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問4はなぜ全て矛盾しない仮説と言えるのでしょうか。

第8問 次の文章を読み、 以下の各問いに答えよ。 思考・判断・表現 胸部の3 昆虫の発生過程では、 体節が形成された後, ホメオティック遺伝子群からつくられる調節タンパク質の 働きによって,各体節は胚の前後軸に沿った特有の形態を形成していく。 このとき、図のように、 番目の体節(第3体節)で発現するホメオティック遺伝子Xの働きを失ったショウジョウバエの変異体では、 をつくらない第3体節が、翅を つくる第2体節と同様の形態に なる。 その結果, ハエであるの に、あたかもチョウのように2 対の翅をもつ個体になる。 第2体節 第2体節 第3体節 第3体節 野生型のハエ 変異体のハエ 野生型のチョウ 問1 下線部アについて、昆虫が属する節足動物門の動物に共通する形質として最も適当なものを、次の① ⑤ のうちから1つ選べ。 ① 独立栄養である。 ② 原口が肛門になる。 ③外骨格をもつ。 ④ 脊索をもつ。 ⑤ 3対の肢 (付属肢)をもつ。 問2 下線部イに関連して, ショウジョウバエの前後軸の形成には、さまざまな遺伝子の発現を調節するタンパ 質の濃度勾配が関わっている。 たとえば,卵の前端に蓄えられた調節タンパク質YのmRNAは、受精後に 翻訳される。合成された調節タンパク質Yは,しばらくすると後方に向かって下がる濃度勾配をつくる。 このと き,調節タンパク質Yの濃度勾配による前後軸の形成に不可欠な卵や胚の性質として最も適当なものを, 次 の①~⑤のうちから1つ選べ。 ① 卵黄が中央に集まっている。 ③ 前後に細長い形をしている。 ②卵割が卵の表面だけで起こる。 ④受精後しばらくの間は細胞質分裂が起こらない。 ⑤別の調節タンパク質のmRNAが後端に偏って蓄えられている。 問3 下線部ウから考えられる, ショウジョウバエの遺伝子Xの胸部での働きに関する合理的な推論として最も 適当なものを、次の① ~ ④ のうちから1つ選べ。 ①発現している体節の1つ前方の体節が,発現している体節と同じものになることを促進する。 ②発現している体節の1つ前方の体節が,発現している体節と同じものになることを抑制する。 ③発現している体節が、 1つ前方の体節と同じものになることを促進する。 ④発現している体節が, 1つ前方の体節と同じものになることを抑制する。 問4 下線部工に関連して, チョウが2対の翅をもっている理由を説明する次の仮説acのうち、ショウジョウバ での遺伝子Xの働き方とは矛盾しない仮説はどれか。それらを過不足なく含むものを、次の①~⑦のう ちから1つ選べ。 a チョウには遺伝子 Xがない。 b チョウの遺伝子 Xは, 胸部の第3体節では発現しない。 チョウの遺伝子Xは胸部の第3体節で発現するが、遺伝子Xからつくられる調節タンパク質が調節する遺 伝子群の種類が, ショウジョウバエの場合と異なっている。 ①a ② b (3) C ④a, b 5 a, c 6 b, c b, c 以上 理系生物 7

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解説部分の青線引いたところが分からないです。 前方と中央部は元々タンパク質Qが作られないのだから、タンパク質Rのあるなしは関係ないのでは無いですか? 回答よろしくお願いします!

標前 35 母性因子と形態形成(1) ・母性因子/位置情報/ショウジョウバエの前後軸の決定 解答・解説 p.100 生物 初期発生において, 未受精卵の中に存在する母親由来のmRNA が, 受精後にタン パク質に翻訳されて胚の発生を制御することが知られている。このようなタンパク質 は、母性因子と呼ばれている。母性因子の中には、キイロショウジョウバエ胚の前後 軸パターン(頭部,胸部,腹部)形成に関与するものもある。 母性因子PのmRNA は, 卵形成時に卵の前方に偏在しているため、胚の中で合成 されたタンパク質Pも片寄った分布を示す。 図1(a)に, 正常な初期胚におけるタンパク質Pの分布,およびその分布に従って決 定される胚の前後軸パターンを示す。Pをコードする遺伝子Pを欠失した母親から 生まれた胚は,図1(b)のような前後軸パターンとなり、正常に発生できずに死んでし まう。(タンパク質Pを人為的に正常よりも多くしたところ、その胚は図1(c)のよう な前後軸パターンを示した。 (a) (b) 相対度 タンパク質P 相対濃度 -タンパク質P... 相対濃度 (c) タンパク質P 伝子Qと遺伝子 Rを両方とも欠失した母親から生まれてきた胚の腹部形成は正常で あり胚の前後軸パターンに異常は見られなかった。 問1 下線部(ア)について。 図1(b)に示した胚の前後軸パターンから考えられる,タン パク質Pの前後軸パターン形成における役割は何か 次からすべて選べ。 ① 頭部形成を抑制する。 ② 胸部形成を促進する。 ③ 腹部形成を促進する。 ④ 頭部形成と胸部形成に役割をもたない。 ★★ 問2 下線部(イ)について。 タンパク質Pはどのようにして胚の前後軸パターン形成に 与すると考えられるか。 図1(c)の結果に基づいて, 70字程度で述べよ。 ★ 問3 下線部(ウ)について。 RのmRNAの分布とタンパク質Rの分布が異なる理由を 説明した次の①~④について,間違っているものをすべて選べ。 ① タンパク質Rはタンパク質Qを分解する。 ② タンパク質QはRのmRNAの翻訳を阻害する。 人橋 ③ ④ タンパク質QはRのmRNAの転写を抑制する。 タンパク質QはRのmRNAの転写を促進する。 ★ 問4 下線部(エ)について。 この実験から推測されるタンパク質Rの機能を. 35字程度 で述べよ。 ↓ 胸部部 問5 下線部(オ)について。 この結果から,前後軸パターン形成において QとRはそれ ぞれどのような役割を果たしていると推測されるか 110字程度で説明せよ。 Qお よびRについて, 遺伝子, mRNA. タンパク質を明確に区別して記せ。 ↓ 後前 頭部 胸部 後 A 図1 キイロショウジョウバエ初期胚の前後軸に対するタンパク質Pの 分布 (上図)と,そのときの胚の前後軸パターン(下図)。 (a)正常な胚, (b) タンパク質Pをもたない胚, (c) タンパク質P を正常より多くも 72 母性因子QのmRNA は, 図2 (a) のグラフのように,卵形成時に 卵の後方に偏在している。 Qを コードする遺伝子Qを欠失した 母親から生まれた胚は,腹部構造 をもたない。 10 10 QのmRNA タンパク質Q 相対濃度 RのmRNA 相対濃度 相 タンパク質R 前 後 後 前 一方, 母性因子 R のmRNA は,卵形成時に卵全体に均一に存 図2 正常な卵または胚の前後軸に対する, (a) Qおよび RのmRNA分布, (b) タンパク質Q およびタンパク質R の分布。 在しているが,合成されたタンパク質Rは、図2(b)のグラフのように,その分布に片 寄りが見られた。Rをコードする遺伝子Rを欠失した母親から生まれた胚は、正常 な前後軸パターンをもつ。 しかしながら, (エ)タンパク質Rを胚の後方で人為的に増や したところ, 胚は腹部形成できなくなった。 (オ)遺伝子Qを欠失した母親から生まれた胚が腹部形成できないにもかかわらず, 遺 す |東大 第4章 生殖と発生 73

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写真1枚目には兄弟姉妹とありますが、二枚目には姉妹のみとなっている理由がわかりません。 また、1倍体の方で自分が持つ遺伝子Xが父親由来の確率は1/2なのに父親が持つ遺伝子Xが姉妹に伝わる確率が1である理由がわかりません。 解説をお願いします🙏

参考 血縁度と包括適応度 適応度 動物の社会では, しばしば他個体を助ける行動が見られる。 親による子の保 一護がその典型的な例である。 生まれた卵や子を保護しながら世話することで, 結果として 幼齢期の死亡率を低下させ, 生き残る子の数を増やすことにつながる。 ある個体が残した 子のうち, 生殖可能な年齢まで達した子の数を適応度といい, 適応度が高い個体ほど、 自分と同じ遺伝子を多く残すことができる。 親による子の保護は,親自身の適応度を高め る行動といえる。 きおうと ② 血縁度と包括適応度 2つの個体が遺伝的にどれだけ近縁かを示したものが血縁で ある。血縁度は,2個体が共通の祖先に由来する特定の対立遺伝子をともにもつ確率によっ 兄弟姉妹間 て表される。 哺乳類や鳥類などの二倍体の生物では,親子間の血縁度は この血縁度は となる(図I)。つまり,ある個体の特定の対立遺伝子を他個体がもつ確率 を考えた場合,子が1個体生存することと兄弟姉妹が1個体生存することでは,その確率 は等しくなる。これは,血縁関係にある他個体から生まれた子にも,自分と同じ対立遺伝 子が受け継がれているためである。 2 10 (自分がもつ遺伝子 X が父親由来である場合) XX 母親 父親 ①自分がもつ遺伝子 X が父親由来である確率は ②父親がもつ遺伝子 X が兄弟姉妹に伝わる確率は ①,②より,自分がもつ遺伝子X が父親由来で 兄弟姉妹も父親由来の遺伝子 X をもつ確率は, × 4 同様に,自分がもつ遺伝子Xが母親由来で, 兄弟姉妹も母親由来の遺伝子 X をもつ確率は, × 2 交配相手 自分 兄弟姉妹 兄弟姉妹間の血縁度… 1+1=1/ A 子 ① 図 I 血縁度の求め方(二倍体の生物の場合) 父親由来 母親由来 の場合 の場合 ③自分がもつ遺伝子 Xが子に伝わる確率は 2 → 親子間の血縁度… 1/12 ●同じ遺伝子座に異なる形質を現す遺伝子が複数存在する場合、 異なる遺伝子それぞれを対立遺伝子 (アレル)という(p.33)。 末チェック ■同種の個体どうしが群れをつくることによってどのような利益を得ることが できるか。また,同時にどのような不利益が生じるか。説明してみよう。

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ゲノムの問題です どうしてヒトの体細胞を、 割るに2しないといけないのか分かりません 教えていただけると嬉しいです よろしくお願いします🙇

知識 計算 37. ゲノム 遺伝子・染色体●次の文章を読み,下の各問いに答えよ。 生物の個体の形成,維持,繁殖などの生命活動に必要な1組の遺伝情報を(ア)とい う。ヒトの体細胞には, 父親と母親に由来する(イ)組の(ア)が存在する。 遺伝子 の本体は(ウ)であり,ヌクレオチド鎖の(エ)がタンパク質の構造を示す情報とな る。ヒトの場合,遺伝子として働く領域の割合は、(ア)全体の約1.5%といわれており, そのなかに遺伝子が約(オ)個存在していると考えられている。 真核生物の染色体は, (ウ)と(カ)で構成される。 ヒトなどの体細胞では、同じ大きさと形をもった染色 体が2本ずつ対になって存在し、これらはそれぞれ父親と母親に由来する。 問1.文中の空欄ア~カに入る適切な語や数をそれぞれ答えよ。 問2. 下線部に関して,同形同大で対になった染色体のことを何というか。 問3. 次の①~②の核には何組のゲノムが含まれるか。 それぞれ答えよ。 ② 精子 ① G. 期の体細胞 DA AVA 本 問4. 細胞が特定の形態や機能をもつようになることを何というか。 また, 体細胞は基本 的に同じゲノムをもっているにも関わらず,これが起こる理由を簡潔に説明せよ。 問5 ヒトゲノム中の遺伝子の領域は何塩基対と推定されるか。 なお, ヒトの体細胞中に は 6.0 × 10° 塩基対が含まれているものとする。 AИG

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