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生物 高校生

これ,解いてくれる方いませんか?? わからなくて困ってます,,,

★第13問 大腸菌における遺伝子発現の調節に関する次の文章(A・B) を読み, 下 の問い(問1~4) に答えよ。 〔解答番号 1 5 ( 配点 18 ) A 大腸菌を、グルコースとラクトースが含まれる培地で培養すると, 栄養源とし てグルコースが利用できるうちはラクトースを利用しないが, グルコースがなく なるとラクトースを利用するようになる。 ラクトースを栄養源として利用する場 合には、ラクトース分解酵素を始めとして, グルコースの利用には必要ない3種 類の酵素が必要となる。 これらの酵素の遺伝子は、培地にグルコースがある場合 には発現が抑制され, ラクトースはあるがグルコースがない場合には発現が促 進されるようひとまとめに調節されておりラクトースオペロンとよばれている。 ラクトースオペロンでは、3種類の酵素の遺伝子の上流に, 図1に示すように, RNAポリメラーゼが結合する部域と, 遺伝子発現の調節にはたらく2種類のタ ンパク質(X・Yとする) が結合する部域xy がある。 (a) 部域xにタンパク質 Xが結合すると, DNA への RNAポリメラーゼの結合が促され, また、部城y にタンパク質Yが結合すると, DNAへのRNAポリメラーゼの結合が妨げられる。 タンパク質Yのようなはたらきをもったタンパク質は ア とよばれ,また, このタンパク質が結合する部域yは イ とよばれている。 タンバ ク質 X 11 部城 RNA ポリメラーゼ タンパ ク質 Y A 部城y RNAポリメラーゼ が結合する部域 酵素1 ラクトースの利用に必要な 酵素群の遺伝子 図1 ラクトースオペロン 85 - 酵素2 酵素 3 遺伝子の発現 第2章 問1 下線部(a)に関して考えられることとして最も適当なものを、次の①~⑤ のうちから一つ選べ。 1 ① タンパク質Xは,グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがないと部域yに結合する。 ② タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがあると部域yに結合する ③ タンパク質Xは, ラクトースがないと部域ェに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ④ タンパク質Xは, グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ⑤ タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがないと部域y に結合する。 イ 問2 上の文章中の ア を次の①~6のうちから一つ選べ。 ① ② 4 [⑤ 6 ア オペレーター オペレーター 基本転写因子 基本転写因子 リプレッサー リプレッサー に入る語の組合せとして最も適当なもの 2 イ プロモーター リプレッサー オペレーター リプレッサー オペレーター プロモーター 86

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生物 高校生

この問題解いてくれる方いませんか? 答えがなくて困ってます,,

★★ 第15問 遺伝子操作に関する次の文章を読み、下の問い (問1~5)に答えよ。 5 〕(配点 15) [解答番号 1 遺伝子の組換えには,DNAを切断する「はさみ」として制限酵素, DNA 断片を つなぎ合わせる 「のり」としてDNA ア が用いられる。 制限酵素は, DNA を 特定の塩基配列の部位で切断する酵素で、このなかには図1のEco RV のように二 本の鎖をそろって切断する酵素もあるが, Bam H のように、片方の鎖がヌクレオ チド数個分だけ長い断面(これを付着末端とよぶ) をつくるように切断する酵素もあ る。後者のような酵素で切断したDNA 断片では,塩基配列が相補的な付着末端を もった断片どうしを適切な条件下におけば結合するため, DNA アを利用し て容易につなぎ合わせることができる。 Eco RV 5′-G-A-T+A-T-C-3' [切断 3-C-T-A+T-A-G-5' Bam HI 5′-G+G-A-T-C-C-3 3-C-C-T-A-G+G-5 切断 5'-G-A-T A-T-C-3' 3-C-T-A T-A-G-5' 5'-G + 3'-C-C-T-A-G -92- + G-A-T-C-C-3' G-5' 図 1 組換えた遺伝子 DNA は, 大腸菌などに導入し, 複製や発現を行わせることがで きる。 大腸菌に特定の遺伝子を導入する場合, イ とよばれる 「運び屋」 が利用 される。 この代表例はプラスミドとよばれる小形の環状DNA で,細菌などに感染 すると, 宿主によって複製され,またプラスミドにある遺伝子が発現する。 遺伝子 操作に用いられるプラスミドは、人工的に改変されたもので, プラスミドが導入さ れた大腸菌を容易に選別できるよう抗生物質耐性 (図では, X耐性・耐性として 示している)などの遺伝子が含まれており, また複数種の制限酵素で切断できる部 位がある。 以下の手順で、図2に示すプラスミドを用い, 図3に示す DNA 断片を大腸菌に 導入する実験を行った。 なお, 用いたプラスミドは全長約4.4kbp (1kbp は 1000 ヌクレオチド対) の DNAからなり, そのなかに2種の抗生物質(XとYとする)に 対する耐性遺伝子を含んでいる。 通常の大腸菌は抗生物質存在下では生育できない が、抗生物質耐性遺伝子は、抗生物質存在下での生育を可能にするはたらきがある。 i) プラスミドに組み込む DNA 断片の準備 (a) 図3のDNAから, Bam HIともう一種類の制限酵素を用いて目標の 断片を切り出した。 ii) プラスミドを切り開く 図2のプラスミドを Bam H で処理し、特定部位を切り開いた。 道) DNA 断片とプラスミドの接合 ……… i で得たDNA 断片 (全長1.4kbp) と iiのプラスミドを混合した後, DNA アで処理し, つなぎ合わせた。 iv) 大腸菌への導入 2kbp 道の処理を行った多数のプラスミドと大腸菌を適切な塩類溶液中におく ことで, 大腸菌にプラスミドの取り込みを促した。 v) 大腸菌の選択 ivの処理を行った大腸菌を通常の培地および抗生物質XまたはYを (b) [-] 添加した培地で培養し, 遺伝子の導入が成功した大腸菌だけを選択して 培養し,増殖させた。 酵素2切断部位 X耐性 0.8 kbp Y耐性 Bam HI 切断部位 図2 プラスミド 1.6kbp 酵素 Z切断部位 DNA -93- Bam HI 切断部位 酵素Z 切断部位 1.2kbp 導入したい部域 1.4 kbp 図 3 遺伝子の発現

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誰か解いてくれる方いませんか?? 答えがなくて困ってます,,

★第13問 大腸菌における遺伝子発現の調節に関する次の文章(A・B) を読み, 下 の問い(問1~4) に答えよ。 〔解答番号 1 5 ( 配点 18 ) A 大腸菌を、グルコースとラクトースが含まれる培地で培養すると, 栄養源とし てグルコースが利用できるうちはラクトースを利用しないが, グルコースがなく なるとラクトースを利用するようになる。 ラクトースを栄養源として利用する場 合には、ラクトース分解酵素を始めとして, グルコースの利用には必要ない3種 類の酵素が必要となる。 これらの酵素の遺伝子は、培地にグルコースがある場合 には発現が抑制され, ラクトースはあるがグルコースがない場合には発現が促 進されるようひとまとめに調節されておりラクトースオペロンとよばれている。 ラクトースオペロンでは、3種類の酵素の遺伝子の上流に, 図1に示すように, RNAポリメラーゼが結合する部域と, 遺伝子発現の調節にはたらく2種類のタ ンパク質(X・Yとする) が結合する部域xy がある。 (a) 部域xにタンパク質 Xが結合すると, DNA への RNAポリメラーゼの結合が促され, また、部城y にタンパク質Yが結合すると, DNAへのRNAポリメラーゼの結合が妨げられる。 タンパク質Yのようなはたらきをもったタンパク質は ア とよばれ,また, このタンパク質が結合する部域yは イ とよばれている。 タンバ ク質 X 11 部城 RNA ポリメラーゼ タンパ ク質 Y A 部城y RNAポリメラーゼ が結合する部域 酵素1 ラクトースの利用に必要な 酵素群の遺伝子 図1 ラクトースオペロン 85 - 酵素2 酵素 3 遺伝子の発現 第2章 問1 下線部(a)に関して考えられることとして最も適当なものを、次の①~⑤ のうちから一つ選べ。 1 ① タンパク質Xは,グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがないと部域yに結合する。 ② タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがあると部域yに結合する ③ タンパク質Xは, ラクトースがないと部域ェに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ④ タンパク質Xは, グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ⑤ タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがないと部域y に結合する。 イ 問2 上の文章中の ア を次の①~6のうちから一つ選べ。 ① ② 4 [⑤ 6 ア オペレーター オペレーター 基本転写因子 基本転写因子 リプレッサー リプレッサー に入る語の組合せとして最も適当なもの 2 イ プロモーター リプレッサー オペレーター リプレッサー オペレーター プロモーター 86

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生物 高校生

問4が解説を読んでも、なぜこのような式になるのか分かりません。 解説をよろしくお願いします!

問題 2.遺伝子とその働き 55 計算 伝子に関する計算問題■遺伝子とその働きに関する次の文章を読み,下の各問い に答えよ。 調のアミノ酸からなるタンパク質Kの設計図となる遺伝子Kがある。次に承す塩基 * その遺伝子Kから転写されてつくられた mRNAの一部である。 はアデニン,Gはグアニン、Cはシトシン,Uはウラシルを示す略号である。) mRNA DNA と RNA は構造上どのような相違点や共通点があるか。最も適当なものを、 下のD~6から選べ。 DNA を構成する単位はヌクレオチドだが、RNA はスクレオチドではない。 DNA の構成単位には糖やリン酸が含まれるが、RNA には含まれない。 3 DNA は二重らせん構造をもつが、RNA は環状の1本鎮構造である。 DNA 分子に比べると,RNA 分子はかなり長い。 6 DNA も RNAも,構成単位には4種類のものがある。 間2.上に示した mRNA の領域がすべて翻訳されたとすると、この領域が指定するアミ 解答&解説 章 ノ酸は何個か。 間3.(1) DNA も塩蓋3つでアミノ酸1つを指定している。問題文より, タンパク 質Kを構成するアミノ酸数は189個であり, このアミノ酸を指定する塩基は 189×3=567 となり,塩基対の数もこれと等しいので567塩基対である。 (2X1)より遺伝子Kの DNAの塩基対数は567個なので,この DNA からつくられ る MRNA の塩基の数も同数の567個である。問題文よりこの MRNAに204個の アデニン, 83個のシトシン, 135個のグアニンが含まれているので, 残りはウラシ ルとなりその数は567-(204+83+135)=145 とわかる。 このウラシルは鋳型鎖 DNA のアデニンから写し取られているので, その数は 等しく,鋳型鎖 DNA のアデニンの数は145個となる。また, 鋳型鎮 DNA のグア ニンの数は MRNAのシトシンの数と等しいので, 83個となる。 (3)2本鎖DNA では, 鋳型鎖と対になる鎖の塩基の数も加えなければならない。 まず,鋳型鎖のシトシンの数は MRNA のグアニンの数に等しいので135個である。 鋳型鎖と対になる鎖では,シトシンは鋳型鎖のダアニンと対になっている。鋳型 鎖のグアニンの数は mRNA のシトシンの数 (83個)と等しくなる。したがって2 本鎖 DNAのシトシンの数は, 135+83=218 となる。 問4.(1)ヒトの染色体数は46本であり、ゲノムが2組含まれている。したがって, ゲノム1組は半分の23本(生殖細胞の染色体数)の染色体に存在する。よって1本 の染色体当たりに含まれる2本鎖 DNA の塩基対数は, 30億-23=1億3千万と なる。 (2)この問題はヒトの遺伝子の数が約20000個であることを知っていないと解け ない。間3(1)より,遺伝子Kの塩基対数は567個であるので,これにヒトの遺伝子 数をかけてアミノ酸を指定している領域の塩基対数を計算すると 567×20000-11340000 となる。ゲノムの総塩基対数が30億なので, アミノ酸を指 定している領域の割合は(11340000-30億)×100年0.4(%) となる。 なお,ここでは,およその数値を求めれば答えることができるので,塩基対数。 をおよそ600として計算してもよい。その場合、(600×20000)-30億×100=0.4 (となり, 同じ結果となる。 問3.実際には、上の mRNA の塩基はさらに両側に続いており、アミノ酸を指定してい る範囲に204個のアデニン, 83個のシトシン、135個のグアニンが含まれている。次の(1) ~(3)に答えよ。 (1) 遺伝子Kのうち、アミノ酸を指定している2本鎮 DNA 領域の塩基対は何個か。 (2) 遺伝子Kのうち,アミノ酸を指定している鋳型鎖 DNA 領域のアデニンとグアニン はそれぞれ何個か。なお,鋳型鎖 DNA とは2本鎖DNA のうち,転写の時に mRNA の塩基配列のもとになる鎖である。 (3) 遺伝子Kのうち,アミノ酸を指定している2本鎖 DNA に含まれるシトシンは何個 か。 問4.ヒトの場合.ゲノムには約30億個の塩基対が含まれていることが知られている。こ こでは、ヒトの遺伝子のアミノ酸を指定している領域がすべて遺伝子Kと同じサイズで あると仮定する。次の(1), (2)に答えよ。 (1) ヒトの体細胞において,1本の染色体当たりに含まれる2本鎮DNA は、平均する と何個の塩基対で構成されることになるか。最も適当なものを、下の0~8から選べ。 01千5百万個 2 3千万個 3 4千5百万個 0 6千5百万個 6 1億3千万個6 2億5千万個 の 3億個 8 4億5千万個 (2) 上の仮定にもとづくと,ヒトの2本鎖DNA の全塩基配列のうち,アミノ酸を指定 している領城は何%程度と見積もられるか。 2 0.1% の 4.5% 0 0.01% 3 0.4% 0 1.0% 6 1.5% 6 3% 8) 15% 9 20% 10 30% (16.名古屋学芸大改題) 問4.(2)ヒトの道伝子の数は約20000である。 遺伝子とその働き

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生物 高校生

2枚目の問2以外すべて間違ってしまいました。 解説をお願いできないでしょうか、 1枚目の答えは順番に③ ① 2枚目       ②⑥④です。 お願いします!!

問4 図3で観察した番号1~26 の細胞に関する記述として最も適当なものを。 B 図2はある牧草の根端部分を示している。図2のfの領城に太線で示した一列 の細胞列を時間を追って観察した。観察開始時と6時間後に細胞の輪郭を写生し たものを図3に示す。それぞれの図の目盛りは根の先端からの距離を示している。 次の0~0のうちから一つ選べ。 4 0 番号1~10の細胞は、分裂も伸長もしなかった。 Q 番号1~26 の細胞は、分裂した細胞の大きさが約2倍になると細胞分 図3では、観察開始時の根の先端に近い細胞を1とし、根の先端から離れるに従っ て、2,3. …と細胞に番号を付けた。6時間後の図で.同一の番号を付けた細 胞は、観察開始以降に分裂した細胞を示す。図の各細胞列間をつないでいる点線 は同じ細胞の位置を示す。 裂が起こり、それ以上大きくなれなかった。 O 番号1~10の細胞は、細胞分裂が盛んで、番号 21~ 26 の細胞は、縦 方向の伸長が盛んであった。 0 番号1~10の細胞は、横方向の伸長が盛んで、番号 21~26 の細胞は、 06 縦方向の伸長が盛んであった。 問5 図2のgの領域では、根の伸長がほとんと停止している。この領域の細胞 に関する記述として最も適当なものを、次の0~0のうちから一つ選べ。 20- 04- 0 液胞が発達している。 Q 業緑体が出現している。 核膜が消失している。 0 細胞壁が薄くなっている。 02- 0L oL観察開始時 6時間後 図 2 図 3 pimoiu

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生物 高校生

問8と問9が解説見ても分からないです。 お願いします。

12:36 9月10日(金) 全@ 2%( 2/12 OO0 [ 132 ) II 細胞が体細胞分裂を行う際は,分裂期に先立つ DNA 合成期(S 期)に (オ)DNAの遺伝情 報が複製され、もとの DNA とまったく同一の DNA がつくられる。この過程を半保存的 実験3:軽い鎖のみからなる DNA をもつ大腸菌を,重い窒素を含む培養液で長期間培養 し,DNA 中の窒素をすべて重い窒素になるようにした。 複製といい,DNA の複製は、図2のように二本鎖構造がほどけて生じた一本鎖の DNA をもとに(カ) 実験9:実験3で得られた DNA複製前の大腸菌を軽い窒素を含む培養液に入れ替えて分 相補的なヌクレオチドが次々に結合して新しいヌクレオチド鎖が合成される 裂させた。 ことで行われる。 実験5)実験3の培養前·培養後の大腸菌と,実験4で1回分裂した直後の大腸菌の細 胞を破砕して得られた DNA を密度勾配遠心によって分離したところ,図3の結 果が得られた。DNA が出現した箇所は灰色の楕円形のパンドとして示してある。 何をているかわい。 DNAの二本鎖が分離 (一本鎖になる) それぞれのヌクレオ チド鎖を鋳型鎖とし て相補的なヌクレオ チド鎖が合成される DNA THIHI (二本鎮) 2) 図2 DNAの半保存的複製 培養前 培養後 実験4 (1回分裂した直後) 図2に示した半保存的複製のしくみは、アメリカの二人の研究者によって明らかにされ 実験3 た。彼らはヌクレオチドに含まれる窒素原子に注目し,軽い窒素("N) または重い窒素("N) 図3 実験3の培養前後と実験4で1回分裂した直後の大腸菌を 破砕して得られたDNAを密度勾配遠心によって分離した結果 を含む培養液を用いて大腸菌を培養し,破砕した大腸菌から得られた DNA を密度勾配遠 心によって分離する実験を行った。なお,培養液に含まれる窒素はヌクレオチドの塩基中 に取り込まれ,ヌクレオチドを構成する一部となる。重い窒素を含むヌクレオチド鎖(重 実験6:実験4で軽い窒素を含む培養液に入れ替えて,そのまま1回分裂させた大腸場菌 い鎖)は,軽い空素を含むヌクレオチド鎖(軽い鎖)にくらべて DNA の密度が大きいので、 から DNA を抽出して、その DNA 抽出液を95℃に温めると,二本鎖の DNA は これらの窒素を含む DNAを密度勾配遠心によって分離すると,重い鎖からなる DNAほ 一本鎖に解離した。この状態のDNA 抽出液をゆっくり冷やすと相補的なヌクレ ど試験管の下方に沈降することがわかっている。そこで,DNA の複製に関する次の実験 オチド鎖が結合し,再び二本鎖の DNA を形成した。この状態のDNA を密度勾 を行った。 配遠心によって分離したところ,図3中の①, ②, ③のすべての位置にパンドが みられた。 22 9開 文音由の下線部(オ)に闇連してDNA の遺伝情報の番田に闇して説囲した立と」 o 0 と「間-9 事

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