生物基礎です。一枚目が問題､二枚目が解答です。赤線があるように、なぜ問3の血液は酸素ヘモグロビンが100%とわかるのですか⁇ よろしくお願いします。

46 酸素の運搬 右のグラフの点線Aと実線Bは, ヒトの肺もしくは体 組織におけるヘモグロビンの酸素解離曲線を示している。 点線Aは二酸化炭素濃度 (相対値)が40, 実線 B は二酸化 炭素濃度が70のときの酸素解離曲線である。 酸素濃度 (相対値) 100. 二酸化炭素濃度 40 の動脈血は体 の組織を通過して、酸素濃度 30, 二酸化炭素濃度70の静 脈血として出ていく。このとき、 次の問いに答えよ。 問1 図に示された曲線のうち, 肺におけるものは A, B のどちらか答えよ。 100 80 CO2濃度 60 88 40 40 B COBB 70 酸素ヘモグロビンの割合(%) 20 酸素濃度(相対値) 20 40 60 80 100 (5) 80 % 問2 下線部の動脈血では,全ヘモグロビンの何%が酸素 ④ 88% と結合しているか。最も適当な数値を次から1つ選べ。 (3.90% 2.98 % ① 100% 問3 動脈血が体の組織を通過して静脈血になるまでの間に、 酸素を放出するヘモグロビ ンは全ヘモグロビンのうち何%か。 問4 問3のとき, 血液100mlあたり何mLの酸素を放出したか。 四捨五入して整数値で の割合が100%である血液中では,1gのヘモグロビンは1.5mLの酸素と結合すること 答えよ。 ただし、血液100mL中には 14g のヘモグロビンが含まれ, 酸素ヘモグロビン ができる。どこからわかる?? (19 岩手大改)

（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

問3がよくわかりません 解説お願いします🙇‍♀️

足の形 チンフ えるだ ・は, 重合 形が 0 微 るた た。 ント を いた た 台 16.酵素反応と最適 PHI 験1~3で調べたところ、 図1, 2の結果を得た。 いずれの実験も脱リン酸化反応は酵 ファターゼと呼ぶ。 最適 pHが5.6のコムギ酸性フォスファターゼの反応速度を以下の実 素液と基質のpNPP (カーニトロフェニルリン酸) 溶液をすばやく混合して,各pHで正確 25℃,5分間行い, 水酸化ナトリウム溶液を加えて反応を停止し, 生成したpNP (p-ニ トロフェノールの量を反応時間で割って反応速度を求めた。 下の各問いに答えよ。 【実験1】 反応時の濃度が0.2mg/mL あるいは 6.4 さまざまな物質の脱リン酸化反応を触媒する酵素を,フォス mg/mLのpNPP と, 反応時の濃度が0.8mg/mL 酵素原液 (相対酵素濃度1) および 2, 4, 8, 16 倍希釈の酵素液を pH5.6 (最適 pH)で5分間反応さ せた。相対酵素濃度を横軸, 反応速度を縦軸に図1 のグラフを得た。 【実験2】 酵素活性のpH 依存性を検証するため,反 応時の濃度が6.4mg/mLのpNPP と,反応時の濃 度が0.2mg/mLの酵素液を異なるpH (2.0, 3.0, 4.0, 50, 56, 60, 7.0, 8.0) で5分間反応させた。 反応時のpHを横軸, 反応速度を縦軸に図2のグラ フを得た。 -反応速度 (pNP 生成量/単位時間) 【実験3】 酵素液を25℃で1時間, 異なるpH (2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 5.6, 6.0, 7.0, 8.0) で前処理した あと, すみやかに pH5.6 に戻して,反応時の濃度が 6.4mg/mLのpNPP と, 反応時の濃度が0.2 mg/mLの前処理を行った酵素液を5分間反応させ た。 前処理のpHを横軸, 反応速度を縦軸に図2の グラフを得た。 6.4mg/mL pNPP 0.2mg/mL pNPP 1/2 1/81/4 1/16 相対酵素濃度 ←反応速度 (pNP 生成量/単位時間) 実験 3 図 1 実験 2 + 第8章 細胞分子 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.08.0 pH 図2 問1. 実験1で,反応時のNPP 濃度が6.4mg/mL のとき,調べた酵素濃度範囲においてグラフは原点を通る直線になった。一方,反応時 のかNPP 濃度が0.2mg/mL のときは 酵素濃度が低い一定範囲で原点を通る直線上に あったが,やがてゆるやかな曲線となった。 このように、原点を通る直線上から下側に 外れた理由を「基質」と「酵素」の両方の語を用いて, 30字以内で説明せよ。は買 問2.実験2のように各酵素には最適 pHがある。 ヒトのペプシンを例に、どの器官で働 き,どのような活性をもち,最適 pHがどのあたりの酵素かを40字以内で説明せよ。た だし, 「pH」は1文字とする。 (20. 神戸大改題) 問3.実験2の結果と実験3の結果とを比較し、この酵素の構造と活性の関係について「構 造変化」,「変性」,「可逆的」の語をすべて用いて, 40字以内で説明せよ。ただし,「pH」 は1文字とする。

2の15番から19番が分かりません。 どのようにして考えれば良いのでしょうか。

【2】 染色体地図の作成 ある生物では,同一染色体に遺伝子A(a)とB(b) と D (d) が連鎖している。これ ら3組の遺伝子の染色体での配列と距離を調べるために,次の実験を行った。 ① 遺伝子型 AABBDD と aabbdd の個体を交配し, 遺伝子型 AaBbDd の F を得た。 ②F, を,遺伝子型 [14 [] の個体と検定交雑し, 表のような結果を得た。 表現型 [ABD] [ABd] [AbD] 個体数 90 0 3 [Abd] 7 ③ ②より, A-B間の組換え価は [15 [BD] [aBd] 7 [abD] [abd] 3 0 90 1%, ] %, B-D間の組換え価は [16 D-A間の組換え価は [17 ] %となる。 A ④ 連鎖している2つの遺伝子間では,距離 が遠くなるほど組換え価が大きくなるの [17 (18 〕 [19] [16 ] で, 染色体におけるこれらの遺伝子の位置は図のようになると考えられる。 1 やく 2 オ34 キ5エ6 カフゥ 8 129 前期 10 相同 11 対合 12 中期 13- 14 aabbdd1510(20/200) 163(6/200) 177(14/200) 18D 19B 2

なぜ答えが13④14⑤になるのかが分かりません。逆だと思いました。

生物 問2 1班は, 「ジャガイモの塊茎の形成に対する日長の作用が, どのような光受 容体を介しているか」 というテーマで調査を行い, 日長の感知にフィトクロム が関わっていることが書かれた文献を見つけた。 1班では,このフィトクロム の関与を確かめることを目的として, 図1に示すように, 異なる光周期条件で ジャガイモを栽培して塊茎の形成を調べる実験1~4を計画し, それぞれの結 果を予測した。 図1の ア に入る語句として最も適当なもの を後の①~⑤のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 実験 1 実験 2 実験 3 実験 4 ア 13 イ 14 光条件 (24時間周期) 0 4 8 12 16 20 24 予測した結果 塊茎が形成される 白色光 完全暗 ア 図1 塊茎が形成されない 塊茎が形成されない 塊茎が形成される 紫外線 青色光 緑色光 ④ 赤色 ⑤ 遠赤色光 -83- (2108-83)

生物です。 遺伝子が三つあるときの組み替え価の計算の仕方を教えてください🙏

分裂終了時である。 【2】 染色体地図の作成 ある生物では,同一染色体に遺伝子 A (a) とB(b) と D (d) が連鎖している。これ ら3組の遺伝子の染色体での配列と距離を調べるために、 次の実験を行った。 ① 遺伝子型 AABBDD と aabbdd の個体を交配し, 遺伝子型 AaBbDdのF」 を得た。 ② F1 を,遺伝子型 [14 ]の個体と検定交雑し, 表のような結果を得た。 表現型 [ABD] [ABd] [AbD] [Abd] 個体数 90 0 3 7 [aBD] 7 [aBd] [abD] [abd] 3 0 90 ③ ②より, A-B間の組換え価は[15 ]%, B-D間の組換え価は [16 1%, D-A間の組換え価は [17 ] %となる。 A [18 ] [19] ④ 連鎖している2つの遺伝子間では,距離 (17 [16 が遠くなるほど組換え価が大きくなるの で, 染色体におけるこれらの遺伝子の位置は図のようになると考えられる。 1 やく 2 オ 3 ク 4 キ 5 エ 6 カ 7 ウ 8 12 9 前期 10 相同 11 対合 12 中期 163(6/200) 177(14/200) 18 D 19 B 13- - 14 aabbdd 15 10(20/200) 21

（4）の解答で場合分けされているところに1kbpが入っていないのはなぜです

ら呼各 5 思考 15 3906 (6 7812 ⑦ 15625 (8 166667 ( 東京農大 ) 163 制限酵素 (2) 制限酵素は,2本鎖DNAの特定の配列を認識し, 切断する酵素 である。 例えば, 「SmaI」 という制限酵素は,図1のように 「5′-CCCGGG-3′」 と いう6塩基の配列を認識し, DNA を切断する。 今、図2に示した 25kbp の長さをも ○線状2本鎖DNA DNA 地図 (制限酵素地図) を作製したい。 現在、このDNA についてわかっていることは,以下の4点である。 ① 制限酵素Aおよび制限酵素 B によってそれぞれの矢印の位置で切断される。 2 制限酵素で切断して得られる DNA 断片は10kbp と15kbp の2本である。 ③ 制限酵素 ® で切断して得られるDNA 断片は7kbp と 18kbp の2本である。 ③ 制限酵素 ©で切断して得られるDNA 断片は5kbp, 9kbp, 11kbp の3本である。 注1) 「b」,「kbp」 は塩基対の数で表したDNAの長さを示す。 1kbp=1000bp 注2) DNAの鎖には一定の方向があり,「5」および「3」と書いて表す。 ここでは線状 3' と表す。 2本鎖DNAを模式的に 5′ 7章 O 図 1 J 53 5' 3' -CCclGGG 3' GGG CCC ・5' 図2 min 3' 10kbp A 15kbp DNA (25kbp) 5' ' CCC GGG 3' 18kbp GGG CCC ・5' 3' 7kbp B (1) 下の塩基配列をもつ線状2本鎖DNAを制限酵素 SmaIで処理した場合,どこ で切断されるか。 その位置を図に矢印で示せ。 5'-ACGGTACCCGGGTAGGTGACCCGGGAAATTCTAGGGCCCATGCTTTGACT-3′ ||||||| 3-TGCCATGGGCCCATCCACTGGGCCCTTTAAGATCCCGGGTACGAAACTGA-5' (2)図2に示した25kbp の線状2本鎖DNAを制限酵素 AとBで同時に切断すると 何本の DNA 断片が得られるか。 また, それぞれの長さは何kbp か。 (3) 図2に示した25kbp の線状 2本鎖DNAを制限酵素©が切断するパターンは全 部で何通りと考えられるか。 制限酵素BとCで同時に切断する この25kbpの線状2本鎖DNAを制限酵素④と©で同時に切断すると1kbp,5 kbp, kbp, 10kbp の4本の DNA 断片が, と2kbp, 5kbp, 7kbp, 11kbp の4本のDNA 断片が得られた。 このとき, 制 限酵素 C が切断する位置はどこか。 考えられる2つのパターンを答えよ。 ただし 解答は図2を参考にして図示せよ。 (弘前大)

（2）がよくわかりません 解説お願いします🙇‍♀️

□174 制限酵素 (4) 制限酵素はおもに細菌の細胞内 (1) 制限酵素をもつことは,細菌にとってどのような利点があるか。ララ (2)表は,制限酵素 HpaI と Sma I の認識配制限酵素 認識配列と切断場所(4) 列と切断場所を示したものである。 下図は, ある2本鎖DNA 断片の一方の鎖を5′側か ら3'側の塩基配列を表しており, は 塩基配列が不明の部分である。 この2本鎖 DNA を Hpa I で切断す Hpa I GTTAAC CAATTG Sma I CCCIG G G GGGCCC 5 TGGTATACCC) CGGGAGCAGTTTAAC 3 ると16および 19 塩基対 からなる2つの断片を生じ, Sma I で切断すると 10, 11 および 14 塩基対から (2019 埼玉大 ) なる3つの断片が生じた。の塩基配列を2通り答えよ。 25

なぜ2本鎖DNAの塩基対数は二分の一するのですか？

したがって,お 切断箇所が出現する。 (2)(1)と同様に回転対称の配列をもつある特定の6塩 基対の塩基配列がDNA 中に出現する頻度は, 1 = 4° 4 × 4 × 4 × 4 × 4 × 4 1 ーである。 4096 断する る。 したがって, およそ4096 塩基対に1か所の確率 で切断箇所が出現する。 全くランダムな配列をもつ 1 ×10個の塩基からなる2本鎖DNAの塩基対数は 1 x 10° 2 5 x 105 4096 =5 x 10 なので =122.0=122箇所切断できる。大 N (車

見ずらくてすみません💦 （1）の、①はなぜ「増える」になるのでしょうか。 また、(2）の(イ)は、なぜ、ニワトリ（36）が、ハリモグラ（38）とイモリ（62）のあいだに入れるのでしょうか。 どうかよろしくお願いします🙇‍♀️

37.分子系統樹 いろいろな生物種で,同 0 グラ カンガ ルー ハリモ イモリ (ア) 27 38 (イ)/ 62 69 サメ (ウ 79 じ遺伝子の DNAの塩基配列を比べると,変化 ヒト している塩基の数は、2つの種が分かれてから の時間に比例して① [増える, 減る] 傾向が見ら れる。また,DNAの塩基配列をもとにつくら れるタンパク質のアミノ酸配列についても,同 じ傾向が見られる。 このようなDNAの塩基配 列やタンパク質のアミノ酸配列の変化を(② )という。 DNAの塩基配列やタンパク質のア ミノ酸配列の変化といった分子情報をもとにして描く系統樹を( 3 )という。図はヘモグロビ 0 分岐した年代は, 化石から推定され たもの (×億年) 0.8 1.35 2.2 3 3.5 4 4.4 1 2 3 4 時間 (億年) ンα鎖のアミノ酸の置換数と分岐年の関係を示した( 3 )である。 (1) 文章中の空欄に適当な語句を記入せよ。 ただし, ①は正しい語句を[]から選べ。 ①[減る増える ② [ ③1分子系統樹 進化] (2) 図中の (ア)~(ウ)に該当する生物名を下の(a)~(c)から選べ。 なお, 生物名の横に書いてある数値 はアミノ酸の置換数である。 (ア)[b] (a) ニワトリ (36) (b) イヌ(24) (c) コイ (68) a] [] p.37 例題4