（2）の答えで塩基の違いを求めるときになんの数を割っているのですか？

発展例題 7 ウイルスの分子系統樹 発展問題 145 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、 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 その変化の速度は ( 1 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 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 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 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 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 - 株C ③ 図 2 □ 145 多 先 0 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。 (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。

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。

同じ文字なのにタンパク質Sは減数分裂を制御して遺伝子Sは減数分裂を促進するのはなぜですか？

マウスでは,受精後6~7日目の胚において原生殖細胞 る。 始 原生殖細胞は,将来精巣や卵巣になる生殖巣原基に移動し、受精から12日目以降に 雌雄で異なる分化過程に入る。 雌の卵巣では, 始原生殖細胞は卵原細胞へと分化した 後、受精後13日目頃に減数分裂を開始し, 減数分裂第一分裂前期まで進行する。 方,雄の精巣では, 始原生殖細胞は精原細胞の前駆細胞へと分化し、受精後15日目 頃まで増殖した後, 細胞分裂を停止する。 出生後, この前駆細胞は細胞分裂を再開し て精原細胞となり, 一次精母細胞を経て減数分裂を行う。 このような雌雄での生殖細 胞の分化過程の違いには,減数分裂の開始を制御するタンパク質Sや, 生殖巣付近 の組織から分泌される物質 R, 物質Rを分解する酵素Cなどが関与していると考え られている。 タンパク質 S, 物質R, 酵素 Cの働きを調べるため, 実験1~3を行っ た。 実験 1 タンパク質Sの遺伝子である遺伝子Sの働きを失わせたマウスを作製した ところ,このマウスでは,雌雄ともに正常に減数分裂を行うことができず,卵や精 子は形成されなかった。

答えは2です 解説お願いします🙇‍♀️

呼吸の過程は, (b) 解糖系, クエン酸回路, 電子伝達系の三つに分けられる。こ のうち電子伝達系では,解糖系やクエン酸回路で生じた NADH と FADH2 から水 素イオン(H+) と電子 (e-) が放出され, 電子は3種類のシトクロム (ここでは, シ トクロムPRとする) と呼ばれるタンパク質などの間を次々と伝達されていき, 最終的に酸素(O2) に受け渡されてH2O を生じる。 この電子が受け渡される際に放 出されるエネルギーを用いて, ミトコンドリアの内膜を介した水素イオンの濃度勾 配が形成され、その濃度勾配を利用して ATP が合成される。 図1は,コハク酸を呼吸基質とした場合の, ミトコンドリアにおける電子伝達の 経路を模式的に示したものである。 この経路について調べるために, 実験1を行っ た。 コハク酸 FAD 還元型 酸化型 還元型 O2 シトクロムシトクロムシトクロム フマル酸 FADH2 酸化型 還元型 酸化型 H2O (a) (b) @ 図 1

この問題の考え方がわかりません。 個体① 酵素Y 個体② 酵素X 個体③ 酵素Z になります

(5)あるカビは、培地に物質Aが存在すると、下図に示す反応によって生育に必要な物質ウをつくる。 この反応には、3種 類の酵素X~Z がはたらく。 物質 A 物質ア 物質イ) 物質ウ 酵素 X 酵素 Y 酵素2 このカビの正常な遺伝子をもつ個体は,物質Aを加えれば物質ウがなくても生育できるが, 物質Aを加えても生育でき ない3種類の遺伝子異常をもつ個体①,②.③が存在する。 ①~③はすべて酵素 X~Z のうち、どれか1つだけを合成する ことができない。下表は,物質ア~ウのうち, どの物質を加えれば生育できるかを示したものである。 ○はその物質を加え れば生育できることを,×はその物質を加えても生育できないことを示す。 個体 ①~③は、酵素 X~Z のうち、どの酵素が 合成できないか答えよ。 【2点×3】 物質ア 物質イ 物質ウ × 0 個体① 個体 ② 個体 ③ × ×

赤線部はどういうことでしょうか？🙇🏻‍♀️ お願いいたします🙏

表は, 種A~Dの4種の 生物について, ある共通の 種A 種B C 種D 種B 文 種A 遺伝子の DNAの塩基配列 を調べ, 種間の塩基の相違 数をまとめたものである。 2種間の塩基の相違数は, ① 種B 16 ② C 12 種D 17 54 祖先生物 5 ③ ① その2種が分岐してから時間がたつほど増加する傾向にある。 (1) 表をもとに種A~Dの系統関係を推定し、図の①~③に当てはまる種を答えよ。 (2)種BとDは, 1200万年前に分岐したと考えられている。 このとき、この遺伝子の塩基が 1つ置換するのにかかる時間は何年か。 (3) 祖先生物から種Aが分岐したのは何年前と考えられるか。 定 脂 (1) 種Bとの塩基の相違数が少ない種ほど種Bに近縁なので,相違数4の種Dが種Bに最 も近縁な①相違数5の種Cが② 相違数 16の種Aが③とわかる。 (2)種BとDの間の塩基の相違数は4なので, 1200万年前に分岐した後, 種BとDのそれ ぞれにおいて塩基が2個ずつ置換したと考えることができる。 よって、 塩基が1つ置換 するのにかかる時間は1200万年÷2=600万年となる。 文の (3) 塩基が1つ置換するのにかかる時間が同じであると仮定すると,系統樹より,種Aと種 B~Dの間の塩基の相違数は理論上どれも同じになると考えられるが,実際には種Aと 種B~Dの間の塩基の相違数はそれぞれ異なっている。 そこで,これらの相違数の平 均値 ( (16 + 12 + 17) + 3 = 15 (個)) を求め, 祖先生物から分岐した後、それぞれの種に 「おいて平均15÷2=7.5(個) の塩基が置換したと考える。 (2) より 塩基が1つ置換する のに600万年かかるので, 7.5個置換するには600万年×7.5=4500万年かかる。 解答 (1) ① 種 D ② 種 C ③種A (2) 600 万年 (3) 4500万年前

（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か？

( 東京農大) 思考 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 つ線状2本鎖DNAの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。 制限酵素 ④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。 (1) 制限酵素入で切断して得られる DNA 断片は10kbpと15kbp の2本である。 制限酵素 Bで切断して得られる DNA 断片は7kbp と 18kbp の2本である。 2 3) (4) 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)「bp」,「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 2本鎖DNAを模式的に 5′ 3′ と表す。 大 5 図 1 3' 53 図2 CCCGGG- 3' ・GGG CCC .5' CCC GGG. CCC. 3' 5' ・GGG 10kbp A 15kbp DNA (25kbp) 3' 18kbp 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 一部で何通りと考えられるか。 (4) この25kbp の線状2本鎖DNA を制限酵素④とCで同時に切断すると1kbp kbp, 9kbp, 10kbp の4本のDNA断片が、 制限酵素⑧ と ©で同時に切断す と2kbp, 5kbp, 7kbp, 11kbp の4本の DNA 断片が得られた。このとき 限酵素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

（1） なぜ÷2するのですか？

電跡のに結果の 38 36 (1) ウ (2)ウ (3) エ とは 解説(1) 問題の表を、変異が小さい つまり、異なるアミノ酸の数 少ない順に整理すると,右 表のようになる。 「 ウシとカンガルーは26か 所違うので,それぞれ共通の ウ カンガルー カモノハシ コ シ ウシカンガルー カモノハシコ 26 43 えら65 「解説」 49 (C) 71 75 みさ 祖先から26÷2=13か所ずつ変異したと考える。 13 か所変異するのに 1.3億年か 回 っているので, 1.3億年 13 か所= 1000万年/1か所 (2) ウシカンガルーとカモノハシの間では平均 (43 + 49) + 2 = 46か所違う。 よって とカモノ 46÷2=23か所ずつ変異が起こったと考える。 同様にウシ・カンガルー・カモノハ シとコイとの間では (65 + 71 + 75 ) ÷ 合 3÷2=35.2か所ずつ変異が起こった と考える。これらを系統樹に記すと右 図のようになる。 共通の祖先動物Pと それぞれの動物の変異数は35.2か所。 (1)より, 1か所の変異に1000万年か かるので, ウシ 13 35.2×1000万年=35200万年≒3.5億年 10 10 カンガルー カモノハシ 13 沖縄 23 12.2 P ① 35.2 コ 39 (3) 生存に不利な突然変異が生じた遺伝子は, 自然選択の結果, 遺伝子プールから排除さ れてしまう。よって, 一般に重要な機能をもつ配列では変異が少ない。 が高い。生存に

半保存的複製の証明についての問題です。[11]と[12]の求め方を教えて欲しいです。 答え[11]3　[12]7

3. DNAの複製は、2本鎖がほどけ ほどけたそれぞれの鎖が鋳型になって新たなヌクレオチド鎖 がつくられることにより行われる。 このような複製方法は [(10)] 的複製とよばれる。 大腸菌に, 窒素が通常の窒素 "Nより重い“Nのみの塩化アンモニウムを与えて増殖させることで、 Nが“Nに置き換わったDNAを持つ大腸菌をつくることができる。 (窒素が『NのDNAは, NのDNAに比べ重いため、ここでは、窒素が『NのDNAを「重いDNA」 "NのDNAを「軽 いDNA」 とよぶこととする。) この重いDNAを持つ大腸菌に"Nのみの塩化アンモニウムを与え増殖させると. 1回目の分裂で できた大腸菌は、重いDNAと軽いDNAの中間の重さのDNAを持つことになる。 また、2回 目の分裂終了時には、 中間の重さのDNAを持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が1:1の割 合で3回目の分裂終了時には, 中間の重さのDNAを持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が (11)の割合でできることになる。 さらに, 4回目の分裂終了時には、中間の重さのDNA を持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が1〔12〕 の割合でできることになる。

半保存的複製の証明についての問題です。[11]と[12]の求め方を教えて欲しいです。 答え[11]3　[12]7

3. DNAの複製は、2本鎖がほどけ ほどけたそれぞれの鎖が鋳型になって新たなヌクレオチド鎖 がつくられることにより行われる。 このような複製方法は [(10)] 的複製とよばれる。 大腸菌に, 窒素が通常の窒素 "Nより重い“Nのみの塩化アンモニウムを与えて増殖させることで、 Nが“Nに置き換わったDNAを持つ大腸菌をつくることができる。 (窒素が『NのDNAは, NのDNAに比べ重いため、ここでは、窒素が『NのDNAを「重いDNA」 "NのDNAを「軽 いDNA」 とよぶこととする。) この重いDNAを持つ大腸菌に"Nのみの塩化アンモニウムを与え増殖させると. 1回目の分裂で できた大腸菌は、重いDNAと軽いDNAの中間の重さのDNAを持つことになる。 また、2回 目の分裂終了時には、 中間の重さのDNAを持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が1:1の割 合で3回目の分裂終了時には, 中間の重さのDNAを持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が (11)の割合でできることになる。 さらに, 4回目の分裂終了時には、中間の重さのDNA を持つ大腸菌と軽いDNAを持つ大腸菌が1〔12〕 の割合でできることになる。