Question

れもん

赤線部のように分かるのはなぜですか？🙇🏻‍♀️
お願いいたします🙏

154. DNA の複製に関する次の実験について、以下の問いに答えよ。
適切な培地を入れたシャーレで, 24時間に1回分裂しているヒト由来の培養細胞
がある。 このシャーレに, 蛍光を発するヌクレオチドを添加して実験を行った。
※蛍光顕微鏡を用いて観察すると、このヌクレオチドが取りこまれた部分が,蛍光を
発するのが観察できる。
【実験 1】 蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え、1時間細胞に取りこませた後,
蛍光顕微鏡を用いて観察したところ、 蛍光を検出できる核をもつ細胞が見られた。
【実験2】 蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え,3時間細胞に取りこませた。 そ
の後, 培地を洗い流し、蛍光を発するヌクレオチドを含まない培地を新たに加えて
さらに10時間培養を続けた。 その結果,
蛍光顕微鏡を用いて観察すると, 蛍光を検
出できる分裂期中期の染色体が見られた。
(1) 右図は分裂している細胞における,細胞
当たりの DNA量の変化を示したもので
ある。 下線部の細胞が, 蛍光を発するヌ
クレオチドを取りこんだのは, グラフの
①~④のどの時期か。
細胞当たりのDNA量 (相対値)
2
① ②
③
④
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
経過時間
(時間)
(2) 実験2の蛍光を検出できる染色体では,図 A で示す分裂期中期の染色体のどの部
分が蛍光を発しているか。 次の中から最も適当なものを1つ選べ。
④
⑤
⑥
巻末問題
●蛍光を発している部分
蛍光を発していない部

154.
(1) ②
(2) ⑥
問題の
問題文に「このヌクレオチド (蛍光を発するヌクレオチド) が取りこまれた部分が,蛍光を
発するのが観察できる」 とあることから、 蛍光を発するヌクレオチドが培地にある状態で
DNA の複製が起こった細胞のみが, 蛍光を検出できる核をもつことになる。
た
読み方
解説 (1) 蛍光を発するヌクレオチドがDNAに取りこまれるのは、DNA の複製が行われる
ときである。DNAの複製が行われるとDNA量は2倍(相対値1→2)になるため、
DNA の複製が起こる時期はグラフの② (S期, DNA合成期) である。
(2) 問題文に 「蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え, 3時間細胞に取りこませた」
とあることから,この時間に DNA を複製した細胞が蛍光を
発するヌクレオチドを取りこむことになる。 また,その後,
「蛍光を発するヌクレオチドを含まない培地を新たに加えて
さらに10時間培養を続けた」ことで, 蛍光を発するヌクレ
オチドを取りこんだ細胞が分裂期まで進み, 染色体が観察
できるようになる。 つまり、 蛍光を検出できる分裂期中期
の染色体をもつ細胞とは, 蛍光を発するヌクレオチドが培
地に存在する間に, DNA の複製が行われた細胞ということ
である。
分裂期中期に観察される染色体は、2本の染色体が一部
でくっついたものである。 DNAは半保存的複製という方法
で複製され,もとの DNAの2本鎖のそれぞれの鎖を鋳型に
して新たなヌクレオチド鎖が合成される。 そのため, 蛍光
を発するヌクレオチドを取りこんでDNAを複製すると、 で
きた2つの DNA はいずれも一方の鎖が蛍光を発するヌクレ
オチド鎖ということになる。 複製された2本のDNAの両方
で蛍光が検出されるため, ⑥ のように分裂期中期の染色体の
全体で蛍光が検出されることになる。
新たに合成
された鎖
鋳型となった鎖

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

華菜

「さらに10時間培養を続けた」という記述よりわかる
細胞周期の進行にかかる時間から判断することができるので、見ていきましょう

実験1と2：蛍光を発するヌクレオチドはS期（DNA複製期）に細胞に取り込まれる
グラフから：S期は3時間から12時間までの9時間
実験2：ヌクレオチドを3時間取り込ませた後、10時間培養を続ける

合計：3時間 + 10時間 = 13時間が経過
S期（9時間）が終わると、G2期、そしてM期に進みむ。グラフのG2期とM期を合わせた時間は、12時間以降ですので13時間経過しているということは、S期を終え、M期に到達していると考えられる
よって蛍光を発するヌクレオチドを取り込んだ細胞が、分裂期まで進んで分裂期中期の染色体として観察された、という結論が出てくるわけだ

れもん

回答ありがとうございます🙇🏻‍♀️！！

S期は3時間から12時間までの9時間というのはどこのグラフのことでしょうか🙏
お願いいたしますm(_ _)m

華菜

画グラフの横軸と縦軸から読み取ることができます
グラフのDNA相対量が2から4に増加している区間がS期を示していますので。
グラフを見ると、DNA相対量が2から4に増加し始めるのが3時間の時点　増加が終わるのが12時間の時点ですからS期は12時間 - 3時間 = 9時間だとわかる

れもん

DNA相対量が2から4に増加しているというのはどこから分かりますでしょうか？🙇🏻‍♀️
質問多くてすみません💦お願いいたします🙏

華菜

すいません1から2との間違いです。

れもん

分かりました！！ありがとうございます🙇🏻‍♀️