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Biology Senior High

問題文の意味もわからず、問いもわかりません わかる方がいましたら教えていただきたいです

思考判断 実験・観察 40. 細胞周期とDNA 含量細胞周期に関する実験について、 下の各問いに答えよ。 ある哺乳動物に由来する体細胞の細胞周期を調べる実験を行った。 この細胞は、通常の 条件で培養すると細胞周期の時期はそろわないが, 細胞集団中の全ての細胞は約16時間で 細胞周期が1回転することがわかっている。 この実験で 加 は、 ヨウ化プロピジウムという, 2本鎖ヌクレオチドに 入り込み、 隣接する塩基対と塩基対の間に入ると蛍光を 発するようになる色素と, フローサイトメーターという 細胞一個一個の発する蛍光強度を測定することができる 分析機を使用した。 この細胞をヨウ化プロピジウムで染 色し、フローサイトメーターで個々の細胞の蛍光強度と その数を測定したところ, 図1のような結果が得られた。 M 蛍光の強さ (相対値) 図1 細胞の蛍光強度分布 1. 図1の蛍光の強さは個々の細胞に含まれる何の量に対応するか。 問2. 細胞周期は細胞の状態によってG, 期, G2 期, M期, S期の4つの時期に分けること ができる。 それぞれの時期を説明する文を次の(a) ~ (d) のなかから1つずつ選べ。 (a) DNA複製に備えて準備する時期 (b) 細胞質および核が分裂する時期 (c) 染色体複製の一環としてDNAを合成する時期 (d) 細胞質および核の分裂に備えて準備する時期 問3. G, 期, G2期およびM期, S期の前半, S期の後半にある細胞の蛍光は、図1のア~エ で示した領域のいずれに観察されるか。 それぞれ最も適切なものを1つずつ選べ。 問4. ノコダゾールという薬剤は紡錘糸の伸長を阻害し, 染色体が分離できない状態のま ま細胞周期の進行を停止させることがわかっている。 細胞を, ノコダゾールを加えた培 地中で20時間培養した後、 ヨウ化プロピジウムで染色した場合, 蛍光強度分布はどのよ うになると予想されるか。 次の図 (a)~(f) のなかから最も適切なものを1つ選べ。 (b) (c) 0 1 2 0 0 1 2 蛍光の強さ (相対値) 蛍光の強さ(相対値) 蛍光の強さ (相対値) 0 1 2 0 1 2 1 2 蛍光の強さ (相対値) 蛍光の強さ(相対値) 蛍光の強さ (相対値) 問5. ある薬剤Xは, 細胞周期の進行を阻害することは わかっているが,どのようなしくみで細胞周期を停止 させるかはわかっていない。 そこで培地に薬剤Xを加 えて細胞を20時間培養した後, 蛍光の強さを測定した ところ図2に実線で示すような結果を得た。 薬剤Xを 加える前の細胞の蛍光は図2の点線で示すような分布 であった。 薬剤Xは,どのように働いて細胞周期を停 止させたと考えられるか。 次の(a)~(d) のなかから最も 適切なものを1つ選べ。 (a) 細胞質分裂の阻害 (b) 染色体の凝縮の阻害 (c) DNA 合成の阻害 (d) 新たな核膜の形成阻害 ヒント 問4.2倍に増えて接着した2つの染色体は、 中期に分離してそれぞれの娘細胞に分配される。 問5. 薬剤Xによって蛍光の強さが2の細胞が減り, 1の細胞が増加していることに着目する。 P 細胞数(相対値) 細胞数(相対値) 細胞数(相対値 細胞数(相対値) 細胞数(相対値) 細胞数(相対値) C 細胞数(相対値) 細胞数(相対値) 薬剤X 添加 20 時間後 ・・・・ 薬剤 X 添加 0 蛍光の強さ(相対値) 図2 薬剤X を作用させる前と後 の細胞の蛍光強度分布 (18. 大阪府立大) 18:44 6月14日(火) 戻る 学習時間 II ☆お気に入り登録 3- 140. DNA 下の各問いに答えよ。 に関する実験について。 通常の ある哺乳動物に由来する体細胞の細胞周期を調べる実験を行った。この 条件で培養すると細胞周期の時期はそろわないが、 集団中の全ての細胞は約16時間で アイウエ 周期が1回転することがわかっている。 この実験で は、ヨウ化プロビジウムという。 2本ヌクレオチドに 入り込み、隣接する 対の間に入ると蛍光を 発するようになる色素と、フローサイトメーターという 一個一個の発する蛍光強度を測定することができる 分析機を使用した。 この をヨウ化プロビジウムで 色し、フローサイトメーターで個々の細胞の光強度と その数を測定したところ、図1のような結果が得られた。 1 1の光の強さは個々に含まれる何の量に対応するか。 2.の状態によってG., G. MS期の4つの時期に分けること ができる。それぞれの時期を説明する文を次の(a) (d)のなかから1つずつ選べ。 (4) DNA複製に備えて準備する時期 (b) および核が分裂する時期 解説を見る あるの蛍光は、図1のアーエ 02GWELDER 1. DNA の量 2.G.…(8) G. ・・・ (4) ・・・(b) S期···e) 3.G. ・・・ア G. 期およびM期 S S期後半・・・ウ イ 4. (*) 5.(火) フローサイトメーターを用いて個々の分子を計測する実験をフローサイトメトリーと 呼ぶ。 ヨウ化プロビジウム (PI)はDNA分子内に入り込み、紫外線を受けると蛍光を発 する。 この実験は、このことを利用し、細胞から発せられる蛍光の強さから、 細胞中の DNA 含量を相対値として検出するものである。 細胞分裂が盛んに行われている分裂組織をフローサイトメトリーで分析すると 蛍光 の強さ(相対値)が1の集団と2の細胞集団が検出できる。 これは細胞周期における DNA合成前(蛍光の強さが1) の細胞と DNA合成 (蛍光の強さが2) の細胞では、 DNA 含量が2倍異なるためである。 なお、蛍光の強さが1と2の間にある細胞集団は、 DNAを合成中の細胞集団であると考えられる。 1. 細胞に取り込まれるヨウ化プロビジウムが多いほど, 蛍光は強くなる。 ヨウ化プ ロビジウムはDNA分子に入り込むので、細胞のDNA 含量が多いほど、 多くのヨウ 化プロビジウムが取り込まれ、強く光するようになる。 3. 各時間における蛍光の強さは、細胞に含まれる DNA量を表すので、 G.期では1. S期では1~2の間, G. では 2. M期では2を示す。 4. ノコダゾールは染色体が分離するのを阻害する。 すなわち、この薬剤で処理され た細胞はDNA が2倍に複製された状態(分裂期)で細胞周期が停止し、 細胞当たりの DNA 含量が2倍のままとなる。 そのような細胞をフローサイトメトリーで分析する と、蛍光の強さが1のG12の細胞(S) のはほとんど検出されず, ほぼ蛍光の強さが2の細胞ばかりになると考えられる。 5. 薬剤Xで処理した細胞では、蛍光の強さが2の細胞がほとんど検出されず、ほぼ 蛍光の強さが1か1~2の細胞になっている。 これは、薬剤X添加の蛍光の強さが 2の細胞集団で細胞質分裂が起こり、蛍光の強さの細胞となってそのまま細胞周期 が停止していることを示唆している。 また、細胞周期の流れに沿って考えると、蛍光 の強さが1 (G期の細胞がDNA 合成を阻害されることで蛍光の強さが1のままと なり、蛍光の強さが1~2 (S) の細胞はDNA合成を途中で阻害されることになる ため、図2の実線で示されたグラフのようになると考えられる。 01:03 前回 新課程版 2022 セミナー生物基礎 p.44 第2章 遺伝子とその働き 単元の進捗 3 遺伝情報とタンパク質の合成 ● 正答率: 17.9%達成度: 17.9% 結果の入力 発展問題40 40. 細胞周期とDNA 含量 解 ■解法のポイント 前回結果 初挑戦 前回 --月--日 今 46% ■ 書込開始

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Mathematics Undergraduate

大学の「微分積分」で出題された周波数の課題です。 (1)だけでもいいのでわかる方いらっしゃったら教えてください。

2 以下の説明を読み、 設問 (1) (6) 答えよ. 授業中に周波数を少しずらした二つの音を発生させて、唸りが聞こえるこ とを実演した.この現象を数学的に記述してみよう。 音とは、空気の振動が空気中を伝播して耳に届くことで認識される自然現 象である. tを時刻 (単位:秒) として、振動がy=sin (ct) (cは定数) の 形で表される波を正弦波と呼ぶ。 正弦波の周波数 (単位:Hz=1/秒) とは 「波が1秒間に何回振動する か」 を表す量である. 例えば sin (2t) は 「周波数1の正弦波」 であるが、 この音波は人間の耳には聞こえない。 人間の可聴域はだいたいf=20Hz 15,000Hz であると言われている。 (1) 周波数 f(Hz) の正弦波を時刻t (秒) の関数で表せ。 (ヒント: f は正の整数であると考え、 t=1のときに sin の中身が 「f回回転 「した角度」を表すように定数を定めれば良い) さて, 音波は重ね合わせの原理が成り立つ。 つまり、二つの地点から発せ られる音波がある地点Pでそれぞれ a(t), b(t) で表されるとき, それら を同時に発生させると P では a(t)+b(t) という音波となる. いま周波数 f=400Hzを中心として、そこから前後に1Hz ずらした二つ の周波数 f=399 Hz, fz = 401Hz を考えよう。 (2) 周波数ffzの正弦波を同時に発生させたときに観測される音波 a(t) を二つの三角関数の和の形で表せ。 (式になったの値は代入 しなくて良い。) (3) h = f1 = f +1 であることと、 三角関数の加法定理を用 いて、上の式を二つの三角関数の積(の定数倍) の形で表せ。 (4) この積に現れる二つの三角関数のグラフの概形をt=-1からt= 1までの範囲でそれぞれ描け. (一方は正確に描くのは人間には 不可能なので雰囲気で良い。 もう一方は正確に描くこと.) (5) (4) を用いて音波 α(t) の概形を描け. (6) この唸りの周期は何秒か? 以上.

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