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Biology Senior High

生物の遺伝についての問題 この問題の問2が分かりません。 解説していただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。

思考 論述 22. 生物の遺伝と進化 進化に関する次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。 体に広まっていく必要がある。 個体群中のアレルの頻度(遺伝子頻度) を変化させる要因の 進化が起こるためには,個体群中のある個体に ( 1 )が生じ,その遺伝子が個体群全 1つとして ( 2 ) がある。 ある環境のもとで, 遺伝子型の違いにより表現型の異なる個 体間で(3)力や ( 4 ) 力に違いがあれば (3) や (4)に有利な個体の方が、 (2)によって次代に多くの子孫を残す。 その結果,個体群中の遺伝子頻度が変化する。 ただし, (a) 二倍体生物の場合は(3)や( 4 )に不利なアレルであってもそれが潜性 遺伝子であれば,個体群中に維持されることがある。 一方, アレルのもたらす形質に ( 3 ) や ( 4 )に有利・不利がない場合には 偶然によって遺伝子頻度が変化することがある。 生物の個体群 (2)は働かないが, (b) には多数の配偶子ができるが,次代に伝わるのは一部であるため,交配の際の偶然的な配 偶子の取り出し方によって次代の遺伝子頻度は変化する。このような偶然による遺伝子頻 度の変化を( 5 )と呼ぶ。 アレル間のDNAやそこからつくられるタンパク質の分子レ ベルの違いの多くは, 3)や( 4 )に有利でも不利でもなく中立で,それらの分子 レベルでの進化の多くは(1)と(5) によって生じるという中立説が提唱されてい る。 定交雑と 問2.下線部(a)に関して, 病気を引き起こす潜性遺伝子が個体群中に存在する場合がある ため,近親交配は望ましくない。 図を参考に、文中の空欄 (ア)~(キ)に最も適 する数値を答えよ。 問1.文中の空欄(1)~(5)に最も適する語を答えよ。 A B F C D Aが常染色体の正常な顕性遺伝子R と, そのアレルで病気の原 因になる潜性遺伝子をもち (遺伝子型Rr), BがRを2つもつ とする (遺伝子型RR)。 このAとBから生まれた子Cにr が伝わ る確率は(ア)となり,さらにCの配偶子がrをもつ確率は (ア)(イ)=(ウ)となる。 また, Eが遺伝子型 rr 出となり病気を発症する確率は(エ)となる。菓子 の 一方,Cと血縁関係にない個体Fとを交配させて子Gをつくらせた場合を考える。R の遺伝子頻度を0.99,rの遺伝子頻度を0.01としたとき,Fから提供される配偶子の遺 伝子が」となる確率は(オ)であるため,Gの遺伝子型がrr となりGが病気を発症 する確率は(カ)となる。つまり,この場合,EはGに比べてキ倍病気を発症 する確率が高くなる。 G E 個体の親子関係 問3.下線部(b)に関して,個体群の大きさが小さくなると,偶然による遺伝子頻度の変化 にどのような影響を与えるか答えよ。 (静岡大改題) ヒント) 問3.個体群が非常に大きいと, 遺伝子頻度は変化しにくい。

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(2)から(6)の考え方が解答を読んでも理解できないので教えていただきたいです。

発展問題 思考 計算 39.塩基の割合と DNA 次の文章を読み、下の各問いに答えよ。 ある細菌のDNAの分子量は2.97×10°で, アデニンの割合が31%である。この DNA から3000種類のタンパク質が合成される。ただし 1ヌクレオチド対の平均分子量を660 タンパク質中のアミノ酸の平均分子量を110とし、塩基配列のすべてがタンパク質のアミ ノ酸情報として使われると考える。また,ヌクレオチド対10個分のDNAの長さを3.4nm とする(1nm=10m)。また,ウイルスには,いろいろな核酸を遺伝物質としてもつもの がある。 問1 このDNAに含まれるグアニンとチミンの割合をそれぞれ記せ。 問2 この DNAは何個のヌクレオチド対からできているか。 問3. この細菌のDNAの全長はいくらになると考えられるか。 問4. この DNA からつくられるmRNA は、平均何個のヌクレオチドからできているか。 問5. 合成されたタンパク質の平均分子量はいくらか。 問6. 表は4種類のウイルスの核酸の塩 基組成 [モル%] を調べた結果である。 以下のア~エのような核酸をもつウイ ルスを, ①〜④からそれぞれ選べ。 ア. 2本鎖DNA ウイルス A ① 塩基組成 (モル%) C G 29.6 20.4 20.5 29.5 T U 0.0 ② 30.1 15.5 29.0 0.0 25.4 ウ. 2本鎖RNA イ. 1 本鎖DNA エ.1本鎖RNA ③ 24.4 18.5 24.0 33.1 0.0 27.9 22.0 22.1 0.0 28.0 01% 福岡歯科大改題) ●ヒント 問5.タンパク質1つ当たりのアミノ酸の数を求め,アミノ酸の平均分子量をかければよい。 問6.2本鎖と1本鎖の構造の違いから考える。

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この問題の答えがわかりません。教えてください。

次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 RNA干渉とは,真核生物の細胞内に2本鎖のRNA が存在すると,その配列に対応する 標的 mRNA が分解される現象である。 無脊椎動物や植物などで, 生体防御機構として重 要な役割を果たしていることが知られている。 RNA干渉において, 長い2本鎖RNA は、 まず「ダイサー」 という酵素によって認識され, 端から21 塩基程度ごとに切り離される。 こうしてつくられた短い2本鎖RNA は,次に 「アルゴノート」という酵素に取りこまれる。 アルゴノートは, 短い2本鎖RNA の片方の鎖を捨て、 残ったもう片方の鎖に相補的な配 列をもつ標的 mRNAを見つけ出して切断する。 その後, 切断された標的 mRNAは別の RNA 分解酵素群によって細かく分解される。 【実験 1 】 ショウジョウバエのRNA干渉にかかわるタンパク質 X およびタンパク質 Y の機能欠失変異体ハエ (x 変異体ハエおよびy 変異体ハエとよぶ) をそれぞれ作製し, 野生型ハエとともに, 1本鎖RNAをゲノムとしてもつF ウイルスまたは大腸菌を感 染させた。その結果, 図のような生存曲線が得られた。 一方, 未感染の場合の14日 後の生存率は,どのハエでも 98% 以上であった。 また, 感染2日後の時点におい て,F ウイルスまたは大腸菌に由来する 21 塩基程度の短い RNA がハエの体内に存在 するかどうかを調べたところ, 表に示す結果となった。 【実験 2】 Fウイルスのゲノムには, ウイルス固有のB2というタンパク質をコードす る遺伝子が存在する。 B2タンパク質の機能欠失変異体 F ウイルス (4B2F ウイルス とよぶ)を作製し, 野生型ハエに感染させたところ, 野生型F ウイルスと比べて 4B2F ウイルスはほとんど増殖できなかった。 一方, x 変異体ハエやy 変異体ハエ に⊿B2F ウイルスを感 染させた場合は, 野生 型Fウイルスと同程度 に顕著に増殖した。 また, F ウイルスの ショウジョウバエの生存率(%) Fウイルス 100 50- x 変異体 野生型ハエ 変異体ハエ 「ハエ 0. B2遺伝子を取り出し、 野生型ハエの体内で強 制的に発現させ た。 すると,そ のハエでは,B2 遺伝子を強制発 5 10 後の日数 大腸菌 ショウジョウバエの生存率(%) 当100 野生型ハエ 変異体ハエ 50- 変異体ハエ 0. 0 5 10 感染後の日数 短い RNA の種類 野生型ハエ x 変異体ハエ y 変異体ハエ F ウイルス由来 有 有 *** 大腸菌由来 無 無 無 現させていない野生型のハエと比べて, F ウイルスだけではなく1本鎖RNA をゲノ

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生物の転写調節についての問題です。答えが全くわかりません。解説と一緒に教えて欲しいです。

転写調節について、 次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 大腸菌がラクトースを栄養源として利用するための遺伝子群 (ラクトース代謝遺伝子群) は,培地中にラクトースが存在しないときは必要がないため, 転写されない。 これは,ラクトース代謝遺伝子群の 付近にあるDNA 領域 (領域x) に,転 写調節タンパク質 X が結合するため である。ラクトースが存在するとタ 領域y ンパク質 Xは領域xに結合しなくなる。 領域 x ラクトース代謝遺伝子群 ラクトース代謝遺伝子群の転写は, 培地中のグルコースの有無によっても調節される。 この調節を行う転写調節タンパク質 Y が結合するのは、領域 xの付近に存在するDNA 領 域 (領域 y) である。 タンパク質 Y は, 培地中のグルコースの有無に応じて領域」との結 合能力が変化する。 グルコースはタンパク質 X と領域 x の結合には影響せず, ラクトー スはタンパク質 Yと領域yの結合には影響しない。 ラクトース代謝遺伝子群の転写調節 について,次の2つの独立した実験を行った。 実験① 培地中のグルコースとラク トースの有無をさまざまに組み合わ せ,ラクトース代謝遺伝子群が転写 されるかどうかを調べた。 結果は表 1のようになった。 表 1 グルコース 有 無 ラク有転写されない トース 無 (B) (A) 転写されない 実験② 図に示した DNA 領域のうち, 表 2 領域xを改変して, タンパク質 X が結合しなくなった大腸菌を作成し た。この大腸菌を用いて実験 ① と 同様の実験を行うと, 結果は表2の ようになった。 グルコース 有 無 ラク 有 (C) (D) トース 無 (E) (F) (1) 表1の(A), (B), 表2の (C)~(F) に入る実験結果として,適切と考えられるものは何 か。 それぞれ 「転写される」 または 「転写されない」のどちらかで答えよ。 (2) 大腸菌はトリプトファン合成に使われる遺伝子群ももっている。 この遺伝子群は,ト リプトファン存在下では発現せず, 細胞内のトリプトファンがなくなると発現する。 こ の遺伝子群の発現を調節するリプレッサーはどのような性質をもつと考えられるか。 70字以内で答えよ。

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