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生物 高校生

(1)なのですが、なぜ組み換えを起こしたものがAb,aBなのですか?

[リード C 20 独立と連鎖 同じ遺伝子座の対立遺伝子4組に着目し,それらをAa, Bb, EeFf と表記するものとする(A,B,E,Fは顕性遺伝子, a, b, e,fは潜性遺伝 子)。顕性のホモ接合体と潜性のホモ接合体を交配してF, をつくり,さらに,この F, を検定交雑して得られた子について一部の表現型を詳しく調べたところ、次の分 ATB AE 離比であることがわかった。 Aa と Bb の組み合わせについては, [AB] [Ab] [aB]:[ab]=3:1:1:3 Bb と Ee の組み合わせについては,[BE]: [Be]: [bE]:[be]=9:1:1:9 Aa と Ee の組み合わせについては, [AE] [Ae] [ak] [ae] = 17:33:17 Aa と Ff の組み合わせについては, [AF]: [Af]: [aF] : 〔af] = 1:1:1:1 (1) ① Aa と Bb, ② Bb と Ee, ③ Aa と Ee, ④ Aa とFfの組み合わせについて、 それぞれの組換え価を求めよ。 (2) ① Bb と Ff, ② Ee と Ff の組み合わせについて、組換え価はそれぞれどうなると 予想されるか。 811 BE (3) 遺伝子 Aa, Ee, rfの中で、遺伝子 Bb と、 ① 連鎖しているもの、②独立してい るものはどれか。 それぞれすべて答えよ。 (4) F, 個体どうしをかけあわせた場合に生まれる子のAa と Bb の組み合わせについ て表現型の分離比[AB]: [Ab] [aB] [ab]はどうなるか。 [20 関西学院大

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(2)でもしこれがAとBの最も近い共通祖先が分岐したのは何か月前かという問題だったらどうなりますか?

例題 解説動画 発展例題2 ウイルスの分子系統樹 発展問題 32 ウイルスも生物と同様に,共通の祖先から分かれた後にさまざまな突然変異が起こ っている。このような塩基配列やアミノ酸配列の変化は一定の速度で進むことから, その変化の速度は ( 1 ) と呼ばれ, 進化の過程で枝分かれした時期を探るための目 安となる。 ウイルスの免疫からの回避もこの突然変異で説明される。 もともと、感染 者の個体内でウイルスに多様性が存在していて、そのなかで環境に適したものが生き 残ることがある。 これが ( 2 )説の考え方である。 一方で変異により生存に対して 有利不利がみられないことも多く、 このような変異は遺伝的( 3 )によって集団全 体に拡がったり消失したりすることがある。 これが ( 4)説の考え方である。 問1.文中の( 1 )~(4)に最も適切な語を入れよ。 問2. アミノ酸や塩基の配列から分子系統樹を作成する方法がある。 図1はウイルス の遺伝子配列が異なる株A~Dの塩基配列の一部を示し、 図2はこれらの株の塩基 配列をもとに作成した系統樹である。 図1に示す以外の塩基配列は各株間で同一で あった 株A AAAGGUAUAUCCCUUCCCAGGUAACAAACCAACCAACU 株B: AAAAGUAUUUCCCAUCCCAAAUAACAAACCAACCAACU 株C: AAAAGUAUUUCCCUUCCCAAGUAACAAACCAACAAACU 株D: AAAAGUAUUUACCAUCCCAAGUAACAAACCAACAAACU 図1 株A~Dの遺伝子配列 (太字の箇所以外は、株間で同一) (1) 図2の系統樹の①~③に入る株名を, A, B, Dからそれぞれ1つ選べ。 (2) ウイルスの進化速度が一定であるとして, 株Cと株 ② D 株C 図2 21. 熊本大改題) Dの最も近い共通祖先が4か月前に分岐したとすると, 株Aと株Cの最も近い共通祖先が分岐したのは何か月 前か。 なお,この系統樹の線の長さは塩基置換数の違 いを正確には反映していない。 解答 問1.1.分子時計 2.自然選択 3… 浮動 4・・・中立 問2 (1)①・・・株A ②・・・株D ③・・・株B (2)10か月 ■解説 かわってかわってる かのうせいあるから 金のく合わせ 問2 (1) 系統樹に示されている株Cを基準として, 株A, B, Dは塩基がいくつ異なる 図3から読み取る。 結果, 株Dは2個, 株Bは3個, 株Aは4個異なっており, この順に類縁関係が近いと判断できる。 (2)株Cと株Dが共通の祖先から分岐した後, 塩基はそれぞれ2÷2=1個ずつ置換して いるので、1個の置換にかかる期間は4か月。 株Aと株B, C, Dの塩基の違いは, それぞれ546なので, 平均して (5+4+6) ÷3=5個である。 したがって, 塩基が 5÷2=2.5個ずつ置換していることになるので, 2.5×4か月=10か月となる。 48 1編 生物の進化と系統 037

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図6の静止電位の形成の左のイラストは細胞内でK+の濃度が高くなっていますが、それは活動電位が発生しているということですか? お願いいたしますm(*_ _)m

3 ニューロンによる電気的な信号の生成とそれを伝えるしくみ ニューロンが受け取った情報は,どのようなしくみで伝えられていくのだろうか。 細胞内に微小な電極を挿入すると 細 胞内外の電位差を測定することができ オシロスコープー 記録電極 る(図5)。 細胞膜を隔てたこの電位差 基準電極 まくん を膜電位という。膜電位は,イオンチャ membrane potential ネルの働きによってつくられ, 細胞が刺 ニューロン 激を受けると変化する。 図5 膜電位の測定方法の模式図 A 静止電位 細胞が刺激されていないとき (静止状態)の膜電位を静止電位といい,細胞外を0mV せいでんい resting potential とすると,細胞内は多くの場合70mV程度の値を示す。 このように,細胞膜の内外 で電位差が生じることを, 膜電位における分極という。 静止電位は,細胞内外のイオンの濃度差で生じる。 細胞内と細胞外では,各イオン の組成は異なり、細胞内では細胞外よりもNa+濃度が低く, K+濃度が高くなっている。 この濃度差は,主にナトリウムポンプ(p.118) によって生じている。 細胞膜には に開いているカリウムチャネルがあり, 'K+は濃度勾配に従って細胞外へ拡散しよう とする。 K+の細胞外への移動に伴って, 細胞内は電気的に負になり, K+ を引き戻そ うとする力が生じる。 ある程度K+ が細胞外へ出ると, 拡散しようとする力と引き戻 そうとする力が釣り合い, 見かけ上K+の移動が止まる。 その結果, 細胞膜の外側表 面には陽イオンが, 内側表面には陰イオンが集まる。 この状態の膜電位が静止電位で ある (図6)。 ++) K+以外の陽イオン 低 ( 陰イオン 細胞外 K の 細胞膜 濃 wwwwww K+が細胞外へ 出る量がふえる と,その分K+ 細胞内に引き しだいに力が + 釣り合う 細胞膜の近傍 に、電荷の偏 りができる。 度 細胞内カリウムチャネル 戻そうとする電 気的な力は大き くなる。 ◆ : K+が拡散しようとする力 :K+にかかる電気的な力 (矢印の長さは力の大きさを, 向きは力の向きを表している。) 図6 静止電位の形成 MOVIE しさにも

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問3の(1)の②なのですが、一方のみが生存できるが、両種が安定的に生存できないところって、選択肢のオやカでも種間競争が起きるから安定的に生存できないんじゃないですか?

発展例題4 陽樹と陰樹の交代 植生の遷移に関する次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。 発展問題 新しくできた溶岩台地など,土壌や植物体がない場所からはじまる植生の遷移を と呼び, 山火事跡地などのすでに土壌が形成されている場所からはじまる遷 ア 移を イ ]と呼ぶ。遷移が進むにつれて,出現する植物種は変化するが,やがて種 組成がほとんど変化しない極相と呼ばれる安定した状態になる。日本では,降水量が 豊富なため森林が極相になることが多いが, どのような極相林が成立するかは,主 にその地域の年平均気温に支配される。遷移において植物種の交代が起こるのは,生 育に必要な資源をめぐる 植物種間の奪い合いの結果と考えることもできる。 a 問1. 上の文章のア,イに入る最も適切な語を答えよ。 問2.下線部aに関して,本州の中国地方における標高200mの地点で植生の遷移が 進み, 極相まで達したとする。 次の(1),(2) に答えよ。 (1)この地点で極相まで達したバイオームの名称として最も適当なものを答えよ。 (2) このバイオームの高木層をつくる代表的な植物について,次の(ア)~(ケ)のなかか ら適当なものを2つ選び, 記号で答えよ。 (ア) ブナ (イ)コルクガシ (ウ) タブノキ (カ) ハイマツ (キ)コメツガ (ク) スダジイ 問3. 下線部に関連して, 異なる2つの 資源 (資源と資源2) をめぐる2種の植 物(陽樹と陰樹) の間で,右図に示す関係 が成り立つと仮定する。 この図で資源1 と資源2の量は, 「とても少ない」, 「少な 「い」, 「多い」, 「とても多い」の4つに区 分されている。これらの資源について, 一方の種は図中の境界線abcで区切ら れた量に満たない場合に, また他方の種 は def で区切られた量に満たない場合 に,それぞれ安定に生存できない。資源 (エ)オオシラビソ (オ)ミズナラ (ケ) アコウ とても 多い 源多い 少ない とても 少ない * I as 多い II 少と少 なてな いもい 多 いいも 資源 f 1と資源2の量が実線で囲まれた領域Iや領域IIにある場合は,資源の奪い合いを 経てどちらか一方の種が生き残るが,領域Ⅲにある場合は両種が安定に共存できる。 これらのことをふまえ,次の(1)~(3)に答えよ。 ただし,両種の資源の奪い合いにお いて,資源1と資源2以外の影響は無視できるものとする。 (1)次の①~③に記述した現象が成立する資源量について,下の(ア)~(キ)のなかから 適当なものをすべて選び、記号で答えよ。 ①一方の種のみが生存することは無く,両種は安定に共存できる。 一方の種のみ生存できるが,両種は安定的に共存できない。 ③両種とも安定に生存できない。

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問1で①、問2で②④が選べるのかわかりません。 遺伝暗号表を覚えてなくてもでき方法を欲しえてください。

思考 42. 遺伝情報の発現遺伝情報の発現に関する次の問い ニーレンバーグやコラーナの研究グループは、 次に示すようを感 対応するアミノ酸を明らかにした。下表は、彼らによって [実験1] AC が交互にくり返す mRNA からはトレオニンとビスチ ったペプチド鎖が生じた。 〔実験2](ア)の3つの塩基配列がくり返す mRNAからはアスパラギンとグルタミ ンとトレオニンのいずれかのアミノ酸だけからなる3種類のペプチド鎖が生じた。 3番目の塩基 表 1 遺伝暗号表 2番目の塩基 U C A G UUU UCU (イ) UUC U UUA UCC UCA JUAU UAC UGU U チロシン システイン UGC セリン C |UAA UGA ロイシン 終止 A 終止 |UUG| UCG UAG UGG トリプトファン G CUU |CCU |CAU |CGU U (エ) CUC CCC CAC CGC C C ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA A (オ) CUG CCG |CAG | CGG G |AUU ACU AAU AGU (カ) セリン AUC イソロイシン ACC AAC AGC C A (ウ) AUA ACA AAA AGA A リシン アルギニン AUG メチオニン ACG AAG AGG G GUU GCU GAU GGU U アスパラギン酸 GUC GCC GAC GGC C G バリン アラニン グリシン GUA GCA GUG GCG GAA GAG グルタミン酸 GGA GGG A G 1番目の塩基 表中の(イ)~(カ)には,アスパラギン, グルタミン, トレオニン、ヒスチジ ン,フェニルアラニンのいずれかが入る。 問1. 実験2で用いた(ア)の塩基配列は,次の①~⑤のうちのいずれかであった。 (ア)に入る塩基配列として最も適切なものを,①~⑤のなかから1つ選べ。 ④ CAU ⑤ UUU ① AAC ② AAU ③ ACU 問2.実験1と2から決定できる, コドンとそれに対応するアミノ酸の組合せとして適切 なものを,次の①~⑦ のうちから2つ選べ。 ① AAU アスパラギン ② ACA トレオニン 3 ACC トレオニン CAC ヒスチジン (4 (7) UUU フェニルアラニン ⑤ CAG グルタミン ⑥ CAU ヒスチジン (20. 埼玉医科大) 問1, 2. 実験1と2で, トレオニンが共通していることに着目する。 実験1と2で同じアミノ酸が現れる ような塩基配列になるコドンを考える。 ヒント 2. 遺伝子とその働き 47 3cm/

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ここの(2)がわかりません。 自分はオだと思ったのですが、なぜアですか。 解説お願いします。

には と さない 塩基 思考力問題 にTry 2|チミジンの取り込みと細胞周期 タマネギの根端を用いて行った実験についての次の文を読み、 以下の問いに答えよ。 【実験】 チミジンはチミンと糖が結合した物質である。 放射性物質で標識したチミジン (3Hチミジン)の水溶液にタマネギを浸すと, 3Hチミジンが複製中のDNAに取り込ま れるので,細胞を標識することができる。 タマネギの種子を多数発根させ、その根を3Hチミジンの水溶液に短時間浸した。そ の後、水でよく洗浄し 3Hチミジンを根の表面から完全に洗い流して, 成長を続けさせ た。水洗直後から一定時間ごとに数本の根をそれぞれ切り取って固定した後,プレパ ラートを作成して観察し, 標本中の放射性物質の検出も行った。 水洗して3時間後か ら標識されたM期の細胞が観察されるようになり すべてのM期の細胞が標識された のは水洗から5時間後であった。 水洗から10時間後になると標識された M期の細胞 が減り始めた。 概要をつかむ (1)へのStep かる (1) 実験の結果から求めると,この実験に用いたタマネギの根の細胞の細胞周期におけ る. 次の①~③の時期の長さはそれぞれ何時間になるか。 整数で記せ。 の では を書 大改) M期 ②S期 ③ G2 期 (2) 水洗後5時間から10時間の間は,観察される M期の細胞のすべてが3Hチミジンで 標識されていた。 この時間帯に観察された分裂中期の各染色体は, 3H チミジンでどの ように標識されているか。 次の染色体の模式図ア~キから, 最も適するものを1つ選 び,記号を書け。 ただし, 3Hチミジンで標識された DNAは,図中の ■の部分に含 まれるものとする。 ア (2)へのStep I オ カ キ 2-2 (18 北里大改) つく 思考サポート 解答に迷ったら,これをヒントに順序立てて考えていこう! 概要をつかむ 大 . 13Hチミジンは [a G1・S・G2・M] 期にDNAに取り込まれる。 細胞 すべて同じ・いろいろな] 細胞周期の 実験で用いた細胞は[b GE この 内 含 (1)へのStep 大 含る 改) ステージにある。 3時間後に標識された M期の細胞が観察され始めたことから、 何がわかるか。 標識 された細胞 ◆標識時にS期の [C始まり中ごろ終わり] だった細胞がM期に入った。 ・5時間後にすべてのM期の細胞が標識されたことから, 何がわかるか。 標識時にS期の[d始まり中ごろ終わり]だった細胞がM期の終わりに入った。 10時間後に標識されたM期の細胞が減り始めたことから, 何がわかるか。 標識時に [e G・S・G2・M] 期の終わりだった細胞がM期に入った。 (2)へのStep 標識された細胞では, 3H チミジンによってどのようにDNAが標識されるか。 →複製されてできた2つのDNAの片方のみ・両方] が標識される。

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