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Biology Senior High

左が問題、右が解説です。44 問2。 「標識されるまでに最も時間がかかる細胞は、S期を終えた直後の細胞」とあるのですが、なぜですか? 少し問題文が長くて申し訳ないのですが、教えていただきたいです🙇‍♂️

50 1編 生物と遺伝子 2.遺伝子とその働き 51 ァコ~ エに適切な数値を入れて文章を完成せよ。 問2.下線部について,EdU を加えたまま洗浄除去することなく培養を続けたところ, EdU 添加後14時間ですべての細胞が蛍光色素で標識されるようになった。この14時間 とは、細胞周期のどの時期に相当する時間か,簡潔に答えよ。 問3.間1および問2の結果から,G期の時間を求めよ。 コー 圏のままあ 発展間題 問1. 後 口44. 細胞周期■次の文章を読み,下の各問いに答えよ。 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 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, 旧 G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 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 の短時間伽 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ホ。 ことができる。短時間処理後,このE4U をじゅうぶんに洗浄除去し、EdU を含まない。 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 EdTIL 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、 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 によって帯 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,G: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G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,G期の時間を経由してM期に入 現れることになる。したがって,G:期は が、M期の最後に到達したときを考える。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 時間を経過したときである。S期の最後の細胞がE4U処理後ア時間でM期に入 ったことから,S期の時間は ェ 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。 期 M期 思考判断 細胞周期 IG期 (17. 北海道大) 章 問2.標識されはじめるまでの時間が最も長い細胞が、EdU 添加時にどの時期にあり、標識されはじめ るまでどの時期を経るのかを考える。 思考判断 探究 論述計算 745.細胞周期と DNA 量■培養細胞の細胞分裂に関して、下の各問いに答えよ。 マウス小腸の上皮細胞に由来する培養細胞が活発に分裂しているシャーレを用意し,以 下の実験を行った。なお細胞分裂の過程は,DNA 合成が進行するS期,分裂が準備され る G期,分裂が進行するM期,DNA 合成が準備される G」 期の4つの時期に分けられる。 また、S期,G期,M期,G: 期に要する時間は,観察したすべての細胞で差がなかった。 【実験1】 一定時間ごとに細胞数を測定し,その結果を図1に示した。 【実験2】 培養開始100時間後に,細胞ごとに核のDNA 量を測定し,結果を図2に示した。 M期 胞周期 JG期 ES期の最後 一細胞 S期の最も った細胞 図2 図1 15 このとき,蛍光標識された細胞が, M期に最初に ア時間となる。次に,S期の最後の細胞 12 9 数 6 (×10') (×10') 3 20 40 60 80 100 <2 2 2~4 4 4く 0 (時間) 相対的なDNA量 培養時間 .すな るS期 計が14 問1.この培養細胞において, (1)S期の開始から G期の終了までに要する時間と、2)S期 に要する時間として最も近いものを,下の①~12のうちからそれぞれ1つずつ選べ。 0 0.5時間 OHo の 3時間 9 20時間 6 5時間 2 1時間 の 10時間 3 2時間 8 15時間 0 25時間 (ア)か 2=8 (%) 6 8時間 D 30時間 問2.図2において, DNA 量が4の2×10'個の細胞はS期,G: 期,M期,G,期のどの時 期の細胞か。当てはまる時期をすべて示せ。 周3! この培養細胞が Ga期に要する時間を求めるためには、実験1,実験2に加え,培養 開始100時間後において,さらにどのような実験を行えばよいか。40字以内で記せ。 12 40時間 100 - (北里大改題) ヒント 問1.図1において,細胞数が2倍になるまでの時間が1細胞周期の時間とみなされる。 問3.実験1と実験2のみでは, G期とどの時期を区別できていないのかを考える。 0 0 4 6 9 11 (時間) チミジン類似体(EdU)処理後の時間 遺伝子とその働き 蛍光標識されたM期の細胞の割合一 第2章 遺伝子とその働き

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下線部には「このEdUをじゅうぶんに洗浄除去し」とありますが、EdUとはそもそもどのような物質なのですか?洗浄除去とあったので液体なのかと思ったのですが、培養液に加えた液体を洗浄除去ってなんか変ですよね? 教えていただきたいです🙇‍♂️

発展問題 思考判断 244. 細胞周期■次の文章を読み,下の各問いに答えよ。 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, G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,G: 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E4U の短時間処理によって EdUを取 り込んだ G 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,G 期の時間を経由してM期に入る。このとき 蛍半価 ロニ

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LINE 23:40 6月3日(木) 全@ 63% lus-hs.sakura.ne.jp-非公開 [2009 秋田大) 光やX線などは,波動としての性質だけでなく,粒子としての性質をあわせもって いることが、光電効果やコンプトン効果によって知られている。ド.プロイは、これと は逆に粒子だと考えられていた電子などにも波動性があるのではないかと考えた。この ように,物質粒子が波動としてふるまうときの波を物質波といい,その被長をドプロイ波 長という。質量m (kg], 連さむ[m/s) の電子が示すドブロイ波長え(m]は,m,uとプラ ンク定数を[J-s]を用いて表される。 図1のような実験装置で、フィラメント から速さ0で放出された質量m[kg],電荷 -e[C]の電子が電圧V(V]によって加速さ れたとき,加速後の電子の速さをvとする 加速電圧V 電子線検出器 と、 2meV [m/s] と表される。また。 S 」 os フィラメント 結品 この電子のドプロイ波長入は,m, c, V, hを用いて表される。加速された電子をビー ム状の電子線にして、図中の非常に薄い結晶 に入射させると,X線と同様に結品を構成する 原子からある角度で散乱された電子線が強めあ う。結晶付近を拡大した図2で考えると,結晶 中の原子の並んだ格子面の面間隔をd [m], 入射電子線と格子面のなす角度をeとして、 ある関係式を満たすときに,格子面と角0を なす方向に出た電子線が強めあう。 この関係式から結品の格子間隔や構造を決め ることができる。 いま,格子面の面間隔dが1.0×10-10 m である結晶の格子面に,入射角度@= 30°で 格子面 図1 格子面 図2 電子線を入射させる。加速電圧Vを1.0×10° V から増加させていくと,反射角度 0=30° の位置にあった電子線検出器の強度が極大を示した。最初に極大を示す加速電 圧Vは |[V] である。 ただし、m=9.1×10- kg, e=1.6×10-9 C, h=6.6×10- J-s とし、有効数字2 桁で求めよ。

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