあるものだから、転写を行った後の溶液が入った試験管の中にDNA分解酵素を入れても、結果には何も影響しないな。ということで①と②はこの時点で消えました

かんぞうくん

しんぞう先生

ほうほう。いいねえ。

次はか。緑色の光が確認できるということは、翻訳が成功して試験管の中には合成されたタンパク質Gが入っている、ということだな。mRNAを分解すると翻訳はできないはずだから、は緑色の光が確認されて、は確認されない、ですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

正解!これで大問1が全部終わった事になる。あと大問は2つだ!

第2問「生物の体内環境の維持」

2ーA

A問1 バソプレシンについて

2ーA−1

問1の解答 ①   配点 3点

しんぞう先生

ホルモンについては、次の3つを押さえておいて。

ホルモンについて、押さえておくべき大切な3つのこと

・名前とはたらき

・どこから分泌されるのか

・教科書に出てくるモルモンは、そのはたらきと分泌場所を全て覚える。

しんぞう先生

この3つががきちんと頭に入っていないと、第2問はうまく答えられない。頑張って。

はい。でも、バソプレシン、ってなんだったけ・・・。

かんぞうくん

しんぞう先生

バソプレシンって、こんなホルモン。ちゃんと覚えてね。

バソプレシンの特徴

・腎臓の集合管で水を浸透させやすくして、水分の再吸収を促進するはたらき。

・脳下垂体後葉から分泌される。

しんぞう先生

血液中の塩類濃度が濃くなりすぎると、濃度を薄める必要がある。そのために、腎臓で水分の再吸収を促進させるのよ。この知識があれば、この問題は解ける。正解は①ね。

そうかー。全く知識が無かったから分からなかったです。ホルモンのところ、復習しておきます!!

かんぞうくん

A 問2 ゾウリムシの収縮回数

2-A-2

しんぞう先生

ゾウリムシはこんな特徴を持っているよ。

ゾウリムシの特徴

・単細胞生物

・細胞一つでできている生物

・収縮胞で体内の過剰な水分を排出している。

しんぞう先生

これに関連した問題ね。ゾウリムシを蒸留水から0.20%までの異なる濃度の塩化ナトリウム水溶液に入れ、その時の収縮胞の収縮回数をグラフから求める問題だ。さあ、正解はどのグラフだろう。

5つのグラフ

問2の解答 ③   配点 4点

えーと、縦軸は「1分間の収縮回数」で、横軸は「ゾウリムシの周囲の濃度」ね。右に行けば行くほど濃くなるのか。「濃いものを薄める」という考え方を使うと、蒸留水に入れた時にゾウリムシの体内に水がどんどん入ってくる。パンパンになるのを防ぐために、いっぱい収縮して水を排出するんだな。そんなグラフは③です!

かんぞうくん

しんぞう先生

よくできました!

B 問3 ウイルス感染細胞と免疫細胞

2-B-3

しんぞう先生

今度は免疫についての問題。自然免疫と獲得免疫に関して。上のグラフは、「ウイルスの量」と「細胞 a と細胞 b の働きの強さ」を示したもの。問題文には、「ウイルス感染細胞を直接・・・・」と書いてある。ここを見逃さないように。

選択肢

問3の解答 ⑦   配点 3点

はい。「ウイルス感染細胞を直接・・・・・」ですね。細胞はキラーT細胞とナチュラルキラー細胞。なので、細胞 a については③から⑥は外れる。さらに、細胞aはウイルスが体内に入った直後から働き始めてるので、自然免疫で働くナチュラルキラー細胞だ、と分かる。これで⑦と⑧にしぼられた。細胞 b についてみると、ヘルパーT細胞は感染細胞に直接働きかけないので正解は⑦です。

かんぞうくん

しんぞう先生

おっけい!じゃあ次は問4の食作用についての問題。

B 問4 食作用をする免疫細胞

2-B-4

問4の解答 ④   配点 3点

この選択肢で言うと、食作用を持つ白血球は「好中球」と「樹状細胞」なので、答えは④です。

かんぞうくん

しんぞう先生

正解!ちょっと復習ね。まず、好中球、マクロファージ、樹状細胞、の3つは食作用をする食細胞リンパ球はT細胞、B細胞、NK細胞。で、これら全てをひっくるめて白血球というよ。

B 問5 グラフ(抗体濃度と日数の関係)

2-B-5

問5の解答 ③   配点 3点

これは二次応答についての問題ですね。抗原を注射されたことがないマウスを用いて、1回目に「抗原A」を注射2回目に「抗原Aと抗原B」を注射した、と言う問題。各抗原に対する抗体の濃度の変化を表した図を選べばいいんですね。

かんぞうくん

②と④は2回目の抗原Aに対する抗体の量が増えてないから、正解の選択肢から外れる。次に①と③を比べると、③の方が、抗原Aに対する抗体が作られる時間が①のものよりも速い。なので答えは③です!

かんぞうくん

しんぞう先生

よく考えました!正解。いよいよラスト第3問。

第3問「生物の多様性と生態系」

しんぞう先生の考え

第2問にあるはずの「免疫に関する問題」が第3問に入ってきている。これまでのセンター試験には、このような大問をまたいだ出題形式は無かった。出題者は、今世間を騒がしている新型のウイルスに関連した知識を、受験生がきちんと持っているか、確認したかったのではないかな。そんな意図が読み取れる。

A 問1 日本のバイオーム

3-A-1

この図、確実に教科書に出てたやつ。本番の試験前のちょっとした時間に確認しといた方がいい図ですね!バイオームの名称を書き込んでみました。下の図ね。

かんぞうくん

3-A-1-2

問1の解答 ①   配点 3点

しんぞう先生

点Pを境にして上と下で何が言えるか、を読み取る問題だ。縦軸は「年間降水量」

雨の量が少ないと森林ができにくい、ということを示しています。 ということで、答えは①!

かんぞうくん

しんぞう先生

正解。①からいきなり正解の選択肢の文章だから、本当にこれでいいんだろうか、と不安になっただろうけど、大丈夫!

A 問2 地球温暖化が進行した時

3-A-2

問2の解答 ②   配点 3点

しんぞう先生

観測点XとYは同じ地域で、異なる標高にある、とのこと。標高が高いところは、その地域の典型的なバイオームではなくて、その地点よりも寒い地域と同じバイオームになる可能性が出てくる、ということね。

しんぞう先生

さらに、この問題は、地球温暖化が進んだ時の観測点XとYの周辺で生じるバイオームの変化を予測しなさい、というもの。まず、観測点XとYはなんていうバイオームかわかる?

Xは「夏緑樹林」で、Yは「照葉樹林」!!

かんぞうくん

しんぞう先生

おっけい。ついでに質問。夏緑樹林と照葉樹林、それぞれの違いはわかる?

いやー、細かいところまで覚えてないです・・・。

かんぞうくん

しんぞう先生

了解。簡単に言うね。樹林・雨樹林のように「」がつく樹林は、落葉する時期があるものが多い、と覚えといて。

」の字に注目するんですね

かんぞうくん

しんぞう先生

さて、問題に戻ろう。「地球温暖化が進行した時の降水量の変化が小さい」これは温度だけ高くなった、と言う設定のこと。図を見ると、温度が高くなると、Xは夏緑樹林から照葉樹林に変わる可能性が高いけど、Yは照葉樹林のままの可能性が高い

しんぞう先生

そして、Xは、さっきの「緑」の字がつく夏緑樹林から、「緑」がつかない照葉樹林に変わるので、落葉広葉樹から常緑広葉樹に変化する、ということが予想できる。北海道ではないので、針葉樹林ではないことは分かると思う

わかった!答えは②です。

かんぞうくん

A 問3 4つの都市の気候の比較

3-A-3

バイオームQというのは硬葉樹林のこと。これは分かります。

かんぞうくん

しんぞう先生

図1に照らし合わせると、青森と仙台は硬葉樹林のバイオームになる。でも、実際には夏緑樹林が成立しているのだ。で、硬葉樹林の代表的な都市、ローマとロサンゼルスと比較することで硬葉樹林のことを学んでいこう、という問題ね。

バイオーム

問3の解答 ⑦   配点 3点

図2を見ると、硬葉樹林は夏に降水量が低いことが丸わかり。図3からは、冬は暖かいので降雪はほとんど見られないことがわかります。降水量は夏季に比べると多いから、正解は⑦ということがわかります!

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。では最後の問題。

B 問4、問5 牛疫ウイルスと環境

3-B-4-5

しんぞう先生

まず、問題文を要約してみて。

はい。

かんぞうくん

問題文の要約

・アフリカの話。

・18世紀から畜産が始まった。

・同時に牛疫というウイルス性の病気が持ち込まれた。

・高密度でウシを飼っていると、ウイルスは継続的に存在して感染が収まることはない。

・家畜のウシだけではなく、国立公園のヌーにも感染し、激減した。

・1950年代にワクチンが開発され、まずは家畜ウシに集中的に接種した。

・家畜ウシだけでなくヌーにも牛疫が蔓延することは無くなり、牛疫はなくなった。

・1960年以降、ヌーは急増した。

3-B-4-5-2

問4の解答 ②   配点 3点
問5の解答 ⑥   配点 4点

しんぞう先生

おっけい!では問4。「牛疫をなくした仕組みとして最も適当なものを選べ。」というもの。さあ、どれでしょうか。

これは②ですね。①も迷ったけど、グラフを見ると、1960年すぎくらいから、ヌーは牛疫に対する抵抗性を持ってないので、①は当てはまりません。

かんぞうくん

③の、抵抗性は子孫には受け継がれません。なぜなら、T細胞やB細胞の記憶細胞は子孫には受け継がれないからです。

かんぞうくん

④は、ワクチンがウイルスを無毒化するわけではないから。無毒化したり弱毒化したウイルスをワクチンといって、ワクチンを摂取することで体がウイルスへの対抗のやり方を覚える、という仕組みがあります。予防接種ではこの仕組みを利用している。この部分は、この前、勉強したところですね!

かんぞうくん

しんぞう先生

素晴らしい!じゃあ、最後の問5はどう?

これは問題文をよく読んだら分かります!

かんぞうくん

しんぞう先生

どんなことが書いてあった?

はい。問題文にはこんなことが書いてありました。

かんぞうくん

問題文に書いてあったこと

・ヌーの個体数が増加した。

・餌となる草本が減少したので、乾季に発生する野火が広がりにくくなった。

・野火は樹木を焼失させるので、森林面積にも影響が出る。

・再び、牛疫が蔓延したらどんな状況になると予想できるか。

 

しんぞう先生

よく読み取りました!じゃあ、もう答えはわかるね。

はい、⑥です!

かんぞうくん

しんぞう先生

おっけい!!これで全部解き終えたね。

しんぞう先生

これを約30分で終わらせないといけないので、やっぱり長い文章を読んで、要約する力は必要だね。どんな分野でもいいので、長文を読んで要約する力を身につけよう!まずは、自分の興味がある文章で練習を始めるのが、遠いようで近い道なのかもしれないね。

はい、頑張ってみます!今日も、ありがとうございました!

かんぞうくん

しんぞう先生