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Biology Undergraduate

セミナー生物基礎の基本問題24から26までの内容が上手く理解できません。詳しく教えていただきたいです。

[知識 □24.遺伝子の本体の解明 ●ハーシーとチェイスが行った実験に関する下の各問いに答え よ。なお、ファージはタンパク質とDNAからなるウイルスである。また,硫黄(S)はク ンパク質に含まれる元素で,リン(P)はDNAに含まれる元素である。 さ [実験]タンパク質に含まれるSを標識したファージを、大腸菌を含む培養液に添加した。 添加して、大腸菌にファージを感染させた後、遠心分離を行い,上澄みを捨てて沈殿 を回収した。回収した沈殿に、新しい培養液を加えてミキサーで激しく撹拌して大腸 菌に付着したファージを引き離し、 再び遠心分離を行った。 2回目の遠心分離で得ら れた上澄みと沈殿のS標識物の量を測定した。 さらに、DNA に含まれるPを標識したファージで同じ実験を行った。 どちらのファージを用いた場合でも,最終的に得られた沈殿に新しい培養液を加え て懸濁して培養すると, 子ファージが生じることが確認された。 問1.ファージを感染させた後, 1度遠心分離を行って上澄みを捨てた目的を説明せよ。 問2.Sが標識されたタンパク質とPが標識されたDNAは,2回目の遠心分離後,それ ぞれ上澄みまたは沈殿のどちらに多く含まれるか。 問3. この実験とその結果について述べた次の文章中の空欄に入る適切な語を答えよ。 ファージの殻は、(ア)からなり,大腸菌に感染して遺伝物質をその細胞内に侵入 させた後,大腸菌の表面に残る。 ハーシーとチェイスが行った実験では,その殻は (イ)で撹拌することで大腸菌から分離された。 この操作は,大腸菌内に侵入した遺 伝物質を特定することができるものであった。 この実験から, 大腸菌内に侵入した物質 (ウ)のみで,さらに,大腸菌内で新たなファージがふえることも明らかとなった。 このことは,(ウ)にその子ファージを産出する遺伝情報がすべて含まれていること を示していた。 すなわち, 遺伝子の本体が(ア)ではなく, (ウ)であることが明 らかになった。 [知識 実験・観察 25. DNA の抽出DNAを抽出する手順に関する次の各問いに答えよ。 [手順1] 凍らせたニワトリの肝臓の塊をおろし金ですりおろした。 [手順2] 乳鉢に, 肝臓をすりおろしたものとタンパク質分解酵素溶液を入れ, 乳棒で肝 臓をさらにすりつぶした。 [手順3] 手順2でつくった抽出液に, 15%の食塩水を加えて軽く混ぜた。 [手順4] 抽出液をビーカーに移し, 100℃で5分間煮沸し、ある程度冷ましてからガーゼ を重ねたものを用いてろ過した。 A [手順5] ろ液をよく冷却した後, よく冷やしたエタノールを静かに加え,ガラス棒で静 かにかき混ぜてDNAを巻き取った。 さく 問1. 手順1,2および4を行った目的をそれぞれ簡潔に答えよ。 問2. 手順5で,ろ液にエタノールを加えるとDNAが取り出せる。このことは,DNAが エタノールに対してある性質をもつからであるが, それはどのような性質か。 26. DNA の複製●DNAの複製様式が証明された実験に関する下の各問いに答えよ。 [実験] 大腸菌を,通常よりも重い窒素(N) を含む培地で何代 も培養した。その後、通常のNを含む培地に移して大腸菌を 分裂させた。 通常培地で1回分裂させたもの,2回分裂させ たものからDNAを精製して、通常培地に移す前の大腸菌の DNAと密度勾配遠心法にて比較した。 その結果、通常より 比重の大きいDNA, 通常のDNA, そしてその中間の比重の DNAの3つに分けることができた(図1)。 -通常の比重の DNA が集まる位置 中間の比重のDNA が集まる位置 比重が大きい DNA が集まる位置 図 1 密度勾配遠心法 遠心力を利用し、 溶質を比重の違いによって分離する方法。 問1.この実験から明らかになったDNAの複製のしくみを何というか。 問2. 通常培地で1回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。次のア~ウのなかから過不足なく選び、記号で答えよ。 ア.通常より比重が大きい DNA イ 通常のDNA ウ. 中間の比重のDNA 問3. 通常培地で2回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。 問2のア~ウのなかから過不足なく選び, 記号で答えよ。 歳 [知識] 27. DNA の複製と分配 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。ふる 細胞周期は, DNA合成準備期ア |期) DNA合成期 イ期), 分裂準備期 (ウ), および分裂期(エ |期)の4つの時期に分けられる。 DNA合成期では、 核において染色体に含まれるDNAが複製される。 DNA の複製は、2本鎖DNAがほどけ て2組の1本鎖DNA となり,その両方が鋳型となって最終的に2組の2本鎖DNA がつ くられる。 複製された2組の2本鎖DNAは, 分裂期を経て2個の娘細胞に等しく分配さ れる。 AMC00 問1.文中空欄ア~エ を埋めよ。 問2. 下線部について, DNA の複製において, もとのDNAと同じ塩基配列のDNAが2 組つくられるのは、塩基間のどのような性質にもとづいているか,簡潔に説明せよ。 知識 計算 音 遺伝子とそ 28. 体細胞分裂とDNA合成 タマネギの根端を用いて体細胞分裂のようすを観察した 次の文を読み, 下の各問いに答えよ。 問1. 体細胞分裂のようすを観察するためには, 通常,次の①~④の実験操作を行う。こ れらを正しい実験の手順になるように順番に並べ、番号を答えよ。 ① 解離 ②染色 ③ 固定 ④ 押しつぶし 問2. この実験に用いたプレパラートにおいて観察された各時期の細胞数は,次の表のと うになった。この標本において、分裂期の長さは何時間何分になるか。 ただし, 細胞 期の長さは25時間とし、それぞれの細胞は、互いに無関係に分裂している。 間期 前期中期 後期 終期 細胞数 623 8 40 22 7 2. 遺伝子とその働き

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(エ)の解き方を教えてください

43 110 化学・演習 問2 金属を空気中で加熱したときの質量の変化を調べるために, 次のような実験を行った。 これらの 実験とその結果について,あとの各問いに答えなさい。 〔実験 1 11 図1のように, 1.20g の銅の粉末をステンレス皿全体に広げ, 次の①、②の操作を6回くり返し, 皿の中の物質の質量の変化 を調べた。図2は、この結果をグラフに表したものである。 ①かき混ぜながら,しばらくガスバーナーで加熱する。 ②よく冷やしてから、皿の中の物質の質量を測定する。 〔実験 2] 銅の粉末の質量を 0.40g, 0.60g, 0.80g, 1.00g に変えて,それぞ 図 1 銅の粉末ステンレス皿 0.1 れ〔実験1] と同様の操作を、加熱後の質量の変化がみられなくなる 図21,60 までくり返し、できた酸化銅の質量を調べた。下の表1は,この結 果をまとめたものである。 ガスバーナー 0.15° 0.2 0.25 皿 表1 銅の質量(g) 0.40 0.60 0.80 1.00 1012 酸化銅の質量(g) 0.50 0.75 1.00 1.25 〔実験3〕 0.30g, 0.60g, 0.90g, 1.20g のマグネシウムの粉末についても、 〔実験2] と同様の手順で操作を行い,できた酸化マグネシウム の質量を調べた。 表2は,この結果をまとめたものである。 マグネシウムの質量(g) 酸化マグネシウムの質量(g) 0.50 表2 0.30 の 1.50 中 物 1.40 質 134 20130 (g)1.20 0 0 0.60 0.90 1.20 2 3 4 5 6 加熱した回数 [回] 1.00 1.50 2.00 (ア)次の文は,〔実験 1] の下線部について,この操作を行う理由を説明したものである。 X に 適する内容を,空気という語を用いて10字以内で答えなさい。また,( V )にあてはまるもの として最も適するものをあとの1~4の中から一つ選び, その番号を答えなさい。 銅の粉末をまんべんなく X (Y)と反応させるため。 4.1.5 1. 酸素 2. 二酸化炭素 3. 水素 4. 窒素 かくか! 〔実験1]で,1回目の加熱を終えたとき,酸素と反応した銅の質量は何gか。最も適するもの を次の1~6の中から一つ選び、その番号を答えなさい。 1. 0.10g 2.0.12g 3.0.14g 4.0.50g 5. 0.53g 6. 0.56g 1 2 応 0.4 S(実験 1],[実験 2] の結果をもとに,銅の質量と銅0.5 と反応した酸素の質量の関係を表したグラフとして最 も適するものを右の1~4の中から一つ選び、その番号 >を答えなさい。 (エ) 銅の粉末とマグネシウムの粉末の混合物 3.0g を完全 酸素と反応させたところ,酸化マグネシウムと酸化銅 の混合物が4.0g得られた。 酸素と反応させる前の混合物 中に含まれていた銅の粉末は何gか。最も適するものを 次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。 2.1.2g 3. 1.8g 1.0.6g 4.2.4g 反応した酸素の質量 0.3 0.2 質 0.1 (g) 13 4 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 銅の質量[g] (I)

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合っていますか? ③④のように手順を分けた方が良いですか?

冬期 S 5 Kさんは,面を押す力のはたらきについて調べるため、自分で決めたテーマで実験を行うことにした。実験 の計画の一部を次に示している。これについて、あとの問いに答えよ。 〈実験の計画〉 【テーマ】深い雪の上を歩くときに使用する,かんじきのはたらきについて調べる。 ( 山口県公立改) 【目的】 くつの下にかんじきをつけると,深い雪の上でも歩きやすくなる。 これは,「雪を押す力が同じであ っても,力がはたらく面積が大きい方が小さい方よりも雪にめりこみにくい」ためだと考えられる。このこ とを簡単な実験で確かめる。 【方法】 ① レンガとスポンジを用意する。 ②机などのかたくて水平な面の上に, 雪のかわりにスポンジを置く。 【目的】の「雪を押す力が同じであっても、力がはたらく面積が大きい方が小さい方よりも雪にめりこみにくい」 ことを確かめるためには,どのような手順で実験を行うとよいか。 【方法】 ②に続く手順を簡単に説明せよ。 レンガの面積が小さいところと面積が大きいところをそれぞれ スポンジに置き、スポンジのへこみぐあいを確かめる。 温度の たもので 県公

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i,ii,iiiが分からないです。(iiはたまたま当たってしまっただけです)どういうことをしているのか、どのように考えたらいいか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️ 解説がないので、よろしくお願いします。 (ちなみに立教2025の問題です)

Eco RI Mfel Sall ApaLl Xhol Pst1 ↓ J 1 Y I 0 100 200 300 400 500 600 500 700 800 900 1000 塩基対 1 ☆ Apa LIIG EcoRI 106. GTGCAC GAATTC CACGTIG Sal I AND M GTCGAC CAGC TIG CTTAAG PstI CTGCAjG GIA C GTC 図 4 US で Mfel CAATTG GTTA AC XhoI CTCGAGO GAGCTIC 01 DNA 1000 を Eco RIと反応させた後にDNAを精製した。 それらのDNAをDNA リ ガーゼと反応させた。 このとき形成されうる DNA分子の長さ (塩基対) をすべてし 文(す) 分子の長さ(塩基材)を るせ。 200,1000, 1800 100,900)画 GOES ii. DNA 1000 を2種類の制限酵素と反応させた後, DNA を精製し, DNAリガーゼと反 応させた。 反応液からDNAを再び精製し, 最後にその2種類の制限酵素と反応させ た。その結果、環状のDNAと直鎖状のDNAが生じた。 このような結果となる制限 酵素の組み合わせは何種類あるか,もっとも適当なものを、次の af から1つ選び, その記号をマークせよ。 a. 1種類 ⑥2種類 c. 3種類 d. 4種類 e. 5種類 f. 6種類 開 iと同様の手順で実験を行い、その結果得られた DNA分子について, 長さ(塩基 - Cb 生 6- 対の数)を測定すると約200塩基対, 約400塩基対, 約600塩基対・・・のようにほぼ 200の倍数に近い値となった。 また1000 塩基対よりも長い DNA分子も検出された。 この反応に用いた制限酵素の名称として適当なものを次のa~fから2つ選び、その 記号をしるせ。 pal Q Ecoの Amo. Mfel Sal e. PstI Q. XhoI 9. ミトコンドリアと葉緑体は原始的な真核生物と原核生物との細胞内共生によって誕生 したと考えられる。 最近、ある種の海洋性藻類 (以降、藻類Aと呼ぶ)がニトロプラス サトと呼ばれる窒素固定を行う新たな細胞小器官を持つことが示された。ニトロプラスト が細胞内共生によって誕生したことを支持する説明としてもっとも適当なものを、次の a~fから1つ選び、 その記号をマークせよ。 MOST A Aは光合成ができる。意 b. 藻類A は呼吸ができる。 c. 藻類Aは鞭毛を持つ。 ニトロプラストはDNAを持つ。 ニトロプラストは細胞に1つしかない。足下自分 f. ニトロプラストは膜構造を持つ。 10. 細胞内には様々な酵素が存在し, それぞれの酵素に特有の反応を行っている。 酵素の 働き方としてもっとも適当なものを,次のae から1つ選び、その記号をマークせよ。 酵素の活性部位に基質が結合することで化学反応が起きやすくなるが, 酵素も同時 に化学変化を起こし壊れてしまう。 酵素の活性部位にはその形状にあった基質しか結合できないため, 特異性のある化 学反応が起きる。 c. 酵素は基質に活性化エネルギーを与えることで化学反応が起こりやすくする d. 酵素は反応温度が高ければ高いほど反応速度が大きくなる。 e. すべての酵素は自身を構成するタンパク質のみで機能することができる。 Cb生7 -

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アミノ酸の構造決定についてなのですがCysの位置が⑥に決まったのは何故ですか?他のパターンでも成り立つことはないのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

2 次の文章を読み, 問1~ 問4に答えよ。 バソプレッシンは脳下垂体後葉から分泌されるホルモンの一つであり, 9個のアミノ酸か らなるペプチドである。 いま, バソプレッシンの類似物質として合成されたペプチドVの アミノ酸配列を以下の(1)~(5)の手順で決定した。 このペプチドVはパソプレッシンと同様 に9個のアミノ酸からなり,分子内にはジスルフィド結合により、6個のアミノ酸を含む環 状構造が1個形成されていることがわかっている。 以下では, ペプチドVのアミノ酸配列 を次のように表す (ジスルフィド結合は省略)。 phe 145 194 H₂N-0-2-3-6-8-8 10-8--COOH Hel アミノ末端 VI カルボキシ末端 (1) ペプチドVに還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 6mol/Lの塩酸 とともに加熱して、 完全に加水分解したところ, 表1の8種類のアミノ酸だけが生成した。 74 表 1 ペプチドVの構成アミノ酸 R-CH-COOH NH2 アミノ酸 略号 R- グリシン Cly H- アスパラギン酸 Asp HOOC-CH2- グルタミン酸 Glu HOOC – (CH2)- システイン Cys HS-CH2- シン Lys H2N- (CH2)4 フェニルアラニン Phe -CH2- ※プロリンの構造式 CH2 CH-COOH チロシン Tyr HO CH2- H2C NH CH2 プロリン (注2) Pro ※ (注2) プロリンの > NHと他のアミノ酸のCOOH からなる G-N-もペプチド結合とよぶ。 0 酵素 E-1 は, 塩基性アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 ペプチドVを酵素 E-1 によって加水分解したところ, ペプチド V-1 とグリシン Gly のみ が1:1の物質量比で得られた。 リシン×1 -5- 酵素 E-2 は, ペプチドのカルボキシ末端側から順にペプチド結合を加水分解する。た だし, カルボキシ末端のアミノ酸がプロリン Proの場合、 酵素 E-2は末端のペプチド結合 を加水分解できない。 (2)で得られたペプチド V-1 を酵素 E-2 によって加水分解したとこ ろ, ペプチド V-2 とリシン Lys のみが物質量比1:1で得られた。 (4) 酵素 E-3 は, 芳香族アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 (3)で得られたペプチド V-2に還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 酵素 E-3 によって加水分解したところ、 ペプチド V-3, ペプチド V-4,およびフェニルア ラニン Phe が得られた。 V-3 と V-4 はいずれもシステイン Cys を含み、V-3はキサン プロテイン反応に陽性であるがビット反応に陰であった。一方、V-4はビウレット 反応に陽性であった。 Cys/ The Cys / Phe TYE ペプチド V-4 を0.1mol/Lの希塩酸を用いておだやかに加水分解すると、アミノ酸と ペプチドからなる混合物が得られた。 この混合物には2種類のトリペプチドが含まれて いたので,これらを分離し, それぞれを6mol/Lの塩酸とともに加熱して、完全に加水分 解したところ,これら2種類のトリペプチドのアミノ酸組成は以下のようであった。 Asp. Glu, Cys), (Asp, Cys, Pro 問1 Glu ASP C7 ksp cys Glu 表1に記したアミノ酸のうち、次のa,bに該当するアミノ酸をすべて選び、表中 この略号で記せ。 a. キサントプロテイン反応を示す。 b. pH6の条件で電気泳動を行うと, 陽極に移動する。 問2 下線部のジスルフィド結合の切断は, 2-メルカプトエタノールと反応させることに よって行う。 ジスルフィド結合を含む化合物 RS-S-Rと2-メルカプトエタノー ル HS-CH 2 CH 2 OH との反応を化学反応式で記せ。 ただし, 2-メルカプトエタノー ルの還元剤としてのはたらきを示すイオン反応式は次式で示される。 2HS-CH2CH 2 OH→ HOCH2CH2 -S-S-CH2CH2OH+2H+ + 2e 問3 ペプチドVのアミノ酸配列を前のページの書き表し方に従って表すとき、手順(1) ~(3)の結果により, カルボキシ末端側の3つのアミノ酸⑦~⑨の配列が決まる。 該当 するアミノ酸を略号で記せ。 phe 7V HN-1-2-3-4-5-6-7-8-9-COOH 問4 ペプチドVのアミノ末端側のアミノ酸①~⑥に該当するアミノ酸を略号で記せ。 Cys - Tyr-phe-Glu Asp-Cys-pro-Lys -6-

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(ⅲ)で気相中と湿地中の合計を5倍すると全体のモルになるのがわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

聖マリアンナ医科 手順2 ガラス瓶内から湿地水を注射器で吸い出し, それと同じ体積の窒素ガスを別の注射 手順1 ゴム栓で密封したガラス瓶の中に, 体積 50.0mL の湿地水をすき間なく満たした。 器で瓶内に送り込んだ。このとき, 瓶内の窒素ガスの分圧は1.00 × 105 Paであった。 窒素ガス ・湿地水 ゴム栓 ガラス瓶 湿地水 手順1 手順2 手順3 図1 実験の模式図 手順 3 しばらくすると湿地水に溶けていたメタンの一部が, 湿地水中から窒素ガス中へ移動 して平衡状態に達し, ガラス瓶内の湿地水上の気体が窒素とメタンの混合気体とな った。このとき, 混合気体中のメタンの質量を測定すると3.20 × 10-gであった。ま た,ガラス瓶内に残っている湿地水は40.0mLであった。 問1 下線部 (a) (b) の分子を電子式で記せ。 問2 下線部 (a) について, 次の文章を読んで以下の (i)(iii) に答えよ。 金属イオンとして亜鉛イオンのみが溶けている酸性の水溶液がある。 この水溶液に硫 化水素を通じると沈殿は生じなかった。 その後, 水溶液に硫化水素を通じながらアンモ ニア水を加えていくと, ①白色沈殿 (硫化亜鉛) が生じた。 水溶液中において硫化水素 は下の式 1, 式 3のように二段階で電離し、その電離定数 K1, K2は式 2, 式 4 のように なる。また,式1と式 3 を合わせた反応は式5で表現することができ, その平衡定数を Kとする。 NH H2SH + + HS- [H+][HS-] 式1 K1 = 式2 [H2S] HS~ H+ + S2- [H+][s2-] 式3 K2 = 式4 [HS-] H2S2H++S2-

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