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生物 高校生

なぜaを作用させても転写と翻訳は阻害されないのですか?解説お願いします🙇‍♀️

論述 171 遺伝子を導入する技術 (5) オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質 (GFP)は、紫外 細胞に紫外線を当てながら顕微鏡で観察したところ, 細胞質と核のいずれもGFPの 線を当てると緑色蛍光を発する。 GFP の遺伝子を,哺乳類の細胞ではたらくプラス ミドに組み込み、マウスの皮膚由来の培養細胞 (繊維芽細胞)に導入した。 この繊維芽 緑色蛍光を強く発していた。 を引き起こす。 P1 P2 は, 骨格筋に特徴的ないくつかのタンパク質の遺伝子の発現 MyoD は、同じく骨格筋細胞に存在しているタンパク質P1とP2の遺伝子の発現 一方,哺乳類のMyoD というタンパク質は,骨格筋細胞にだけ存在している。 を引き起こすことにより, 骨格筋細胞の分化を引き起こす。 高野線 GFP の遺伝子と MyoD の遺伝子をつないでプラスミドに組み込み, マウスの繊維 芽細胞に導入した。 これにより細胞内では, GFP タンパク質と MyoD タンパク質が、 この順序にペプチド結合でつながった融合タンパク質として, 合成された。 1日後に、 細胞に紫外線を当てながら顕微鏡で観察したところ,(核だけが緑色蛍光を強く発し ていた。さらに数日後には,細胞は骨格筋細胞に分化していた。 (1) 下線部(ア)の MyoD が機能する過程に

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問2(3)で、NADPHとATPがないとCO2固定ができないのは、カルビン回路がNADPHとATPを用いてまわっているから、なくなるとまわれなくなるという認識であっていますか?(語彙力なくてすみません💦)

DYRZS 解説動画 T 発展例題4 植物のCO2 固定 発展問題 トウモロコシなどの C, 植物は、乾燥による CO. 固定効率の低下を防ぐしくみをも カルボキシラーゼの働きによってC 化合物として固定され, 維管束鞘細胞に送り込 まれる。そこでC,化合物からCO2が取り出され, CO2濃度が高く保たれることで、 カルビン回路での CO2固定が効率よく行われる。 PEP カルボキシラーゼは、低い CO2濃度でも極めて高い活性を示すことから,C,植物では葉肉細胞内のCO2濃度が っている。 Ca植物では, 葉肉細胞において CO2がホスホエノールピルビン酸(PEP」 低下しても, CO2 固定効率が低下しにくい。 問1.C植物についての記述として適切なものを, (a)~(d)のなかからすべて選べ。 (a)蒸散速度に対する光合成速度の比 (光合成速度/蒸散速度) を, C3 植物よりも高 くできる。 (b)乾燥状態で気孔を閉じないため, C3 植物よりも光合成速度を高く維持できる。 (c) PEP カルボキシラーゼが,カルビン回路において CO2 の取り込みをルビスコ よりも高効率で行う。 (d) 「CO2のC化合物への固定」 と 「CO2 の C3 化合物への固定」 が異なる細胞で行 われる。 2. 光合成に関する(1)~(3)の各問いに答えよ。 (1) チラコイドについての記述として適切なものを, (a) ~ (d) のなかからすべて選べ。 (a) ルビスコを含んでいる。 (C) ATP 合成酵素を含んでいる。 (b) 光合成色素を含んでいる。 (d) 光エネルギーを受け取ると内腔の H+ 濃度が上昇する。 (2) ストロマでの反応の記述として適切なものを, (a)~(d)のなかからすべて選べ。 (a)反応速度は温度の影響を受ける。 (c) クエン酸が生成される。 (b) ホスホグリセリン酸が還元される。 (d)光リン酸化と呼ばれる反応が起こる。 ((3) ある植物の環境条件を, 「① 光も CO2 もない条件」, 「② 光はないが CO2は十分 にある条件」, 「③光は十分にあるが CO2 はない条件」 「④光はないが CO2は十分 にある条件」の順に十分に時間をかけながら変化させたところ,下図のように CO2の吸収がみられ, やがて CO2 吸収速度は減少してゼロになった。 この実 験において,「④で光がないにもかかわらず CO2 吸収がみられた理由」 と 「やがて CO2吸収速度が減少してゼロになった理由」をそれぞれ40字以内で述べよ。 CO2 吸収速度 (注) ① 光なし・CO2 なし ② 光なし・CO2 あり ③ 光あり・CO 2 なし ④光なし・CO2 あり 時間 注) 呼吸によるCO 放出分は, CO 吸収速度に含め ない。 (21. 大阪府立大改題) 解答 問1 (a), (d) 2. (1) (b), (c), (d) (2) (a), (b) (3) 「④で光がないにもかかわらずCO 吸収がみられた理由」 解説 ③の条件下で生成された NADPHとATPを利用して, CO2が固定されたから。 (36字) 「やがてCO2吸収速度が減少してゼロになった理由」 ③で生じたNADPH と ATP がカルピン回路ですべて消費されたから。 (33字) 1. (a),(b),植物であっても、乾燥状態では気孔を閉じて過度の蒸散を防ぐ。 また, 気孔が閉じるとCO2の取り込みが起こらなくなるが, C植物では, C回路によって取 り出されたCO2が維管束鞘細胞に蓄積する。 その結果, ルビスコ周辺でCO2濃度の高 い状態が維持され,カルビン回路が効率よく進む。 したがって, 気孔が閉じて蒸散速度 が小さくなっても,C,植物は植物に比べて光合成速度は低下しにくい。 (c) PEP カルボキシラーゼは,C回路で CO2 を C.化合物に固定する反応で働く。 (d) C, 回路は葉肉細胞で, カルビン回路は維管束鞘細胞でそれぞれ起こる。 2.(3)光合成は, 光エネルギーを化学エネルギーに変えるチラコイドで起こる反応と, CO2の固定を行うストロマで起こる反応に分かれることに着目する。 チラコイドで起こる反応 24H+ 12NADP+ 24e A 光 光化学系 I *の濃度勾配 電子伝達系 酵素 光 光化学系 Ⅱ ATP 合成 12H2O 602 + 24H + 12NADPH+12H+ ストロマで起こる反応 6H2O 12GAP 有機物 →6ADP 第 カルビン回路 -6ATP - →18ATP 12ADP -18ADP -12ATP 6RuBP 12PGA 6CO2 4 ※回路全体でRuBP6分子につき H2O が 6分子生じる。 条件 ①・・・光がなく NADPH と ATP は生成されない。 また, CO2 もないのでCO2は固 定されない。 条件②・・・光がなく NADPH と ATP は生成されない。 したがって, CO2があってもカ ルビン回路に NADPH と ATP が供給されないため, CO2は固定されない。 れない。 条件③…光により NADPH と ATP が生成されるが,CO2がないため、CO2は固定さ 条件 ④・・・ 光がなく NADPH と ATP は新たに生成されないが, ③で生成したNADPF と ATP が蓄積している。 これを用いてカルピン回路でCO2が固定されるが, NADPH と ATP が枯渇すると CO2 固定は止まる。 108 4. 代謝 10

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問2でなぜcはダメなのですか?

02 遺伝子組換え遺伝子組換えに関する、次の各問いに答えよ。 問1. ある細菌のタンパク質Xをコードする遺伝子 Xを制限酵素Aを用いて切り出し, プ ロモーター領域のすぐ後ろを制限酵素Aで切断したプラスミドBとつなぎ合わせて,大 腸菌に取り込ませ増殖させた。大腸菌からプラスミドを回収すると,遺伝子Xが組み込 まれたプラスミドの長さはすべて同じだった。しかし、遺伝子Xが組み込まれたプラス ミドを大腸菌に取り込ませても,遺伝子Xからタンパク質Xが産生されるプラスミドも あれば,産生されないプラスミドもあった。タンパク質Xが産生されなかったプラスミ ドでは,なぜ産生されなかったのか、その理由を30字以内で述べよ。ただし,用いたプ ラスミドBに制限酵素Aが認識する塩基配列は1か所しかなかった。また,大腸菌内で プラスミドの塩基配列に変異は生じなかったものとする。 制限酵素 Aが 制限酵素 Aが 認識し切断する 塩基配列 認識し切断するLONA 塩基配列 遺伝子 X プロモーター制限酵素 遺伝子X つなぎあわせる 遺伝子 X 領域 制限 酵素が認 識し切断する 塩基配列 制限酵素 A CR法で で切断 プラスミド B (セ O 問2. 遺伝子Yの後に GFP の遺伝子を組み込んで GFP が融合したタンパク質を産生させ ある場合,遺伝子 Yの後および GFP の遺伝子の前をそれぞれどの制限酵素を用いて切断し, つないだらよいか,適切な制限酵素を以下の制限酵素 a~fのなかから1つずつ選び, 記号で答えよ。 遺伝子Yの後およびGFP の遺伝子の前の塩基配列,制限酵素 a~fが 認識する塩基配列とその切り口を以下に示す。 なお, 遺伝子Yの終止コドンは取り除い ている。また,終止コドンの塩基配列は,UAA, UGA, UAG である。 ここまで遺伝子 Y 遺伝子 Y GTTAATTAAGATATCGATCG- CAATTAATTCTATAGCTAGC- 遺伝子Yの後の塩基配列 ここからの GFP 遺伝子 -TTAATTAACGATCGC GFP 遺伝子 -AATTAATTGCTAGCG GFP 遺伝子の前の塩基配列 制限酵素 a TCTAGA CGATCG AGATCT 制限酵素 b GCTAGC 制限酵素 c GAT|ATC CTATAG 制限酵素 d G|GATCC 制限酵素 e CCTAGG GCGGCCGC CGCCGGCG 制限酵素 f TTAATTAA AATTAATT 21. 大阪大改題)

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(2)ですが、最終的に上澄みcにサイトゾルが残るのはわかるのですが、酵素が一番多く存在する理由がわかりません。わかる方いたら教えてほしいです。

小器官やそれ以外の成分を分離する方法である。 ある動物細胞から, 次のような細胞分画法(図1), 細胞小器官を分離した。 隠者 25 次の文章を読み, 論述 発展 細胞分画法は,細胞小器官の大きさや重さの違いを利用し,細胞 細胞破砕液 遠心分離 1000g 25 1) 上澄みa 遠心分離 20000g 上澄みb 遠心分離 150000g 2) [沈殿B] 上澄み まず, (ア) 4℃の環境のもと, 適切な濃度のスクロース溶液中で細 胞をすりつぶし、細胞破砕液をつくった。 次に,細胞破砕液を試験 管に入れて, 1000g (gは重力を基準とした遠心力の大きさを表す) で 10 分間遠心分離し, 沈殿Aと上澄みa を得た。 これらを光学顕 微鏡で観察したところ, 沈殿Aには核と未破砕の細胞が含まれてい たが,上澄み aには,これらは含まれていなかった。 上澄み a をす べて新しい試験管に移し, 20000gで20分間遠心分離し, 沈殿Bと 上澄み b に分けた。 さらに, 上澄みb をすべて新しい試験管に移し, 150000g で180分間遠心分離し, 沈殿Cと上澄みcに分けた。 次に, 各沈殿と各上澄みについて, (1) 呼吸に関する細胞小器官に存在 する酵素Eの活性を測定し, 表1に示す結果を得た。 なお表中 のU (ユニット)は酵素Eの活性の単位であり, 表中の数値はこ の酵素タンパク質の存在量に比例する。 また, 沈殿と上澄みは すべて回収したものとする。 [沈殿A] 沈殿C 図1 細胞分画法 表1 各沈殿・上澄み中の酵素Eの活性(ひ) 沈殿 A 134 U 上澄み a XU 沈殿 B 463 U 上澄み b YU 沈殿 C 6 U 上澄み c 25 U □ (1) 下線部(ア)について,この実験を4℃の環境のもとで行う理由を述べよ。 □ (2) サイトゾル (細胞質基質) に存在する酵素は, 沈殿 A, 沈殿 B, 沈殿 C, 上澄みcのうち、どの部分に最 多く含まれるか。 ■ (3) 下線部(イ)について, 酵素Eが存在する細胞小器官は何か。 □ (4) 表1のXとYに入る数字をそれぞれ求めよ。 (5) 細胞をすりつぶした段階で, 未破砕のまま残った細胞の割合は何%か。 小数点以下を四捨五入して よ。ただし,酵素Eが存在する細胞小器官は,細胞が破砕された場合, 1000g で10分間遠心分離して 沈殿しないものとする。 [20 埼玉大

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問2の(2)の解き方がよく分かりません。教えてください💦

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 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。 (21. 熊本大改題) 【解答 しゅ しで 問で答え トゥ モミ 象を 音について。 ② N 株C ③ ある分類 せたものである 図2 いがらない 北にもとづいて 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 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 かを図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。 48 (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, 5, 4, 6 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。 1編 生物の進化と系統 酒を あてはまるも

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問3で、なんでAとBで活動電位が生じるのですか? 解説の、Cにシナプス後電位が生じる。したがってaとbの刺激によってその部位に興奮が生じてることがわかる。というのがよく分からないです💦

思考実験・観察 論述 発展問題 164. ニューロンとシナプスの働き ■培養ニューロンが形成した図1のシナプスについ 記録 A 記録 細胞体 a 記録 軸索 B ↑ シナプス b 図 1 時間 (ミリ秒) 0 時間(ミリ秒) 電 5 位 5 て,次の実験1,2を行った。 以下の各問いに答えよ。 [実験1] ニューロン A, B, Cそれぞれの細胞体に記 録電極を刺し入れ,膜電位を記録した。 また, ニュー ロンA,Bの軸索の a, b の位置に刺激電極をあて 電気刺激を与えることができるようにした。 この状態 で、ニューロンAの軸索をaの位置で1回だけ刺激す ると, ニューロンCの細胞体からは図 2に示すようなア性シナプス 後電位が記録された。 また, ニューロ ンBの軸索をbの位置で1回だけ刺激 すると、ニューロンCの細胞体からは 図3に示すようなイ性シナプ ス後電位が記録された。 電 位 (mV) 0 -100-1 a の位置で刺激 電 位 (mV) -- 図2 時間 (ミリ秒) 0 5 (mV) 100↑ bの位置で刺激 電位 (mV) 165. 化学 鼻にあ 体に化 送られ 問1. ① 問2. 与え れる せよ 問3. 器を 在す る。 図3 時間 (ミリ秒) 0 [実験2] ニューロンBの軸索をbの位 置で時間間隔をあけて2回刺激すると, ニューロンCの細胞体からは図4のよ うな反応が記録された。 また,短い時 間間隔で2回刺激すると, ニューロンCの細胞体からは図5のような反応が記録された。 問1.文章中のアイに当てはまる最も適当な語を答えよ。 5 物質 44 -100J T -100-1 bの位置で刺激 図 4 bの位置で刺激 図5 合す 胞に 速度 と接 N1~ もう 問2.ニューロンCは,図4の条件では活動電位を発生しなかったが, 図5の条件では活 動電位を発生した。 この理由を 「シナプス後電位」 を用いて40字以内で説明せよ。 問3. ニューロンAの軸索とニューロンBの軸索を,それぞれaとbの位置で同時に刺激 すると,ニューロンA,B,Cの細胞体からはそれぞれどのような電位変化が記録され ると予想されるか。下の①~⑥から最も適切なものを1つずつ選び、番号で答えよ。 時間(ミリ秒) ② ① 0. 電 位 (mV) -100J aとbの位置で刺激 5 電位 0 ---┫ 時間 (ミリ秒) 3 5 0+ 電 位 2つ れば のと 化学物 時間(ミリ秒) aとbの位置で刺激 (mV) 100↑ 化学物 細胞と aとbの位置で刺激 時間 (ミリ秒) ⑥ 時間(ミリ秒) (1) (2) 5 電 位 結 (mV) -100- ④ 0 電 時間 (ミリ秒) 5 (mV) 位 -100-1 ヒント aとbの位置で刺激 電 位 (mV) -100J (mV) aとbの位置で刺激 問3. それぞれのニューロンへの刺激回数と閾値に達するかどうかを考える。 216 4編生物の環境応答 -100↑ aとbの位置で刺激 ( 広島大改題) ヒント 問3 (2).

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