大学入試共通テスト の”プレテスト”  生物基礎 解説とまとめ

プレ

2021年度試験から、「センター試験」から「共通テスト」に切り替わりました。

「平成30年度プレテスト(試行調査)」とは

共通テストにおける問題作成の方向性を示すため、大学入試センターが作成したもの。
今回はその「平成30年度プレテスト」をやってみよう。

しんぞう先生

問題は全部で3問だよ。
今までのセンター試験と変わりなしですね。

かんぞうくん

第1問は「生物と遺伝子」
第2問は「生物の体内環境の維持」
第3問は「生物の多様性と生態系」

これもセンター試験と変わりないですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

2021年度試験で実際に共通テストがスタートしたけど、これまでの第2問の出題内容が第3問にも含まれていて、総合的な知識をもとにして考える必要のある問題が出題されていた。今後もこの傾向が続いていくのではないかな。
そうですね。全般的にしっかり勉強しておかなければいけませんね。

かんぞうくん

しんぞう先生

では、第1問からやっていこうか。

第1問「生物と遺伝子」

第1問 A問1

A前文(顕微鏡観察についての会話文について)

アキラとカオルは,次の図 1 のように,オオカナダモの葉を光学顕微鏡で観察

し,それぞれスケッチをしたところ,下の図 2 のようになった。

図1と2

アキラ
スケッチ(図2 )を見ると,オオカナダモの葉緑体の大きさは,以前に授業で見たイシクラゲ(シアノバクテリアの一種)の細胞と同じくらいだ。 実際に観察すると,授業で習った(a) 共生説にも納得がいくね。

カオル
ちょっと,君のを見せてよ。おや,君の見ている細胞は,私が見ているのよりも少し小さいようだなあ。私のも見てごらんよ。

アキラ
どれどれ,本当だ。同じ大きさの葉を,葉の表側を上にして,同じような場所を同じ倍率で観察しているのに,細胞の大きさはだいぶ違うみたいだなあ。

カオル
調節ねじ(微動ねじ)を回して,対物レンズとプレパラートの間の距離を 広げていくと,最初は小さい細胞が見えて,その次は大きい細胞が見えるよ。その後は何も見えないね。

アキラ
そうだね。それに調節ねじを同じ速さで回していると,大きい細胞が見えている時間の方が長いね。

カオル
そうか,(b) 観察した部分のオオカナダモの葉は2層の細胞でできているんだ。ツバキやアサガオの葉とはだいぶ違うな。

アキラ
アサガオといえば,小学生のときに,葉をエタノールで脱色してヨウ素液で染める実験をしたね。

カオル
日光に当てた葉でデンプンがつくられることを確かめた実験のことだね。

アキラ
(c) デンプンがつくられるには,光以外の条件も必要なのかな。

カオル
オオカナダモで実験してみようよ。

A問 1(細胞内共生説について)

太字(a)について,植物の葉緑体に関する次の記述a〜dのうち,共生説の根拠となる記述の組合せとして最も適当なものを,下の①〜⑥のうちから一つ選べ。

a 独自のDNA が存在する。
b ミトコンドリアに比べてかなり大きい。
c 細胞内で移動する。
d 細胞の分裂とは独立した分裂によって増殖する。

①  a,b  ②  a,c  ③  a,d  ④  b,c  ⑤  b,d  ⑥ c,d

問1の解答 ③   配点 3点

しんぞう先生

共生説とは細胞内共生説のこと。さあ、解けるかな?
元々違う生物が大きめな細胞の中に入り込んで生活し始めたのだから、まず「a」の独立したDNAを持っている。そして、別の生物だったので、独立した分裂で増えるから「d」。

かんぞうくん

しんぞう先生

その通り。正解は③だね。
第1問 A問2

A問 2(顕微鏡を使って葉の観察)

太字(b)について,二人の会話と図2をもとに,葉の横断面(次の図3中の P–Q で切ったときの断面)の一部を模式的に示した図として最も適当なものを,下の①〜⑥のうちから一つ選べ。ただし,いずれの図も,上側を葉の表側とし,□はその位置の細胞の形と大きさとを示している。

図3

問2の解答 ①   配点 3点

カオルさんが言っていた、「調節ねじ(微動ねじ)を回して,対物レンズとプレパラートの間の距離を広げていくと,最初は小さい細胞が見えて,その次は大きい細胞が見えるよ。その後は何も見えないね。」に注目すればいいですね!

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。あとは顕微鏡で観察する時のレンズと対象物の関係を考える必要がある。
え?それ、よくわかりません。

かんぞうくん

しんぞう先生

ピントがあった状態で対象物を観察する時って、対物レンズから対象物までの距離はいつでも一定なのです。対物レンズとプレパラートの間の距離をだんだん広げていくと、最初は小さい細胞、次に大きい細胞、が見えたということ。これは、葉の断面の図で言うと下の部分が小さい細胞で、表側の細胞が大きい、ということを示しているのです。
そう言うことですか。正解は①ですね!

かんぞうくん

第1問 A問3

A問 3(光合成の3つの条件について)

太字(c)について,葉におけるデンプン合成には,光以外に,細胞の代謝と二酸化炭素がそれぞれ必要であることを,オオカナダモで確かめたい。そこで,次の処理I〜IIIについて,下の表 1 の植物体 A 〜 H を用いて,デンプン合成を調べる実験を考えた。このとき,調べるべき植物体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。

処理I  : 温度を下げて細胞の代謝を低下させる。
処理II : 水中の二酸化炭素濃度を下げる。
処理III : 葉に当たる日光を遮断する。

表1

①  A,B,C   ②  A,B,E   ③  A,C,E  ④  A,D,F  
⑤  A,D,G     ⑥  A,F,G   ⑦  D,F,H  ⑧  D,G,H
⑨  F,G,H

問3の解答 ③   配点 4点

日光を遮断したら光合成ができなくなるので、「処理Ⅲが✖︎の植物A ,C ,E,G」をまず選びました。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうだね。次は?
日光以外に、「細胞の代謝」と「二酸化炭素が必要」であることを確かめたい実験だから、「処理ⅠとⅡの両方が✖︎の植物A」は必要です。

かんぞうくん

そして、「処理Ⅰが✖︎で処理Ⅱが○の植物C」。もう一つ、「処理Ⅰが◯で処理Ⅱが✖︎の植物E」の3つを比較すればいいのですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

植物Gはいらないの?
Gはいらないです。なぜなら、「Gは処理ⅠもⅡも◯」だから比較ができないからです。

かんぞうくん

しんぞう先生

OK。正解は③です。
第1問 B問4

B前文(ゲノムと遺伝子について)

近年,(d) 様々な生物のゲノムが解読されている。ゲノム内には,遺伝子としてはたらく部分と,遺伝子としてはたらかない部分とがある。遺伝子としてはたらく部分では,(e) その遺伝情報に基づいてタンパク質が合成される。

B問 4(ゲノムに関する記述の正誤問題)

太字(d)に関連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 個人のゲノムを調べれば,その人の特定の病気へのかかりやすさを予想できる。
② 個人のゲノムを調べれば,その人がこれまでに食中毒にかかった回数が分かる。
③ 生物の種類ごとに,ゲノムの大きさは異なるが,遺伝子の総数は同じである。
④ 生物の種類ごとに,遺伝子の総数は異なるが,ゲノムの大きさは同じである。
⑤ 植物の光合成速度は,環境によらず,ゲノムによって決定されている。

問4の解答 ①   配点 3点

正解は①ですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

ゲノムとは、「ある生物がもつ遺伝情報のすべて」のこと。
②は食中毒にかかった回数がゲノムから分かるとすると、常にゲノムが変化し続けることになるので✖︎。
③は遺伝子の総数は生物の種類ごとに違うので✖︎。
④はゲノムの大きさは生物の種類ごとに違うので✖︎。
⑤光や温度の違いで光合成速度は変わるので、ゲノムで指定されてはいません。✖︎。

かんぞうくん

第1問 B問5

B問 5(コドンとアミノ酸について)

太字(e)に関連して,次の文章中の(ア)・(イ)に入る数値として最も適当なものを,下の①〜⑦のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし,同じものを繰り返し選んでもよい。

DNA の塩基配列は,RNA に転写され,塩基三つの並びが一つのアミノ 酸を指定する。例えば,トリプトファンとセリンというアミノ酸は,次の表 2 の塩基三つの並びによって指定される。任意の塩基三つの並びがトリプトファンを指定する確率は(ア)分の 1 であり,セリンを指定する確率はトリプトファンを指定する確率の(イ)倍と推定される。

表2

① 4  ② 6  ③ 8  ④ 16  ⑤ 20  ⑥ 32  ⑦ 64

問5の解答 ア・・・⑦   イ・・・②   配点 各2点

トリプトファンを指定する塩基3つの並びは、UGGの1種類しかないので、それぞれの塩基は4種類ずつあるから、4種類×4種類×4種類=64通り。(ア)は⑦です。

かんぞうくん

しんぞう先生

セリンは?
全部で6種類の「塩基3つの並び方」があるのかー。ということは・・・、4種類×4種類×4種類=64通りが6つもあるから、64×6?いや、なんか違うなー。選択肢にもそんな数字はないし。

かんぞうくん

しんぞう先生

違いますねー。
えーと、問いは「セリンを指定する確率は、トリプトファンを指定する確率の(イ)倍」なので単純に考えて、ただの6倍だ。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうです。(イ)の正解は②です。

第2問「生物の体内環境の維持」

第2問 A問1

A前文(肝臓と体内環境の維持の関係について)

肝臓には大量の血液が流入する。肝臓は,流入してきた血液中に含まれる様々な物質を化学反応を通してつくり変えることで,(a) 体内環境の維持を担っている。次の図1 はヒトの腹部の横断面を,下の図2はヒトの肝臓の一部分を拡大したものを,それぞれ模式的に表したものである。

A問1(図の中で肝臓はどれでしょう?)

図1中のア〜カのうち,肝臓を示すものはどれか。最も適当なものを,次の①〜⑥ のうちから一つ選べ。

① ア  ② イ   ③ ウ   ④ エ   ⑤ オ   ⑥ カ

2図1

問1の解答 ⑤   配点 3点

肝臓は人体で最大の臓器です!位置的に言っても「オ」です。

かんぞうくん

しんぞう先生

正解!⑤の「オ」だね。
第2問 A問2

A問 2(肝細胞と3つの管について)

図 2 についての記述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。なお,図2の管Bには酸素を多く含む血液が流れている。

2図2

① 血液は,管Aから管Dの方向に流れている。
② 血液は,管Dから管Bの方向に流れている。
③ 管Aには,消化管からの血液が流れている。
④ 管Cから流れてきた液体は,肝細胞の隙間に拡散する。
⑤ 管Bは,肝静脈である。
⑥ 管Dは,肝門脈である。

問2の解答 ①と③   配点 各2点

しんぞう先生

問題文で注目すべきポイントになる文章は、これ。「なお,図2の管Bには酸素を多く含む血液が流れている。」
肝臓で、酸素を多く含む血液が流れる血管は「肝動脈」です。だから、管Bは肝動脈。
ということは、管Aは小腸などの消化器官から吸収した栄養たっぷりの血液が流れる「肝門脈」だ!

かんぞうくん

しんぞう先生

そうですね。では管Cは?
肝細胞から分泌された胆汁が流れる「胆管」ですね。なので、正解は①と③です。

かんぞうくん

第2問 A問3

A問 3(体内環境を維持するための肝臓のはたらき)

太字(a)について,次の記述a〜dのうち,ヒトの肝臓の機能についての記述の組合せとして最も適当なものを,下の①〜⑥のうちから一つ選べ。

a  タンパク質を合成し,血しょう中に放出する。
b  胆汁を貯蔵し,十二指腸に放出する。
c  尿素を分解し,アンモニアとして排出する。
d  発熱源となり,体温の保持に関わる。

①  a , b  ②  a , c  ③  a , d  ④  b , c  ⑤  b , d  ⑥  c , d

問3の解答 ③   配点 3点

d は正しいです。これは自信があります。人体最大の臓器だ、ということで。あとは・・・。

かんぞうくん

しんぞう先生

胆汁を作るのは肝臓だけど、貯めるのは?
「胆のう」ですね。だからbは違う。

かんぞうくん

しんぞう先生

アンモニアと尿素はどちらが毒性が高かった?
アンモニアです。そうか、cも違う。正解はaですね。
だからこの解答の正解は③です。でも、タンパク質の名前がわからないです。

かんぞうくん

しんぞう先生

このタンパク質は「アルブミン」。血しょう中に含まれるタンパク質だよ。
第2問 B問4

B前文(インスリンと血清などについての会話)

アスカとシンジは,病院の待合室で◯の投与法について議論した。

アスカ
◯は錠剤みたいに口から飲むものが多いけど,考えてみると,湿布や目◯のように表面から直接だったり,注射だったり,色々な投与法があるわよね。

シンジ
そうだね。なぜ,筋肉痛の◯は皮膚に塗るだけで効くのかな。

アスカ
例えば,湿布にもよく入っているインドメタシン製剤は,脂溶性にしているから皮膚を通して患部の細胞の中まで浸透するのよ。

シンジ
糖尿病の◯として使う(b)インスリンは注射だね。

アスカ
そうね。重い糖尿病では,毎日何度も注射しないといけないという話ね。インスリンはタンパク質の一種だから,口から飲むと(キ)からなんですって。

シンジ
そうそう,ハブに咬まれたときに使う血清も注射だよね。

アスカ
そうね。その血清は,ハブ毒素に対する抗体を含んでいるから,毒素に結合して毒の作用を打ち消すのよね。

シンジ
じゃあ,毒素の作用を完全に打ち消すためには,(c)日をおいてもう一度血清を注射した方がいいのかなあ。

アスカ
あれっ,血清を二度注射すると,血清に対する強いアレルギー反応が起こるんじゃないかな。

B問 4(インスリンのはたらき)

太字(b)についての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 薬として開発されたタンパク質で,本来はヒトの体内に存在しない。
② 肝臓ではたらく酵素で,グルコースからグリコーゲンを合成する。
③ 小腸上皮から分泌される消化酵素で,グリコーゲンを分解する。
④ 副腎髄質から分泌されるホルモンで,血糖濃度を増加させる。
⑤ ランゲルハンス島から分泌されるホルモンで,血糖濃度を減少させる。

問4の解答 ⑤   配点 3点

インスリンは、血糖濃度を減少させるホルモンでしたから、④は違います。

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。すい臓のランゲルハンス島のB細部から分泌されるホルモンなので、薬として作られたものではないし、酵素でもないよ。だから、①、②、③は違う。
正解は⑤ですね。

かんぞうくん

第2問 B問5

B問 5(タンパク質の分解について)

上の会話文中の(キ)に入る文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 効果が強くなりすぎる
② 抗原抗体反応で無力化されてしまう
③ 分解も吸収もされズに体外に排出されてしまう
④ 吸収に時間がかかりすぎる
⑤ 消化により分解されてしまう

問5の解答 ⑤   配点 3点

タンパク質、ということは食べたら消化してしまいますね。食品のように。だから、⑤が正解です。

かんぞうくん

第2問 B問6

B問 6(血清を2回摂取した時について)

太字(c)について,ハブに咬まれた直後に血清を注射した患者に,40 日 後にもう一度血清を注射したと仮定する。このとき,ハブ毒素に対してこの 患者が産生する抗体の量の変化を示すグラフとして最も適当なものを,次の①〜⑥のうちから一つ選べ。

グラフ

問6の解答 ④   配点 3点

しんぞう先生

ハブ毒素に対する抗体が血清に含まれている、と会話しているね。
抗体は病原体に対抗するものでしたよね。

かんぞうくん

しんぞう先生

ということは、血清には抗体が含まれていて、病原体である抗原は含まれていないよね。
はい。このような問題は、予防接種として弱めた抗原を注射したら抗体の量が一気に増加する、というものが多いけど、この問題は違いますよね。抗体を注射している。

かんぞうくん

しんぞう先生

そう。定番の問題とは違うので、そこに引っかからないようにね。だから、40日後にもう一度血清を注射しても、「患者が産生する抗体」は増加しない。
そのようなグラフは④と⑥ですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

⑥を見て。「患者が産生する抗体」の数値ががずっと高いままだよね。ハブに噛まれた直後に血清を注射したので、体内からハブ毒素は消えるはず。ハブ毒素が消えたにも関わらず抗体が作られ続けることはないので、⑥のグラフは不適。
ということは正解は④ですね。

かんぞうくん

第 3 問「生物の多様性と生態系」

第3問 A問1

A前文(バイオームと有機物について)

地球上におけるバイオームの種類と分布は,年平均気温および年降水量と密接な関係がある。次の図1 は,年平均気温,年降水量,および生産者による単位面積あたりの年有機物生産量の関係を,バイオーム別に示したものである。

生産者によって生産された有機物には窒素が含まれており,窒素は生態系内で閉鎖的な循環を続けている。有機物が土壌に供給されると,窒素は主に土壌微生物のはたらきで無機物となる。(a) 無機物となった窒素は生産者に吸収されて再び有機物となる。

3図1

A問 1(バイオームと有機物の生産量の比較)

図1 についての記述として適当なものを,次の①〜⑦のうちから二つ選べ。ただし,解答の順序は問わない。

① 年平均気温がほぼ同じバイオームでは,年降水量が少ないほど有機物の生産量は大きくなる。
② 年平均気温がほぼ同じバイオームでは,年降水量が少ないほど有機物の生産量は小さくなる。
③ 年平均気温がほぼ同じバイオームでは,年降水量と無関係に有機物の生産量は一定となる。
④ ツンドラよりサバンナの方が,有機物の生産量は小さい。
⑤ 針葉樹林より砂漠の方が,有機物の生産量は大きい。
⑥ 硬葉樹林より照葉樹林の方が,有機物の生産量は小さい。
⑦ 硬葉樹林より雨緑樹林の方が,有機物の生産量は大きい。

問1の解答 ②と⑦   配点 各2点

これはグラフを読み取る力も必要だけど、年平均気温と年降水量の関係のバイオームの配置のグラフをきちんと覚えていないと解けない問題ですね。はっきりそのグラフを覚えていないので、ちょっと調べてきます。

かんぞうくん

バイオーム表

しんぞう先生

そうだね。正確に資料を見てみよう。同じ平均気温のバイオームでは、年降水量が少ない方が年有機物生産量は小さくなってるよね。
はい。②が正解ですね。

かんぞうくん

しんぞう先生

もう1つは?。それぞれのバイオームの年有機物生産量を比較して見ると答えが出てくるよね。
はい。正解は⑦ですね。

かんぞうくん

第3問 A問2

A問 2(有機物に含まれる窒素の量)

太字(a)について,生産された有機物に含まれる窒素の重量比が 0.7 % だったとき,熱帯・亜熱帯多雨林で生産者の吸収する窒素量は,年間で1平方メートルあたり何グラム(g)になるか。図1 から推定される数値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 1   ② 6    ③ 9     ④ 15    ⑤ 22

問2の解答 ④   配点 3点

しんぞう先生

熱帯・亜熱帯多雨林の年有機物生産量1平方メートルあたりは大体どれくらい?
えーと、2.1 kg くらいでしょうか。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうだね。生産された有機物の0.7%が窒素、と問題文に書いてあるので、そのまま計算してみるとどうなる?
はい。
2.1 × 1000 × 0.007 = 14.7 なので約15gと言えます。正解は④ですね。

かんぞうくん

第3問 B問3

B前文(二酸化炭素と生態系の関係についての会話)

バイオームによって有機物の生産量に違いがあることを知ったユズルとサラは,大気中の二酸化炭素濃度の変化に生態系がどのように関係しているのかについて考えた。

ユズル
生産者によって二酸化炭素が有機物に取り込まれるわけだから,有機物の生産量の大きな生態系は,大気中の二酸化炭素濃度の上昇を抑制する効果が大きいと考えられるよね。

サラ
確かに,生産者だけを取り上げればそうかもしれない。でも,生産された有機物は,食物連鎖を通して,消費者や分解者に次々と利用されていくよね。これらの生物は,有機物に含まれる炭素を呼吸によって二酸化炭素に戻してしまう。だから,いくら生産者による有機物の生産が盛んでも,消費者と分解者の呼吸が多ければ,大気中の二酸化炭素濃度の上昇を抑制しているとはいえないように思うけど。

ユズル
なるほど。もし,(ア)ことや,(イ)ことが観察されれば,生態系が大気中の二酸化炭素濃度を減少させる効果があるといえるんじゃないかな。

サラ
これは,エネルギーの流れからも考えることができるよ。生産者が光エネルギーを有機物のエネルギーに変えるわけだけど,この有機物のエネルギーの(ウ)のであれば,生態系が大気中の二酸化炭素濃度の上昇を抑制しているといえるね。

B問 3(有機物と酸素濃度について)

上の会話文中の(ア)・(イ)に入る文として適当なものを,次①〜⑥のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし,(ア)・(イ)の解答の順序は問わない。

① 生態系の有機物量が年々増加する
② 生態系の有機物量が年々減少する
③ 生態系の有機物量が毎年一定の値に維持されている
④ 大気中の酸素濃度が年々増加する
⑤ 大気中の酸素濃度が年々減少する
⑥ 大気中の酸素濃度が毎年一定の値に維持されている

問3の解答 ①と④   配点 各2点

しんぞう先生

まず抑えておいておいてほしいのは、光合成よりも呼吸の方が大きいと、大気中の二酸化炭素量は増加し、呼吸よりも光合成の方が大きいと、大気中の二酸化炭素濃度は減少する、ということ。
はい。正解は①と④ですね。

かんぞうくん

第3問 B問4

B問 4(エネルギーの移り変わり)

上の会話文中の(ウ)に入る文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 すべてが熱エネルギーとなる
② 一部が熱エネルギーとならずに残る
③ すべてが光エネルギーとなる
④ 一部が光エネルギーとなり,残りは熱エネルギーとなる

問4の解答 ②   配点 3点

しんぞう先生

有機物のエネルギーとして取り込まれた光エネルギーは、最終的に有機物エネルギーから熱エネルギーに姿を変えて熱を発生させる。一部が有機物のエネルギーとして残るとすると、生態系に有機物が増えることになるので、二酸化炭素濃度は減少する、と言えるね。
ということは正解は②ですね。

かんぞうくん

プレテストを終えて

しんぞう先生

今回は、共通テストのプレテスト。これまでのセンター試験と比較すると、生活に即した、身近な問題が多かった気がするね。
初めての共通テストでは、実際にその通りだったし、大問2の内容と関連する免疫についての問題が、大問3にまたがって出題されてましたよね。

かんぞうくん

しんぞう先生

そうだね。1問1答的な準備のやり方ではうまく対応できなくなってくるね。
トータル的な知識を身につけるように頑張ります!

かんぞうくん