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Biology Senior High

この問題の⑵と⑶の解説をお願いします。

細胞周期の計算 【2017年 北海道大学 後期 】 Ⅰ 多くの多細胞生物の体は, さまざまに分化した細胞からなる。 これは, たった1個の受精卵か ら細胞分裂によって作られたものである。 体を作る細胞は (ア) により増殖する。 細胞が分裂す る前に DNAは複製される。 そして細胞分裂の結果, DNA は娘細胞に均等に分配され、 どの細胞 も同じ遺伝情報をもつDNA を同じ量ずつ持つことになる。 このように細胞が増殖する一連の周 期的な過程のことを細胞周期という。 一方, 多細胞生物の多くは, 生殖のために特別な細胞, 生殖細胞を作る。 生殖細胞のうち、 卵や精 子など, 合体して新個体を作る細胞を (1) という。 (イ) が形成される過程では, 減数分裂と よばれる特別な細胞分裂を経て, 1個の母細胞から4個の娘細胞が生じ, (ア) とは区別され 問文中の(ア) と (イ) に適切な語句を入れよ。 問2 下線部aについて次の文を読み (1)~(3) に答えよ。 DNAの複製は, 複製起点と呼ばれる染色体上の決まった領域で始まり, そこから両方向に複製 する。 ヒトなどの染色体を構成する DNA は, 複製起点で2重らせん構造の一部分がほどかれ, 複 製が始まる。 (1) DNAが複製される直前の、 ある染色体一本を構成する DNAの分子量が 3.6×1010であ るとする。1個のヌクレオチドの平均分子量は3×102であるとき, この染色体は何対のヌクレオチ ドからなるか。 (2) DNAポリメラーゼ(DNA合成酵素)は、1秒間に平均20個の速さで新しいヌクレオチドを 付加するものとする。 このとき, (1)の染色体の中央にある単一の複製起点から複製が始まり, 染 色体の両腕末端にあるテロメアまで一定の速度で複製が進むと仮定すると, 複製が終了するのに 何時間を要するか。 答えが整数で割り切れない場合は, 小数点以下を切り捨てた値を答えよ。 (3) 実際に染色体のDNA複製が完了する時間は, (2) 仮定して求めた時間よりもはるかに短 いことがわかっている。 DNAポリメラーゼの合成速度は変わらないとした場合、 考えられる理由 を30文字以内 (句読点を含む) で答えよ。

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3年の生物総合です。 (3)の前期の計算で、なぜ解答冊子の丸で囲んだような計算式になるのかが分からないので、教えていただきたいです💧

30 細胞分裂(3)次のA, Bの文章について,下の問いに答えよ。 A 体細胞分裂において1つの母細胞から細胞分裂を完了して形成された2個の植価 胞が、次の細胞分裂を完了するまでを細胞周期という。細胞周期は, 細胞分烈市 進行する分裂期と,細胞分裂が終わって次の細胞分裂が始まるまでの間期に分け られる。分裂期は、前期,中期,後期,および終期の4つの時期に分けられる。 タマネギの体細胞分裂を観察するため,次の実験を行った。ただし,実験手順al ~(f)は順不同に並べてある。 a) 04%の希塩酸の中で 60℃で3~5分間あたためた。 (b) 根端に酢酸オルセイン溶液をたらし、約5分間おいた。 (c) 発根したタマネギの根端を2 cm程度切り取って, を3:1の体積比で混合した溶液につけた。 (d) 顕微鏡で観察し,1つの視野中にみられる細胞のうち,分裂期の各時期と 問期の細胞数を調べた。 (e) 根をスライドガラスに取り,先端から2~3mm 程度を残して,他の部分は 取り除いた。 (t) カバーガラスをかけてから,ろ紙でおおって上から強く押しつぶした。 細胞周期について,細胞あたりの DNA 量が倍加するのはどの時期か。また,倍 加する理由を,染色体という用語を用いて答えよ。 (2) 文章Bの実験手順(a)~ (f)を正しい順に並びかえよ。また,下線部①と②の処理を 行う理由をそれぞれ答えよ。 (3) 文章Bの下線部③について,観察の結果,分裂期と問期の細胞数は下表のとおり であった。分裂期の前期と,問期 に要する時間を小数第1位まで求 めよ。ただし、タマネギの根端細 胞においては,文章Aの細胞周期 に要する時間は23時間で,分裂期における前期,中期,後期, 終期に要する時 間比は 12:4:1:1であった。 B 95%エタノールと氷酢酸 2 表 分裂期と間期に観察された細胞数 分裂期 間期 観察された細胞数 44 350 (宇都宮大)

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第6問(1)〜(5)まで分かりません。解き方、考え方を教えてください!ちなみに、回答は(1)1、(2)1、(3)2、(4)4、(5)3です!

320° 1600 2400 ノ第6問 細胞周期に関する次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 細胞周期は,4つの時期(Gi期, S期, G2 期, M期)に分けられる。細胞周期の時間を測側定する ために,増殖している培養細胞を用いた。一定の細胞周期で分裂している_1000 個の細胞が 60 時 間後に 8000 個に増殖した。8000 個の細胞を顕微鏡で観察した結果,間期の細胞が 7200 個で残り は分裂期の細胞であった。また、G1 期の細胞が3200 個、S期の細胞が 1600 個であった。 『(1)この培養細胞の細胞周期は,何時間か。 次の選択肢0~④の中から一つ選べ。 の 20 時間 V(2)この細胞周期中の分裂期 (M期)は, 何時間か。次の選択肢①~④の中から一つ選べ。 の2時間 V(3)この細胞周期中のS期は,何時間か。次の選択肢①~④の中から一つ選べ。 02時間 (4)この細胞周期中の G」期は,何時間か。次の選択肢の~④の中から一つ選べ。 02時間 (5)この細胞周期中の G2期は,何時間か。次の選択肢の~④の中から一つ選べ。 02時間 30 2 22 時間 ③ 24 時間 ④ 26 時間 31 24時間 ③6時間 の8時間 32 24時間 36時間 の8時間 33 bo時 24時間 36時間 の8時間 34 24時間 36時間 の8時間 &T20

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(生物) 1枚目が問題で2枚目が解答です! 問1から問3までの解き方を教えてください!

★29. 細胞周期の総合問題(基本) 図1は分裂を繰り返している動物細胞の細胞数を、時間経過に 従って測定した結果である。次にその培養細胞 10000 個を固定、 染色し、細胞1個あたりのDNA量を測定すると図2のようにA群、 B群、C群に分けることができた。さらに詳しい解析により、間期 と分裂期の各期間の細胞数を調べ、その割合 [%]を計算すると、 表1に示す結果が得られた。 細胞数(個数/mL) 1×106 1×105- 問1 この培養条件における細胞抱周期の長さは何時間か、答えよ。 1×104- 0481216 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 図1 培養経過(時間) 問2(1)図2のA群、B群、C群は、それぞれM期、Gi 期、S期、 G2 期のどの期間の細胞を含むと考えられるか答えよ。 A群 6.250- 細胞数 7,000 6,000 5,000 4,000 3.000 2,000 1,000- 0 0 図2 (2)表1を用いて、G2期に要する時間を求めよ。 B群 C群 2,500 1,250 問3 水素の同位体Hを含むチミジン(チミンとデオ キシリボースが結合したもの)を加えた培養液でこの 細胞5×105個を短時間培養したとき、3H をDN/ に取り込んだ細胞は何個と推測されるか、 計算せよ。 2 4 DNA 量(相対値) 表1 間期および分裂期の各期間と細胞数の割合 分裂期 細胞周期 間期 中期|後期|| 終期 細胞数の割合(%)|95.83|1.66|0.84|1.25|0.42 前期

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イ,ウ,エに当てはまる数字が、2,9,5なのですが、なぜそうなるのか教えていただきたいです。 アは分かりました。 イは4よりは小さい数字になるということはわかったのですが、そこからが分かりません。 よろしくお願いします🙏

問3.次の文章を読み, ( ア ) ~ ( ェ ) に適切な数値を入れて文章を完成せよ。 ある動物の培養した細胞では, それぞれの細胞が同じ細胞周期をもちながら, 同調せずランダムに細胞分裂 をくり返す。この培養細胞について, 細胞周期の各時期 (G期, S期, Gz期, M期) の時間を調べたい。 そ こで培養液中にチミジン*の類似体 (エチニルデオキシウリジン, EdU) を短時間加え, 細胞に取り込ませた。 このような EdU の短時間処理によって, 細胞周期のさまざまな段階にある細胞のうち, S期の細胞だけをす べて標識することができる。短時間処理後, この EdUをじゅうぶんに洗浄除去し, EdU を含まない培地で培 養を続けた。そして適当な時間間隔で細胞を採取し, 化学反応を利用して EdU と蛍光色素を結合させ, EdU の 取り込みによって蛍光を発する細胞を蛍光顕微鏡を用いて検出し観察した。 培養細胞の M 期の細胞は, 凝縮 した染色体をもつため識別できる。そこで, 採取されたすべての細胞のなかから M期の細胞を選び, そのな かで EdU によって蛍光標識された細胞の割合(%)を調べたところ, 下図のような結果を得た。 図から,細胞周期の S期, Gz 期, M期の所要時間をそれぞれ求めることができる(ただし, S期の時間は M期より長いものとする)。まず EdU の短時間処理によって EdU を取り込んだ Gz 期の直前の細胞, すなわ ちS期の最後の細胞に注目しよう。この細胞は, この後, Gz 期の時間を経由して M期明に入る。このとき, 蛍 光標識された細胞抱が, M 期に最初に現れることになる。したがって, Gz2期は( ア )時間となる。次に, S期の最後の細胞が, M 期の最後に到達したときを考え 蛍 (%) る。S期の時間がM期より長いことから, M期のすべて の細胞が蛍光標識されることになる。したがって、M期 は(イ)時間となる。一方, EdU の短時間処理直後, G期を出た直後の細胞, すなわち EdU を取り込んだS期 の最も初期の細胞に注目しよう。 この細胞が M期に入る のは,EdU の処理後(ウ9) 時間を経過したときであ る。S期の最後の細胞が EJU処理後( ア4) 時間でM 期に入ったことから, S期の時間は( エ,)時間となる。 *チミンとデオキシリボースが結合した DNA の構成成分。 ランm 10| 4> m (時間) チミジン類似体(EdU)処理後の時間 0 6 9 11 5. 標識されたM期の編胞の割合

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Biology Senior High

この(2)の問題が分かりません。 答えは2000個ですが求め方が分かりません。

動物細胞を培養していると、 図 1 に示すような細胞周期を繰り返しながら増え 続けるようになる。分裂を行っている時期を M期(分裂期)といい、おもに染色体の 構造の変化や細胞内での位置の違いに基づいて前期 中期 後期 終期に分けられ る。分裂が終了してから次の分裂が始まるまでは間期と呼ばれ、 さらに G, 期、 S 期、G2期に分けられる。 図2はさかんに細胞分裂を繰り返している動物の培養細 胞から8000個を採取して、細胞1個あたりのDNA量を測定した結果である。 図1 図2 M期 5,000 4,000 A群」 3,000 G;期 JG, 期 C群 2,000 (個) 1,000 B群 S期 2 3 4 5 細胞1個あたりの DNA 量(相対値) (1) 図2のA~C 群には、それぞれ何期の細胞が含まれているか。 図 1に示された名称で答え よ。 (2) 放射性同位元素で標識したチミジン(DNAの材料)を含む培養液で図 2の動物細胞を短時 間培養すると、 S期の細胞のみが放射性同位元素で標識された。8000個の細胞のうち、 理 論的には何個の細胞が標識されていることになるか。 (3) 8000個の細胞のうち、M期の細胞数は400個であった。 G, 期、 S期、 G期、M期に要 する時間を求めよ。 ただし、 細胞周期の時間を20時間とする。 細胞数

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