一編　生物の特徴　◇1章　生物の特徴

①現在、地球上に存在する多種多様な生物は全て共通の（ア）をもち、長い年月の間に（イ）生物から細胞構造が複雑な真核生物へ（ウ）し、また（エ）生物から多細胞生物になることにより複雑な体の構造を獲得するなどして、多様化を遂げている。

②生物が進化してきた道筋とそれによって示される類縁関係は（ア）と呼ばれ、これは（イ）と言う枝分かれした樹木のような図として表される。

③生物の多様性を把握するために、共通の特徴をもつ生物をまとめて整理する（ア）が行われている。（ア）において、基本単位は（イ）であり、（イ）をまとめたものを属、属をまとめたものを科という。

④すべての生物は（ア）膜をもつ（ア）からなる。（ア）内には、遺伝子の本体である（イ）という物質が含まれており、この（イ）の遺伝情報により、生物の形質は（ウ）へと伝えられる。

⑤すべての生物は、（ア）を利用してさまざまな生命活動を行い、（ア）を利用する共通のしくみや、体内の状態を（イ）に保つしくみを備えている。

⑥生物には、ゾウリムシのように1つの細胞からなる（ア）と、ヒトのように多くの細胞からできている多細胞生物とが存在する。（ア）の中には、ユードリナのように（イ）として存在するものがある。

⑦生物界を見渡せば、多種多様な生物の個体が目にとまるが、個体の構造を掘りさげると、器官や（ア）のレベルがあり、それらは（イ）から構成されている。その（イ）もまた、細胞小器官や分子の働きによって支えられている。しかし、生物が共通にもつ基本単位は、やはり（イ）である。

⑧1665年に（ア）がコルクの薄片を顕微鏡で観察して中空構造を発見し、細胞と名付けた。1838年に（イ）が植物について、1839年にはシュワンが動物細胞について、「生物の体はすべて細胞からできており、細胞は生物の構造と機能の単位である」という（ウ）を発表した。1850年代には、（エ）は「すべての細胞は細胞から生じる」と唱え、（ウ）が広く認められるようになった。

⑨大腸菌やシアノバクテリアなどの（ア）の細胞は（イ）と呼ばれ、（ウ）を持たないのに対して、動物や植物の細胞は（エ）と呼ばれ、（ウ）やミトコンドリアなどの（オ）をもつ。

⑩細胞には、多様性があると同時にどの細胞にも共通する性質や構造も見られる。一般的には、真核細胞の中には１つの（ア）がある。（ア）は、その生物の設計図となる物質である（イ）を含んでいる。細胞の中は、液状の（ウ）によって満たされており、この中にさまざまな機能を持つ細胞小器官がある。例えば、（エ）は呼吸でエネルギーをつくりだす。植物細胞固有の特徴としては、例えば、細胞膜の外側に（オ）が存在する。（オ）は（カ）が主成分であるので、細胞を非常に固く強いものにしている。また、光合成を行う細胞小器官である（キ）がある。

⑪植物細胞は動物細胞と異なり、大きな（ア）、葉緑体、（イ）などの構造をもつ。（ア）は、膜に包まれた液状の構造をもち、内部には糖や無機塩類などが含まれている。また、植物細胞の種類によっては、（ア）の内部に花の色となる（ウ）と呼ばれる色素が含まれる。

⑫原核生物や真核生物の構造成分を比較すると、含有量が最も多い分子は（ア）、その次には（イ）であり、このほかに（ウ）、（エ）、（オ）、（カ）などの有機物が含まれている。（ウ）には、グルコースやデンプンなどがある。（エ）と（オ）はともに核酸の一種であり、（エ）は遺伝子の本体である。

⑬生物は、体外から取り入れた物質を作り変えて利用している。生物内での物資の化学的な変化は（ア）といい、（イ）と（ウ）の２つの過程に分けられる。（イ）はエネルギーを吸収する過程であり、（ウ）はエネルギーを放出する過程である。これらの過程で、（エ）という物資は「エネルギーの通貨」の役割を果たす。生物内で（エ）が（オ）とリン酸に分解されると、（エ）が蓄えられていた多量のエネルギーが放出され、このエネルギーはさまざまな生命活動に利用される。

⑭植物は、（ア）と呼ばれる細胞小器官で吸収した光エネルギーを用いて、空気中の（イ）と根から吸い上げた水を使って炭水化物などの（ウ）をつくり、通常一時的に葉緑体内に（エ）の形で蓄える。光エネルギーを利用して（イ）と水から（ウ）を合成する反応を（オ）といい、植物の（オ）では（カ）が発生し、空気中に放出される。このように、無機物から（ウ）をつくり出すことのできる生物を（キ）という。

⑮生物の呼吸では、酸素を用いて、有機物が水と（ア）という無機物にまで完全に分解され、取り出された（イ）は（ウ）という物質中に蓄えられる。

⑯呼吸と燃焼を比較すると、どちらも有機物が（ア）を消費しながら（イ）と二酸化炭素に分解される点では同じであるが、呼吸は燃焼とは異なり、光と（ウ）が大量に発生せず、連続した反応が穏やかに進む。

⑰化学反応を促進するが、自身は変化しない物質を（ア）という。生体内で起こる化学反応において（ア）として働く物質を（イ）といい、主成分は（ウ）である。唾液などに含まれる（エ）はデンプンの分解を促進する。また、胃液に含まれる（オ）は、（ウ）の分解を促進する。（エ）や（オ）などは、食物の（カ）に関与するため、（カ）酵素と呼ばれる。

⑱細胞を光学顕微鏡で観察する際には、まず（ア）倍率のレンズを使い、視野の全体を把握し、ピントを合わせた後、自分が観察したい対象が視野の真ん中に来るようにステージ上の（イ）を動かして位置を調整する必要がある。視野の右下に観察したい細胞があるときには、（イ）を（ウ）に動かせば良い。また、大きさを測定するためには（エ）ミクロメーターおよび（オ）ミクロメーターを用いるが、観察の際には（エ）ミクロメーターだけを使う。その際、（エ）ミクロメーターの一目盛りの長さ（L）は、次のような式で求める。

一編　生物の特徴　◇2章　遺伝子とそのはたらき

①生物は、それぞれの種に特徴のある形態や性質を持っており、それらをまとめて（ア）と言う。親の（ア）が子に受け継がれる現象を（イ）と呼び、（イ）する（ア）のもとになる要素を（ウ）という。（ウ）は（エ）によって明らかにされた（イ）の規則性を合理的に説明する仮想的なものとして考えられた。現在では、染色体に含まれている（オ）が、（ウ）の本体であり、遺伝情報を担う物質であることがわかっている。

②約70年前に、（ア）と（イ）によってDNAの立体構造として2本の鎖において向かい合う塩基が（ウ）的に結合した（エ）構造が提唱された時こそが分子生物学の始まりであった。この構造の提唱には、ウィルキンスらによるDNAのX線回折によるデータと（オ）によるDNA中における4種類の成分（A、C、G、T）の比に関する実験が大きく貢献した。

③遺伝子の本体である（ア）は、（イ）と呼ばれる構成単位が多数鎖状につながったものである。この1つの構成単位は、（ウ）、（エ）酸、（オ）からなる。（オ）には4種類あり、チミンと（カ）、（キ）と（ク（C））が対をなしている。

④肺炎双球菌には被膜（カプセル）に包まれたS型菌と被膜のないR型菌が存在する。（ア）型菌をマウスに注入すると、マウスは発病して死ぬことがあるが、（イ）型菌をマウスに注入しても発病することはない。1928年、（ウ）は、加熱して死滅させた（ア）型菌をマウスに注入しても発病しないが、これを生きている（イ）型菌とともに注射すると、マウスは死に、死んだマウスの血液中に（ア）型菌が存在していた。これは、加熱殺菌した（ア）型菌から何らかの物質が生きている（イ）型菌へ移り、それによって（イ）型菌が（ア）型菌の性質をもつように変わったためだと考えられた。その後、（エ）らはR型菌をS型菌へ変化させた物質が（オ）であることを明らかにした。

⑤1952年、（ア）とチェイスは、バクテリオファージ（T2ファージ）を大腸菌に感染させた次の実験（操作1〜4）で、DNAが遺伝子の本体であることを証明した。 ［操作1］DNAまたは（イ）を標識したT2ファージを大腸菌に感染させた。 ［操作2］培養液をミキサーで撹拌し、（イ）からなるT2ファージの殻を大腸菌から振り落とした。 ［操作3］（ウ）機により、培養液を（ウ）して、大腸菌を（エ）させた。 ［操作4］（エ）と上澄みに含まれる標識物質を調べた。

⑥細胞は細胞体を構成する共通の基本単位であり、新しい細胞は細胞分裂によってつくられる。細胞分裂には、体を構成する細胞が増えるときに起こる（ア）分裂と、生殖細胞が生じるときに起こる（イ）分裂がある。

⑦細胞分裂において、分裂により生じた細胞が次に自らが分裂して、2個の娘細胞になるまでの1サイクルを（ア）という。この（ア）は、分裂終了から次の分裂開始までの間の（イ）と、細胞が実際に2分する（ウ）とに分けられる。（イ）は、進行順に（エ）、（オ）、（カ）の３つの時期に分けられ、（オ）にはDNAが（キ）されてDNA量は（ク）倍になる。（ウ）は、光学顕微鏡で観察される形態的変化を元に、（カ）に近い時期から順に、（ケ）、（コ）、（サ）、（シ）の4つの時期に分けられる。

⑧細胞周期において、間期に染色体の複製を終えた細胞が（ア）期の前期に入ると、核内に分散していた（イ）が凝縮し、やがて中期になると（ウ）に並ぶ。その後、（エ）期には染色体は両極に分離し、2個の細胞に等しく分配される。その結果、1個の（オ）細胞から、同じ染色体をもつ2個の（カ）細胞が生じる。

⑨（ア）は、リン酸と糖と塩基が１つずつ結合したヌクレオチドが多数鎖状に結合したものである。この（ア）にはDNAとRNAとがあり、DNAの糖は（イ）で、塩基はアデニン、グアニン、シトシン、（ウ）の4種類である。一方、RNAでは、糖は（エ）、塩基はアデニン、グアニン、シトシン、（オ）の4種類である。

⑩遺伝子のDNAの（ア）配列は、最終的にはタンパク質の（イ）配列に変換される。この過程ではまずDNAの一部の（ア）配列を写しとって（ウ）がつくられる。この過程を（エ）という。次に（ウ）の（ア）配列に従って（イ）が並び、互いに結合して特定のタンパク質がつくられる。この過程を（オ）という。（オ）では、（ウ）に写し取られた（ア）配列は連続した（カ）個の（ア）が（キ）個の（イ）を指定する。（ウ）によって指定された（イ）は（ク）と呼ばれる分子によって運ばれる。

⑪生体内に含まれるタンパク質を構成するアミノ酸は（ア）種類あるが、それらを指定するmRNAを構成する塩基は（イ）種類しかない。これら（イ）種類の塩基のうち、３つの連続した塩基の並び（塩基配列）は、全部で（ウ）通りの情報（順列）となり、アミノ酸の全種類数を上回る。この連続した3つの塩基の並びを（エ）という。

⑫遺伝情報は原則として、DNA→RNA→タンパク質の一方向に流れていく。この原則的な遺伝情報の流れは（ア）と呼ばれている。

⑬生物の生存に必要な最小限の遺伝子群を含む染色体1組を（ア）と呼び、2003年4月には、ヒト（ア）の約30億対もある（イ）配列の全てを読み取ることに成功した。

⑭ユスリカなどの幼虫の（ア）の細胞には、普通の染色体の100〜150倍の大きさの（ア）染色体が観察される。（ア）染色体には、大きさや並び方の決まったたくさんの横じまがあり、そこが遺伝子の存在する場所と考えられている。顕微鏡で観察すると、横じまのところどころに大きく腫れあがった箇所が見られる。この膨らみの部分は（イ）と呼ばれ、（イ）では（ウ）が盛んに行われている。

⑮多細胞生物を構成している様々な細胞は、もともとは1つの受精卵から分裂して増えた細胞が、個体へを発生していく過程で異なる形やはたらきをもつ色々な細胞に変化することにより生じたものである。このように、細胞が異なる形や働きをもつようになる現象を、細胞の（ア）という。（ア）が進むにつれて様々な遺伝子の（イ）が起こり、たとえば筋細胞では筋肉を構成する（ウ）である（エ）やミオシンが合成され、皮膚の細胞では（オ）が合成されるというように、組織や器官ごとに特定の構造や働きをもつ（ウ）が合成される。

二編　ヒトの体の調節　◇3章　体内環境の調節

①体液には、血液のほかに（ア）液と（イ）液があり、いずれも体の状態を一定に保とうとする（ウ）というしくみがある。血液は、赤血球、白血球、（エ）といった有形成分と、液体成分である（オ）からなる。液体成分は色々な器官や組織でつくられた種々の物質を含むが、有形成分はいずれも（カ）でつくられる。（オ）の一部が、毛細血管の外に滲み出たものが（ア）液であり、この（ア）液を通して、酸素や栄養分が細胞に取り入れられる。（ア）液の大部分は、毛細血管に再吸収されるが、一部は（イ）菅に入って（イ）液となる。

②正常なヒトの血液は全血液容量のうち、有形成分が約45％、液体成分が約55％で構成される。有形成分は、それぞれ約10万〜40万個/m㎥の（ア）、8000個/m㎥の（イ）、約450万〜500万個/m㎥の（ウ）で構成される。

③ヘモグロビンは（ア）を含むタンパク質で、酸素と強く結合できるので、（イ）から体内の他の組織へ酸素を運搬し、供給する上で大切な役割をしている。酸素濃度（酸素分圧）が高い（イ）では、ヘモグロビンは多くの酸素と結合できる。一方、活動の盛んな組織の細胞は、酸素を消費し、（ウ）を生産する。（ウ）の多くは（エ）の形で（オ）に溶けた状態で（イ）へ運ばれる。

④（ア）は肺やえらから体内に入ると、血液の有形成分である（イ）中のヘモグロビン（Hb）と結合し、抹消組織に運ばれる。ここで（ア）はHbから（ウ）され、組織の細胞に供給される。その仕組みは、Hbが（ア）と結合する割合は、環境の（ア）濃度（分圧）や（エ）濃度（分圧）に左右されるため、肺やえらでは高く、抹消組織では低くなる。

⑤赤血球中には、ヘモグロビンというタンパク質が含まれている。ヘモグロビンは酸素濃度が高く、（ア）濃度が低い肺胞では（イ）になる。（イ）を多く含む血液は（ウ）色を呈する。酸素濃度が低く、（ア）濃度が（エ）い組織では、酸素を離して元のヘモグロビンに戻るので、素組織に酸素が供給される。

⑥ヒトの肺循環において、ア〜カにはいる適切な語句を下の語群から選べ。 　大静脈→（ア）→（イ）→（ウ）→肺→（エ）→（オ）→（カ）→大動脈 【語群】左心房、右心房、左心室、右心室、毛細血管、肺動脈、肺静脈

⑦血液や（ア）液などの体液を流通させ、物質の交換を行う器官の集まりを（イ）という。ヒトの（イ）系は、（ウ）系と（ア）系によって構成され、（ウ）系は他の脊椎動物と同様に、血液が（ウ）の中だけを流れる（エ）系である。

⑧ヒトの血液循環は、肺をめぐる（ア）と、肺以外をめぐる（イ）とに分けられる。心臓に戻った血液は、肺で（ウ）を放出し、酸素を吸収する。酸素含有量が多く鮮紅色の血液を（エ）といい、酸素が乏しく暗赤色の血液を（オ）という。

⑨ヒトは、血液と心臓からなる閉鎖血管系をもつ。心臓は拍動を繰り返して、血液を体内に（ア）させる。（イ）は心臓から血液を送り出す血管であり、（ウ）は心臓に血液を送り返す血管である。（イ）は心臓を出たのち、枝分かれを繰り返して細くなり、（エ）となる。（エ）は再び集合して（ウ）となり、心臓に戻る。

⑩肝臓は、取り入れたグルコースから（ア）を合成、貯蔵し、必要に応じて（ア）を分解してグルコースを生成し、全身に供給する。また、肝臓は代謝に伴って熱を発生し、その熱は（イ）の維持にも役立っている。さらに、肝臓は有害な物質を無害な物質に変える（ウ）作用をもち、タンパク質などが分解されて生じた有害な（エ）を毒性の低い（オ）に変えている。このように、肝臓は代謝を中心として体内環境を一定に保とうとする調整の仕組み、つまり（カ）の維持に重要である。

⑪ヒトの腎臓では、（ア）から（イ）へ血液中の低分子物質や水が血圧により押し出してろ過される。このろ過された液を（ウ）という。（ウ）が（イ）に続く（エ）を通過する前に、種々の物質が毛細血管に（オ）され、最終的に尿として輸尿管に流れて（カ）にたまる。なお、（ア）と（イ）は尿を生成する単位である（キ）を形成している。

⑫ヒトの神経系は、頭部に存在する（ア）と背骨に沿って存在する（イ）から構成された（ウ）神経系と、全身に広がる（エ）神経系の２つに大別される。（エ）神経系は、さらに器官の働きを制御して恒常性の維持などにかかわらる（オ）神経系と、（カ）神経と運動神経からなる体性神経系とに分けられる。（ウ）神経系の（ア）は、大脳、間脳、（キ）脳、（ク）脳、（ケ）に分かれている。間脳は、視床と（コ）に分けられる。

⑬呼吸、消化管運動、体温、発汗などは意思とは無関係に、臓器や分泌腺に分布する（ア）系によって自動的に調節されている。（ア）系は、中脳、（イ）、（ウ）を起点とする（エ）と、（ウ）を起点とする（オ）から構成されている。例えば、心臓の拍動を（エ）は抑制し、（オ）は促進するなど、互いに（カ）的に働くことが多い。（ア）系の統合的な中枢は、間脳の（キ）にある。