全く分からないので分かりやすい解説お願いします

生物 4 分子データを用いてそれぞれの種が分岐した年代を推定する際, ヒトとコイの ように異なるアミノ酸の数が多い場合には、進化の過程で同じ位置のアミノ酸が 2回以上置換する場合があることなどを考慮する必要がある。 番目のアミノ酸 タンパク質Xの開始コドンが指定するアミノ酸から数えて19番目のアミ ワトリではアラニン, コイではセリンであった。 これは, タンパク質 Xの 以下,19番アミノ酸座位)は、ヒトとウマではグリシンで共通であったが、他 カ アミノ酸座位が、4種の生物の共通祖先から2回以上置換した可能性があること を示している。このことに関する次の文章中のオ および キクに入る塩基配列の組合せとして最も適当なものを,表2の遺 選べ。なお,タンパク質Xの19番アミノ酸座位に対応するヒトとウマのDNA 伝暗号表も参照しながら,それぞれ後の ① ~ ④ および⑤~8のうちから一つずつ のセンス鎖の塩基配列は 5'-GGC-3' である。 ニワトリ オカ 9 キク 10 図1は,ヒト,ウマ, ニワトリ,コイの4種の生物の系統関係を模式的に表し た系統樹である。ここでは,図1の系統樹全体での塩基置換の回数が最も少ない 場合が最も適切であると考えるものとする。タンパク質 X の19番アミノ酸座位 のアミノ酸が,これら4種の生物の共通祖先ではセリンであった場合について考 える。この場合,19番アミノ酸座位に対応するDNAのセンス鎖の塩基配列は, オ-3であり,コイと分岐した後にヒトとウ 4種の生物の共通祖先では 5′- マとニワトリの共通祖先において5′- 1-3' に変化し,さらにニワトリと分 岐した後にヒトとウマの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化した可能性と,4 キ 1-3であり,コイと分岐した後にヒトとウマ 種の生物の共通祖先では 5′- とニワトリの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化し,さらにヒトとウマの共通 -3′に変化した可能性が考えら 祖先と分岐した後にニワトリにおいて5′- れる。 <-114- 共通祖先 図1 表 2 生物 ヒト コドンの2番目の塩基 ウラシル(U) シトシン (C) UUU UCU フェニルアラニン アデニン (A) QUAU グアニン (G) JUGU U UUC UCC チロシン システイン U UAC セリン |UGC UUA UCA ロイシン UAA UGA (終止) UUG (終止) UCG UAG UGG トリプトファン CAG CUU |CCU CAU |CGU ヒスチジン CUC CCC CAC C CGC ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA グルタミン CUG |CCG |CAG CGG AUU ACU AAU AGU アスパラギン セリン A AUC イソロイシン ACC AUA ACA AAC AGC UCAGUC トレオニン AAA AGA リシン アルギニン AUG メチオニン (開始) ACG |AAG JAGG GUU GCU |GAU IGGU アスパラギン酸 GUC GCC GAC GGC G バリン アラニン グリシン GUA GCA GAA IGGA グルタミン酸 GUG |GCG |GAG GGG コドンの1番目の塩基 -115- UCAG

全く分からないです。 分かりやすい解説お願いします

生物 4 分子データを用いてそれぞれの種が分岐した年代を推定する際, ヒトとコイの ように異なるアミノ酸の数が多い場合には、進化の過程で同じ位置のアミノ酸が 2回以上置換する場合があることなどを考慮する必要がある。 番目のアミノ酸 タンパク質Xの開始コドンが指定するアミノ酸から数えて19番目のアミ ワトリではアラニン, コイではセリンであった。 これは, タンパク質 Xの 以下,19番アミノ酸座位)は、ヒトとウマではグリシンで共通であったが、他 カ アミノ酸座位が、4種の生物の共通祖先から2回以上置換した可能性があること を示している。このことに関する次の文章中のオ および キクに入る塩基配列の組合せとして最も適当なものを,表2の遺 選べ。なお,タンパク質Xの19番アミノ酸座位に対応するヒトとウマのDNA 伝暗号表も参照しながら,それぞれ後の ① ~ ④ および⑤~8のうちから一つずつ のセンス鎖の塩基配列は 5'-GGC-3' である。 ニワトリ オカ 9 キク 10 図1は,ヒト,ウマ, ニワトリ,コイの4種の生物の系統関係を模式的に表し た系統樹である。ここでは,図1の系統樹全体での塩基置換の回数が最も少ない 場合が最も適切であると考えるものとする。タンパク質 X の19番アミノ酸座位 のアミノ酸が,これら4種の生物の共通祖先ではセリンであった場合について考 える。この場合,19番アミノ酸座位に対応するDNAのセンス鎖の塩基配列は, オ-3であり,コイと分岐した後にヒトとウ 4種の生物の共通祖先では 5′- マとニワトリの共通祖先において5′- 1-3' に変化し,さらにニワトリと分 岐した後にヒトとウマの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化した可能性と,4 キ 1-3であり,コイと分岐した後にヒトとウマ 種の生物の共通祖先では 5′- とニワトリの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化し,さらにヒトとウマの共通 -3′に変化した可能性が考えら 祖先と分岐した後にニワトリにおいて5′- れる。 <-114- 共通祖先 図1 表 2 生物 ヒト コドンの2番目の塩基 ウラシル(U) シトシン (C) UUU UCU フェニルアラニン アデニン (A) QUAU グアニン (G) JUGU U UUC UCC チロシン システイン U UAC セリン |UGC UUA UCA ロイシン UAA UGA (終止) UUG (終止) UCG UAG UGG トリプトファン CAG CUU |CCU CAU |CGU ヒスチジン CUC CCC CAC C CGC ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA グルタミン CUG |CCG |CAG CGG AUU ACU AAU AGU アスパラギン セリン A AUC イソロイシン ACC AUA ACA AAC AGC UCAGUC トレオニン AAA AGA リシン アルギニン AUG メチオニン (開始) ACG |AAG JAGG GUU GCU |GAU IGGU アスパラギン酸 GUC GCC GAC GGC G バリン アラニン グリシン GUA GCA GAA IGGA グルタミン酸 GUG |GCG |GAG GGG コドンの1番目の塩基 -115- UCAG

生物の質問です。 大問5の 問3〜問5の解き方を教えてください。 答えは 問3 6 問4 ウ 問5 (1)2000 (2)1800 です。

4. 脊椎動物の胚の発生では,形成体が重要な働きをするが,形成体の働きは原口背唇だけに みられるのではない。 神経管が形成されると, 神経管が二次形成体になり, 誘導を起こしてき らに別の部分が三次形成体になるというように, 誘導が連鎖して, さまざまな組織や器官が形 成される。 眼の形成過程もその例である。 眼胞 問1 次の文章は脊椎動物の眼の形成につ いて述べており、 図はその過程を模式的 に表したものである。 文中の(1)~( 6)に適語を記入せよ。 <知 ① × 6 > 神経管が発達すると, 前方は膨らんで(1)となり, 後方は ( 2 )となる。(1)の左右から 伸びだした眼胞がやがて(3)になるとともに, ( 4 )に働きかけて( 4 )から(5)を誘 導する。 さらに, ( 5 )の働きかけで( 6 )が誘導される。 問2 眼胞はどの胚葉から発生するか。 <知 ①> 問3 図の①~⑤の部分の名称を記せ。 <知 ① × 5 > 5. 以下の文章を読み, 各設問に答えなさい。 大腸菌のプラスミド由来のベクターを用い, 目的の DNA 断片を増幅することができる。 制 限酵素 NotI で処理をしたA遺伝子の DNA 断片 0.1μg と同じ制限酵素で処理をした 3000 塩基 対からなるベクターDNA 0.02μg を混ぜて ( 1 ) により DNA を連結した。 連結した組 換えプラスミドDNA 0.02μg を,大腸菌に導入し, その1/3の数の大腸菌を抗生物質 X の入っ また寒天培地で培養した。 ベクターには抗生物質 X を分解する酵素遺伝子が組み込まれており, 抗生物質X入りの培地で培養すると、 その組換えプラスミドをもった大腸菌のみが増殖できる。 8 / 15 1/8

15の問4の答えが④になる理由がよく分かりません💦 また、実験2で感染15分後に加熱すると増殖できないという結果から何がわかるのか教えてください🙇‍♀️

第4章 遺伝情報とその発現 15 演習問題 必修基礎問30 解答は320ページ 一定の長さのDNAをゲノムにもつファージ(バクテリオファージ)と宿主で ある大腸菌を用いて以下の実験を行った。いずれのファージも、ファージ DNA は感染後すみやかに細胞内に入り、また大腸菌には複数のファージが感染でき るものとする。 実験 1 野生型ファージAを大腸菌に感染させると, 2時間後にファージが大腸菌の 細胞壁を破って外に出てきた (ファージの増殖)。 実験2 実験で、感染15分後に大腸菌を60℃で10分間加熱すると、その後のファー ジの増殖は認められなかった。 しかし感染100分後に同様に加熱した場合は、加熱 終了後10分でファージの増殖が認められた。 実験実験でファージ感染15分後,あるいは感染100分後の大腸菌をすり潰し て遠心分離し,その上清 (抽出液)を別の大腸菌に注入したところ,それぞれ抽出液 注入後105分後と20分後にファージの増殖が認められた。 実験4 突然変異型ファージB, あるいは突然変異型ファージCの単独感染では,大 腸菌には何の変化もみられなかったが,両ファージを同時に感染させた場合 ファージの増殖が認められた。 問1 ファージA感染100分後の大腸菌の細胞内にみられる, ファージに由来する物 質はどれか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。TOK ① タンパク質のみ ② DNA のみ ③ タンパク質と DNA のみ ④ DNA と RNA のみ ⑤ タンパク質と DNA と RNA 問2 実験2で,感染15分後の大腸菌を加熱してファージの増殖が認められなかった 理由を, 20字以内で答えよ。 問3 ファージA, B, Cを同時に大腸菌に感染させた場合,どの種類のファージが 増殖すると考えられるか。 次から最も適当と思われるものを1つ選べ。 ①3種類全部増殖する。 ② BとCのみが増殖する。 ③ Aのみが増殖する。 5 AとCのみが増殖する。 ④ AとBのみが増殖する。 ⑥ 全く増殖しない。 問4 実験3で調製した抽出液を 60℃, 10分間加熱した場合, ファージの増殖はど うなると考えられるか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。ろ、 図2に示 ① 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られないが, 感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖 は認められる。 HO ② 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られるが,感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖は 認められない。 ③ いずれの抽出液も, 加熱すると,その後ファージの増殖は認められない。 ① いずれの抽出液も 加熱の有無にかかわらず,その後ファージの増殖は認めら れる。 問5 実験 3 で, 感染100分後の抽出液を注入する前に, (a) DNA 分解酵素処理, (b) 様の操作を行った。 抽出液注入後20分でファージの増殖が認められなかったのはど RNA 分解酵素処理, あるいは (c)タンパク質分解酵素処理を十分に行い,その後同 の場合か。 次から適当と思われるものをすべて選べ ①を行った場合 ② b を行った場合 ④ aとbを組合せた場合⑤ ⑥acを組合せた場合 ③cを行った場合 bとc を組合せた場合 ⑦ すべての操作を組合せた場合 問6 実験 4 で増殖したファージの中に,そのファージ単独で増殖し、同じ性質の ファージをつくることのできるものがみつかった。 この現象が起こった理由を 60 字以内で少なくとも2つ述べよ。 16 必修基礎問 34, 35 実戦基礎問 12 〈千葉大〉 ある種のカビは培地で培養すると菌糸がメラニンという黒褐色の色素を合成 する。この菌に突然変異を誘発させ、正常なメラニン色素をつくれない3種類 の変異株を分離した。 得られた変異株はメラニン合成経路における代謝欠損点が異な ると考えられ,培地中にメラニン前駆物質を分泌し、その物質の色に特徴的な3つの 形質に分類された。変異株Iは前駆物質Aを分泌することにより薄茶色を呈し,変異 株は前駆物質Bを分泌することにより赤色を呈し,変異株Ⅲは前駆物質Cを分泌す ることにより黄色を呈した。 実験1 メラニン合成代謝経路を調べるために次の実験を行った。 3種の菌を培地上で各菌が接するようにして培養したところ, 図1のように接触した菌糸部分にメラニン化の復帰が認められ た。これは分泌されたメラニン前駆体が培地内に拡散し、それ を摂り込んだ菌が代謝した結果によるものと考えられた。 問1 人為突然変異を誘発する方法を2つあげよ。 問2 実験1の結果から 代謝経路 メラニン前駆体の代謝 過程を推定し, 右図2 のア, イ, ウに対応す 図2 林山 株Ⅱ 図1 メラニン化部位 ア → ウ メラニン 酵素･････ E1 E 2 E 3 遺伝子......... G1 変異株･････････ I G2 G 3 オ 前駆物質をA, B, Cの記号で答えよ。 また, エ, オ,カには対応する変異株を I. I. IIIの番号で答えよ。 実験2 この菌はアカパンカビと同様な有性生殖を行い, 単相(n)の核をもつ菌糸が 132 第4章 演習問題 133

(イ)Aとaの遺伝子頻度がそれぞれ0.9と0.1というのは数が A:a＝9:1ということではないのでしょうか？ 私のノートに書いたこのやり方ではなぜ解けないのですか？

(22. 共通テスト本試改題) 思考 4. 自由交配と自家受精個体数が減少すると近親交配の機会が増して, 生まれてくる 子の生存率や成長速度が低下することがある。 これは,低頻度で存在する潜性の有害なア レルがホモ接合になることで起こる。 近親交配が生じるとホモ接合体が増えることは,中 立なアレルを用いて確かめることができる。 自家受精によるホモ接合体の頻度の変化に関 する次の文章中のアイに入る数値の組合せとして最も適当なものを,後の①~⑧のうち から1つ選べ。 知合 まず,自由に交配が行われている個体群を考え, 1組のアレルAとa (A は aに対して顕 性)を含む遺伝子座において、 潜性のホモ接合体の頻度が1%であるとする。このとき, ヘテロ接合体 Aaの頻度は(ア)%である。 ここで, すべての個体が自家受精によって 等しい数の子を次世代に残すとすると, aa の個体が次世代に残す子の遺伝子型はすべて aa となるが, Aa の個体が残す子の4分の1もaaとなる。 したがって, 次世代における aaの頻度は(イ)%と求められ, 自由に交配が行われていた親世代に比べて頻度が高ま る。 アイ ア ① 1.98 1.495 (5) 18 4.5 ② 1.98 2.495 ⑥ 18 5.5 ③ 9 2.25 ⑦ 54 13.5 49 3.25 8 54 14.5 さ 問 (22. 共通テスト追試改題) ・対策 313

113について質問です。選択肢のaについて質問なのですが、なぜ抗HbA1c抗体はグルコースに結合しているヘモグロビンβ鎖にしか結合しないとわかるのですか？どなたか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

生物基 問6 ヘモグロビンは, 2種類のポリペプチド (α鎖とβ鎖)からなる。 図2に示 すように, ヘモグロビン β 鎖のN端にグルコースが結合したものを HbA1c と呼び,血液中の HbA1cの濃度は糖尿病の診断に用いられている。血液中 の HbA1c 濃度を測定する方法の一つに,HbA1c に対する抗体(抗 HbAlc 抗体)を用いる免疫法がある。免疫法の手順1~3を以下に示す。 手順1試験管にヒトの血液を入れ, 十分な量の抗 HbA1c 抗体を加えて反 応させる。 手順2 手順1の反応が終了した試験管に,HbA1c と結合していない抗 HbA1c 抗体と特異的に結合する物質Zを加えて, 複合体を形成させる。 手順3 手順2の反応が終了した試験管に波長340nmの光を照射し,吸光 度を測定する。 ただし, 形成された抗HbA1c 抗体と物質 Zの複合体の量 が多いほど, 340nmの光を吸収しやすくなり吸光度が大きくなることが 分かっている。 N端 ヘモグロビン β鎖 <グルコース>バリンヒスチジン ロイシン】 (略) 【ヒスチジン リシンチロシン ヒスチジン 領域 I 領域 ⅡI 図2

生物基礎で、 ・GFRとは何か、どうやって求めるのか ・「次に」以降は何をしてるのか がわかりません。教えてください。

生物基礎 問6 腎臓の機能を測定する一つの指標として単位時間当たりに生成される原尿 量 (GFR) が利用される。 GFR を正確に測定するには植物から抽出した多糖 類であるイヌリンが用いられる。 静脈注射されたイヌリンは腎小体でろ過さ れた後, 細尿管で再吸収されずに尿中にすべて排出される。 しかし,イヌリ ンはもともと体内には存在しない物質であることから, 臨床現場ではヒトの 血しょう中に存在するクレアチニンを利用することが多い。 この場合,イヌ リンを用いて求めた GFRよりクレアチニンを用いて求めたGFRが大きく なる。このことについて説明した次の文章中の キ ク に入る語 句の組合せとして最も適当なものを後の①~④のうちから一つ選べ。 11 されていると考えられる。 イヌリンよりもクレアチニンを利用して求めたGFRの方が大きいことか ら,単位時間当たりに生成される原尿中のクレアチニン量よりも尿中のクレ アチニン量の方がキ なる。このことを踏まえると, クレアチニンは ク (mg/mL) 血しょう 原尿 尿 イヌリン 1 1 120 キ ク クレアチニン x ①②③④ 多く 一部で再吸収 イヌリンの濃縮率 = 尿中のイヌリン濃度 多く 追加で排出 血しょう中 " 少なく 一部で再吸収 = 120倍 少なく 追加で排出 イヌリンのGFR 1×120 xml> 120mL すなわちx120 = 120ml クレアチニンのGFR=1xx = =xml 次に、実際の原尿量を利用して単位時間当たりに 生成される原尿中および尿中のクレアチニン量を求める。 実際の尿量は120mしだから、原中に含まれる クレアチニン量は120mL×1mg/mL=120mg 展中に含まれるクレアチニン量は1mL×Xmg/mL=Xug x7120より、単位時間当たりに生成される尿中の クレアチニン量は、同じ時間当たりに生成される原尿中の クレアチニン量より多くなる。 ⇒ クレアチニンが細管や集合管を通過する間に追加で 排出されていると考えられる。

問2の解答の赤線部がなぜ分かるのか分かりません💦 お願いいたします🙇🏻‍♀️🙏

形成と誘導 細胞性粘菌の一種であるキイロタマホコリカビは,図1のように分裂して増殖する。 栄養が少なくなるとアメーバ状の細胞が集まり、マウンドと呼ばれる集合体を形成する。 この時期にできた突起の細胞群からは,ある信号物質が放出される。やがて突起が上 方に伸びると横倒しになって,ィ突起部分を前部とする前部・後部の区別のある移動体 となる。移動体はその後,前部が上方を向き,伸びて柄となり、後部はその柄の先端で 胞子に分化して子実体を形成する。 アメーバ状 突起のあ マウンド るマウンド ← ・集合 移動体 後部 前部 → → 子実体 ○-胞子 一柄 子実体形成 図1 キイロタマホコリカビの生育と分化(前部や柄の細胞群を白抜きで示す) 問1 下線部アに関連して, カエルの外胚葉の分化にもある種の信号物質が関わる。初 期原腸胚の外胚葉の細胞からは物質Bが分泌されており,これが外胚葉の細胞の細胞 膜受容体Bに結合すると外胚葉は表皮に分化する。 形成体である原口背唇の細胞から は物質Nが分泌されており,接した外胚葉の物質Bと結合すると物質Bと受容体Bの 結合が妨げられ外胚葉は神経に分化する。 初期原腸胚から切り出した外胚葉を用いて 以下の実験をした場合に導かれる結果として最も適当なものを、次から一つ選べ。 ①外胚葉を単独で培養すると, 神経に分化する。 ②組織によく拡散する物質N阻害剤を加えて外胚葉を培養すると, 神経に分化する。 ③組織によく拡散する物質B阻害剤を加えて外胚葉を培養すると, 表皮に分化する。 ④ バラバラに単離した外胚葉の細胞をよく洗浄してから培養すると神経に分化する。 下線部イの移動体の前部や後部には突起形成能力と突起形成抑制能力 (突起をつ くらせない能力)があり、その相対的な強さに違いがある。その相対的な強さを調べ るため,色素で標識した移動体から前部細胞群と後部細胞群を切り取り、他の移動体 の前部や後部へ移植する実験を行い、その結果を得た(例:図2)。切り出した細胞

生物のゲノムの計算について質問です。 イ　の問題の解説について、 なぜ　個々の遺伝子と遺伝子の間の長さ　を計算する ときに 全体の塩基対の数÷個々の遺伝子数 を使うんですか? 解説お願いします💦

では、次の問題を解くことで, その 例題13 リンクする問題は問題7 遺伝情報を担う物質として,どの生物もDNAをもっている。それぞれ の生物がもつ遺伝情報全体をゲノムとよび,動植物では生殖細胞(配偶 子)に含まれる一組の染色体を単位とする。また,DNAの塩基配列の上 では、ゲノムは「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」 とからなっている。 問 下線部に関連する次の文章中のアイに入る数値の組合せ として最も適当なものを,下の①~⑧のうちから一つ選べ。 ヒトのゲノムは約30億塩基対からなっている。 タンパク質のアミノ 酸配列を指定する部分(以後, 翻訳領域とよぶ) は, ゲノム全体のわず か 1.5%程度と推定されているので, ヒトのゲノム中の個々の遺伝子の 翻訳領域の長さは,平均して約ア塩基対だと考えられる。また, ゲノム中では平均して約イ 塩基対ごとに一つの遺伝子 (翻訳領域) があることになり、ゲノム上では遺伝子としてはたらく部分はとびとび にしか存在していないことになる。 正解 at イン そこ

生物基礎です。標高の問題です。 説明お願いします。

2 中部地方の標高が高い地域には, 北海道の東北部の低地で見られる植物と形 態的に類似した植物が生育している。 これらの植物は共通の祖先から進化した 近縁の種であり、年平均気温の変化によって生育する地域が変化したことで, 現在の分布に至ったと考えられている。 図1中の斜線部が,これらの植物の現 在の分布域である。 これらの植物の分布域の変化に関する後の文章中の ア イに入る語句の組合せとして最も適当なものを後の①~⑥ のうちから一つ選べ。 13 山 南 北 図 1 南 A 山 ・北 南 ・北 南 北 これらの植物の分布域は、年平均気温が変化する前は上の あったが、年平均気温が ア のようで したことによって,現在は図1のような分布 になったと考えられる。 ア イ ①② @ 上昇 @ 低下 ③ e 上昇 ⑤ ⑥ ① 低下 ④ e S ① 上昇 低下