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生物 高校生

右にある「考えてみよう」の答えと解き方を教えて欲しいです!

C ポリメラーゼ連鎖反応法 クローニングは,細菌を利用して増やす方法が一般的であっ れんさはんのう けたからとって た。しかし現在では,温度変化を与えることで,試験管内で短 時間に目的のDNA断片を10億倍以上に増やせる方法が広く用 ほう いられている。この方法は, PCR法 (ポリメラーゼ連鎖反応しません 法) と呼ばれ,生物学の研究だけではなく, 個人を識別する ほう DNA鑑定やウイルス感染の有無を調べる実験や検査など,社 会的にも幅広く用いられている。 PCR法は, 増やしたい塩基 にんい 配列の部分を切り出す必要はなく,精製したDNAから任意の 部分の塩基配列だけを増幅することができる(図3)。 そのため はさ してるか調べ 通常の DNAが 逆的に られる ねつきん 熱菌 くい 菌か を実 ●PCR法ではおもに また PCR法において用いら る2つのプライマーの アンチセンス鎖の3に 結合するように設計された ものをフォワードプライヤ センス鎖の側に には,増やしたい任意の塩基配列の部分を挟み込むような形で 2つのプライマーを設計する。 プライマーとは,DNA複製のAMG 起点となる短い1本鎖のRNAまたはDNA断片である。 PCR 法では、2つのプライマーと, 鋳型となる2本鎖DNA, DNA ポリメラーゼ,そしてA,T,G,Cの塩基をそれぞれもつ4種 するように設計されたもの をリバースプライマーとい 。平和の 類のヌクレオチド(デオキシリボヌクレオシド三リン酸)を適切?考えてみよう へんせい な量ずつ混合し, 温度変化を与える。 まず, 95℃に加熱して 温度変化サイクルを 鋳型となる2本鎖DNAを1本鎖DNAに分ける (変性)。次に30回繰り返すと 論上,DNAを何倍に 55℃に冷却してそれぞれの1本鎖DNAにプライマーを結合さ せる(アニーリング)。 そして, 72℃に加熱してDNAポリメラー しんちょう < かえ ② 増幅できるだろうか。 ②この温度変化を自動で行 う装置をサーマルサイク 発 ゼに複製させる(伸長)。 この3つの過程を繰り返すことで, 2 つのプライマーに挟まれた部分は大量に増幅される。 時間 95°C wwww 72°C 55°C 15°C 1 増幅させたい N プライマー 2回目 PCRに必要 なもの ヌクレオチド DNAポリメラーゼ 塩基どうしの弱い結合が 切れて1本鎖になる。 プライマーと1本鎖が結合し, 部分的に2本鎖を形成する。 加熱すると複製が始まる。 ①95°C 変性 ②55°C : アニーリング ③72°C : 伸長 約30サイクル繰り返す。 図3 ポリメラーゼ連鎖反応法 (PCR法) の原理

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生物 高校生

③が✖️な理由が解説を読んでもわからなかったので教えて欲しいです!! あと、⑤の解説部分で蛍光ペンを引いているところが、よくわからず、教えて欲しいです! どなたかすみませんがよろしくお願いします🙇‍♀️

★第11問 生物の体内環境の維持に関する次の文章を読み,下の問い (問1~3)に 答えよ。 〔解答番号 1 ~ 3 〕 (配点 11 ) 【7分】 問 ヒトなどの多細胞生物では,体外環境に触れていない細胞は (a) 体内環境であ る (b) 体液に浸されている。 体液の一種である血液は心臓から血管を介して肺や全 身へ送られ、酸素や栄養分などを運搬する。 血液は通常, 血管内を流れるが、外傷 などにより血管に傷ができて血液が体外に流出すると, (c) 血液の流出を防ぐしく みや血管を治癒させるしくみがはたらく。 問1 下線部(a)に関連して, 生体内で行われる調節に関する次の文章中の ア ウ に入る語句の組合せとして最も適当なものを,後の①~⑤のうち から一つ選べ。 1 ア が低下すると, イ が ウ される。 ア イ ウ ① 体液濃度 脳下垂体後葉からの バソプレシンの分泌 抑制 体温 副交感神経のはたらきで 皮膚からの熱の放出 抑制 ③ 血糖濃度 副腎髄質からの グルカゴンの分泌 促進 血しょう中の 交感神経のはたらきで ④ 抑制 二酸化炭素濃度 心臓の拍動 ⑤ 組織の酸素濃度 ヘモグロビンと酸素の結合 促進

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生物 高校生

問3です答えが⑥になる理由が分かりません💦 インスリン遺伝子の部分だけインスリンを発現すると考え、⑤が答えかなと思ったのですが、1部ではなくすべてのコロニーがインスリンを発現するのは何故なのでしょうか?

①短いものか 58.遺伝子導入 次の文章を読んで、下の問いに答えよ。 外来のタンパク質を大腸菌内でつくらせるとき, (a)そのタンパク質をコードする遺伝子を連結した 寒天培地 ラスミドを大腸菌に導入する。 しかし, (b) プラスミドは使用する大腸菌のすべてには導入されないた。 59. 遺伝子を 導入を判別する工夫が必要である。 例えば,抗生物質の一つであるテトラサイクリンを大腸菌から排細胞に導入す。 できるようにする遺伝子 (T遺伝子) をプラスミドに連結し, テトラサイクリンが存在する培地中でよっても遺伝 結しておき、緑色の蛍光を発するかどうかで導入を確認する方法もある。 菌が増殖できるかどうかで導入を判別する方法がある。 (c)それ以外にも, GFP 遺伝子をプラスミドにって, (b) PCR 問1 下線部(a)に関する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 AMO ① プラスミドのような, 目的とする遺伝子の運び手のことを,メッセンジャーとよぶ。ベター ② プラスミドは大腸菌の中で増殖することができないため,DNAポリメラーゼを培地中に添加 る必要がある。 ③ プラスミドにより大腸菌へ遺伝子を導入し発現させることは,形質転換の一種である。 ④ タンパク質をコードする遺伝子は, RNAポリメラーゼによってプラスミドに連結することが きる。 きる。 う新しいワク 問1 下線部 ① ゲノム ⑤ タンパク質をコードする遺伝子は, 制限酵素で切断されて初めてタンパク質を合成することが 問2 下線部(b)に関連して, プラスミドが導入された大腸菌数を 使用した大腸菌の総数で割った値は O AMO AИG プラスミドの導入効率とよばれる。 105 個の大腸菌を含む溶液にT遺伝子が組みこまれたプラスミド を混合して導入操作を行った後, 溶液の4%をテトラサイクリン入りの寒天培地に塗り広げた。 導入 効率が0.03 のとき,出現することが期待されるコロニーの数として最も適当なものを、次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 インスリンの遺伝子 9TDbb: STAbb 常に遺伝子を 発現させる ① 25 ② 30 ⑦ 400 ⑧ 1200 問3 下線部(c)に関連して, インスリンタ ンパク質を,大腸菌内でつくらせること を考えた。 右の図に示すように、 プラス ミドには,IPTG という物質が培地に添 加されているときにだけ遺伝子を発現さ せるプロモーター・オペレーターと, イ ③ 40 ④ 120 ⑤ 250 ⑥ 300 ANG 56 | 第3編 遺伝情報の発現と発生 IPTG 添加時にだけ 遺伝子を発現させる プロモーター オペレーター プロモーター DANG T7bb910 GFP 遺伝子 ②ゲノム ③ ゲノム ④ ゲノム 問2 下線音 後の① 新型コ れたウ ア 問3 下線 ① DNA ③ RNA 露出し 入った ちから- ① 体内 ② 体 を ③体 胞 ml

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生物 高校生

マーカー部分が言える理由が分かりません💦

RNA と、 最も 必 57. 塩基配列の決定 6分 次の文章を読み,後の問いに答えよ。 DNAの塩基配列を決定する手法の一つにサンガー法がある。 サンガー法では,まず鋳型となる1本 鎖DNA の特定部位と相補的な塩基配列をもつ短いァ1本鎖DNA (Xとする) を用意する。 次に, 鋳型1 本鎖DNA,酵素, DNA の構成成分である4種類のデオキシリボヌクレオシド三リン酸を十分に入れ, さらに蛍光色素で標識した4種類のジデオキシリボヌクレオシド三リン酸 (ddATP, ddGTP, ddCTP, ddTTP)のうち、いずれか1種類を少量加えて反応させる。 反応液中では、酵素によってDNAの伸長反応が進行して ddATP 混合液に加えたもの ddGTP ddCTP ddTTP - いくが, デオキシリボヌクレオシド三リン酸のかわりにジ デオキシリボヌクレオシド三リン酸が取りこまれると,そ こでDNAの伸長が止まる。 その結果, 長さの異なる1本 鎖DNAが合成される。 合成された1本鎖DNA を電気泳 動すると, 短い DNA ほど速く移動するので,大きさに従 ってDNAを分離することができる。 ddATP, ddGTP, メラ 反す ddCTP, ddTTP をそれぞれ用いた場合の電気泳動の結果 当は図のようになった。 本鎖DNAの移動方向 問1 下線部ア,イの名称として最も適当なものを,後の①~⑧ のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 ア 1 ⑤ 第6章 発生と遺伝子発現 | 55

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生物 高校生

解説の、赤線を引いてあるところの意味が分かりません💦細胞内でトリプトファンが不足する時はなぜトリプトファンを含むタンパク質を合成出来ないのですか。 お願いします🙇‍♀️

問5 思考力・判断力 トリプトファンオペロンは,細胞内でトリプトファンが不足して いるときにトリプトファン合成酵素を合成して, 細胞内でトリプト ファンを合成できるようにする必要がある。 ここで, 設問文にある UGG コドンは, 表1からトリプトファンを指定するコドンである ことがわかる。 細胞内でトリプトファンが不足するときには,トリ プトファンを含むタンパク質を合成することはできないが,trpE 遺伝子を転写した領域にトリプトファンを指定する UGG コドンが 含まれないことで, トリプトファンが不足していても trpE タンパ ク質を合成することができると考えられる。 したがって, オが正し い。 なお,アイについては, trpE タンパク質はトリプトファン合 成に関わるタンパク質であり, トリプトファンと結合するわけでは ないことから, ともに誤りである。 ウについては, trpE タンパク 質を指定する領域に UGG コドンは含まれないので, trpE タンパ ク質にトリプトファンは含まれていない。 したがって, trpE タン ギー パク質を分解してもトリプトファンを得ることはできないことか ら,誤りである。 エについては, trpE タンパク質はトリプトファ ンが不足するときにはたらくので,トリプトファンがあるときは trpE タンパク質を合成する必要はないことから,誤りである。 問6 CHOO)

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生物 高校生

酵素の反応速度の問題です。赤線を引いた部分がなぜその式になるのかわかりません。教えてください。

Step up 73 酵素の反応速度 ■ステップアップ問題 典型的な酵素反応速度 Vは基質濃度が少ないと きは基質濃度[S] に比例し、 基質濃度が十分高く なると一定値 Vmax に達する(図1のA)。 このよう な酵素反応速度Vは,下に示したミカエリス・メ ンテンの式といわれる関係式で表される。 V. V= 1+ Km (Km:ミカエリス定数) [S] 反応速度〔V] Vmax A B 12% AOK BOOK 図1 酵素のミカエリス定数Kと反応 基質濃度[S] ここで,Vmm はこの反応の最大の反応速度を表す。この式を見ると,基質濃 のみ依存していることが分かる。また,Km はミカエリス定数といわれるもので 1 Kmは反応速度が V me の一となる基質濃度を表しているが,①これは酵素と基質 max 2 和性の目安となるものと解釈されている。 さらに、このミカエリスメンテンの 際のデータを利用することで,この反応系における酵素と基質の親和性だけでなく 害剤による効果に関しても推測できる場合がある。 例えば、 コハク酸デヒドロゲー の基質はコハク酸であるが,競争的阻害を引き起こす物質 (マロン酸)が反応系に ると,Vmax に変化はないが,Kmが大きくなる, すなわち基質との親和性が低下す とで判断することができる(図1のB)。 これは非競争 的阻害とは決定的に異なる特徴である。 (2)この阻害剤によってこの酵素反応は,どのような阻害を受けていると考えられる か。 最も適切なものを次から1つ選べ。 (ア) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,非競争的阻害である。 (イ) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,競争的阻害である。 (ウ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,非競争的阻害である。 (エ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,競争的阻害である。 阻害剤なし 阻害剤あり [S] 1/ [S] V 1/V V' I/V' 0.25 4.00 1.33 0.75 0.67 1.50 0.33 3.00 1.60 0.63 0.84 1.19 0.40 2.50 1.78 0.56 0.97 1.03 0.50 2.00 2.00 0.50 1.14 0.88 0.60 1.67 2.18 0.46 1.30 0.77 0.75 1.33 2.40. 0.42 1.50 0.67 1.00 1.00 2.67 0.38 1.78 0.56 [S] 基質濃度(相対値) V 反応速度 (阻害剤なし 相対値) V' 反応速度 (阻害剤あり 相対値) (オ) この阻害剤によってVmax にも Km にも影響が出るので,競争的阻害とも非競争 的阻害ともいえない。 (15 芝浦工大 ・ 改) 知識確認 この問題の基本となる知識をおさえよう。 問2 競争的阻害では基質に似た物質が酵素の活性部位に結合することで阻害する ので,基質濃度が高ければ阻害効果は小さい。 非競争的阻害では酵素の活性部 位以外の場所に阻害物質が結合して酵素と基質が結合できなくするので,基質 濃度が高くても阻害効果はあり、 反応速度は低下する。 考えてみよう 解説の空欄を埋めながら、 解法を考えてみよう。 また、ミカエリスメンテンの式において, 両辺をそ れぞれ逆数にとると 1 1 KM 1 + V V V max max [S] Vmax 1/[S] を, y 軸に1/Vをとってグラフ を作成すると, 傾きが約 0.123 の比例 問3 (1) 阻害剤がない場合のグラフを1.6 表の数値を使って作成する。 x軸に 1.4- 1.2- 1.0- 1 1 となるので, 3 [S] V を軸としてグラフを描くこ 0.2 図2 2 3 となる。 1717 とにより, 容易にK や V を求めることができる (図2)。 問1 下線部 ①について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び, 記号で答え ミカエリス定数が小さいと, 基質濃度が(① 高い ②低い)環境でも反応速度 Vmax に達することがB(①できる ②できない)から。 問2 下線部 ②について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び、記号で答え 基質の濃度を変化させB(①ても阻害の程度は変化しない ②ると阻害の程度は 非競争的阻害は, 酵素の基質に対する親和性に直接作用 (①する ②しない)の する)。また,Vmax は c (①変化しない ②低下する)。 0.8- のグラフ() になる。 x = 4, y = 0.75 0.6 を代入して方程式を立ててみると,y 0.4- =0.123x+ ( ・・・ ① 式となる。 よ 0 ってx=0のときy = ( となり その値が 1/V, 「max であるので,Vmax は約 ( (2)同様に阻害剤がある場合のグラフを表の数値を使って作成する。 x 軸に1/[S] をy軸に1/V'をとってグラフを作成すると, 傾きが約0.313 の比例のグラ フ () になる。 x=4,y=1.5を代入して方程式を立ててみると,y=0.313+ ・・・ ②式となる。x=0のときy=( となり,その値が1/V であ max るので, V' は約 ( となり, 阻害剤なしの場合と 。 またy=0のときのxの値が-1/Kmであるので、1式 ②式よりKm を求めて みる。 ①式 0.123x+( )=0 x=2.098 Km≒0.477 max (相対値 ②式 0.313x+( )=0 x=-0.792 K = 1.263 問3 下線部 ③について, 表は阻害剤の存在 ・ 非存在下において,基質濃度とある (1) 表の数値を用いて図2のようなグラフを作成し, 阻害剤がない場合のV の反応速度 (相対値) の変化を対比させたものである。 次の(1),(2)に答えよ。 を求め,次の中から最も近い値を選べ。 ( 3.0 4.0 5.0〕 阻害剤があってもなくても Vmaxに変わりがないが、Kには影響があり酵素 と基質の親和性が変化しているので、 ( と考えられる。 86 第Ⅱ部 生命現象と物質

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生物 高校生

問2が分かりませんㅠㅠ 教えて頂きたいです🥺ᩚ

[知識] 24. 遺伝子の本体の解明 ●ハーシーとチェイスが行った実験に関する下の各問いに答え よ。 なお, ファージはタンパク質とDNAからなるウイルスである。 また, 硫黄(S) はタ ンパク質に含まれる元素で, リン (P)はDNA に含まれる元素である。 [実験] タンパク質に含まれるSを標識したファージを, 大腸菌を含む培養液に添加した。 添加して,大腸菌にファージを感染させた後,遠心分離を行い, 上澄みを捨てて沈殿 を回収した。回収した沈殿に、新しい培養液を加えてミキサーで激しく撹拌して大腸 菌に付着したファージを引き離し、再び遠心分離を行った。 2回目の遠心分離で得ら れた上澄みと沈殿のS標識物の量を測定した。 さらに, DNAに含まれるPを標識したファージで同じ実験を行った。 合どちらのファージを用いた場合でも,最終的に得られた沈殿に新しい培養液を加え て懸濁して培養すると,子ファージが生じることが確認された。 問1. ファージを感染させた後, 1度遠心分離を行って上澄みを捨てた目的を説明せよ。 問2.Sが標識されたタンパク質とPが標識されたDNAは、2回目の遠心分離後,それ ぞれ上澄みまたは沈殿のどちらに多く含まれるか。 子である。 問3. この実験とその結果について述べた次の文章中の空欄に入る適切な語を答えよ。 ファージの殻は, (ア)からなり, 大腸菌に感染して遺伝物質をその細胞内に侵入 させた後,大腸菌の表面に残る。 ハーシーとチェイスが行った実験では,その殻は (イ)で撹拌することで大腸菌から分離された。 この操作は,大腸菌内に侵入した遺 伝物質を特定することができるものであった。 この実験から,大腸菌内に侵入した物質 は(ウ)のみで,さらに,大腸菌内で新たなファージがふえることも明らかとなった このことは,(ウ)にその子ファージを産出する遺伝情報がすべて含まれていること を示していた。 すなわち, 遺伝子の本体が(ア)ではなく, (ウ)であることが明 らかになった。

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