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生物 高校生

問3でなぜダイニンは中心部に運搬するのですか?

思考 166. 細胞骨格とモータータンパク質■真核細胞の細胞質基質にあって, 細胞に一定の形 態を与えている繊維状の構造物を 「細胞骨格」という。 細胞骨格は,微小管, アクチン ィラメント, 中間径フィラメントの3つに分けられる。 細胞骨格は細胞の構造を支えるた 細胞分裂のときにそれぞれ重要な役割を果たしており,① チューブリンやアクチンの重合 けでなく,さまざまな細胞機能に関わっている。 微小管およびアクチンフィラメントは、 を阻害すると,正常な細胞分裂が起こらない。 アクチンフィラメントは,細胞の外形が ② 細胞内の物質や細胞小器官は、 変化するアメーバ運動にも深く関与している。 また, 小管の上を移動するモータータンパク質によって運ばれる。 細胞骨格について調べるため、ヒト由来の培養細胞Xを用いて以下の実験を行った。 〔実験1]細胞X(染色体数は2n) の細胞周期は24時間である。 下線部①について調べるた め、以下のような培養液の入った3つの培養皿 A~Cの中で細胞 X を48時間培養した。 培養ⅢA:チューブリンの重合を阻害する薬剤を加えた培養液 培養皿B:アクチンの重合を阻害する薬剤を加えた培養液 培養皿C : 培養液のみ 6 蛍光標識された アクチンフィラメント グルコース 図1 アクチンフィラメントを 蛍光標識した細胞 X [実験2] 細胞Xは化学物質 Yに向かって移動する。 下線部②について調べるため, 細胞Xのアクチン フィラメントを蛍光物質で標識した(図1)。この 標識された細胞Xを培養液の入った培養皿に入れ 端においた細いガラスのピペットの先端から静かに化学物質Yを出して細胞のようすを 顕微鏡で観察した。 問1.実験1の結果について, 培養皿Cと比較して, 培養皿AおよびBの中に正常でない 細胞が観察された。 それぞれどのような細胞か述べよ。 また, そのような細胞ができた 理由について説明せよ。 a b C 問2.実験2を始めてしばらくすると,細胞Xの形が変わり,化学物質Yの方へ移動し始 めた。 移動中の細胞とアクチンフィラ メントのようすを表す最も適切なスケ ッチを右の acから選べ。 また, そ の理由について説明せよ。 問3. 下線部③に関連して、メダカのうろこに存在する色素胞と呼ばれる細胞では,色素 顆粒がモータータンパク質によって輸送されており,色素顆粒の分布状態によって体色 が明るくなったり暗くなったりする。 色素胞内における色素顆粒の輸送とそれに伴う体 色変化について, 「キネシン」, 「ダイニン」, 「中心体」 という語句を用いて説明せよ。 (滋賀医科大改題) ファク 素液 に25° トロ 【実 m O

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生物 高校生

この問題の問3と問4の解説をお願いします! 問3の答えは③で問4の答えは④です🙇🏻‍♀️

皮では. で吸収さ った。な 体 1」, 「ナト 物質 <文B> 小腸の吸収上皮では,小腸内腔中のグルコースは上皮細胞に取り込まれた後、上皮細胞の血管 側へ輸送されることで吸収される。 小腸の上皮細胞におけるグルコースの輸送の仕組みについて調べる ため, 実験 1,2を行った。なお, 小腸の吸収上皮の上皮細胞には,グルコースの濃度勾配に従ってグルコ ースを輸送する 「輸送体1」, ナトリウムイオン(Na+)の濃度勾配に従ってグルコースを Na+と同じ方向に 輸送する 「輸送体 2」, 「ナトリウムポンプ」の3種類の輸送タンパク質が存在している。図2は、輸送体1 と輸送体における物質の輸送を模式的に示したものである。 輸送体 Ⅰ 輸送体2 リン脂質二重層 すぐ A 液 A グルコース Na+ グルコース 図2 実験1 図3に示すように、 小腸の吸収上皮の一部を取り出し, 窓のついた二つの容器 (A, B)の間に, 上皮 細胞の血管側がA側, 小腸内腔側がB側になるように挟んで固定した。 二つの容器に生理食塩水を満た した後, B の溶液にグルコースを添加したところ, グルコースが上皮細胞を通ってAへ移動し,このとき 同時に Na+も Aへ移動した。 一方, A の溶液にグルコースを添加しても, グルコースはBへ移動しなか った。 B 上皮細胞 小腸内腔側 血管側 小腸の吸収上皮の一部 上皮の拡大模式図 図3 実験2 実験1と同じ装置を用いて, Bの溶液にナトリウムポンプのはたらきを阻害する薬剤 Xとグルコ ースを添加したところ, 実験1の場合と同様に, グルコースが上皮細胞を通ってAへ移動した。一方, A の溶液に薬剤 X を加えてからBの溶液にグルコースを添加した場合には, グルコースはAへ移動しな かった。 問3 実験 1,2の結果から導かれる考察に関する次の文中の空欄 (ア), (イ)に当てはまる語句の組み合 わせとして最も適当なものを, 後の1~4のうちから一つ選べ。 -3-

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問3の答えはcなのですが、なぜこのような答えになるのですか、、、

3. ホルモンの分泌量調節についての文章を読み、 後の各問いに答えよ。 体温調節はホルモン等によっても行われる。 寒冷刺激により体温が低下すると脳下垂体から 甲状腺刺激ホルモンが放出され、 このホルモンは甲状腺がもつ ( 1 ) に受け取られる。 その 結果甲状腺から ( 2 ) が放出されるが、 (2) はヒトの代謝を活発にする生理作用をもつた め、(2)によって代謝による発熱が促進されて体温が上昇する。 (A) (2) 濃度が上昇すると甲 状腺刺激ホルモンの放出が止まり、 甲状腺からの (2) 放出も停止する。 下線(A) のようなホル モンの過剰分泌を防ぐ調節機構は ( 3 )とよばれ、 多くのホルモンで一般的にみられる。 しかし、ホルモンの量が過剰になる病気も存在する。 B 甲状腺の (1) に結合する物質(ホル モンとは異なる物質) が体内で合成され続ける体質のため、常に (1) に甲状腺刺激ホルモンが 結合しているのと同じような代謝が行われてしまい、 結果的に甲状腺から (2) が持続的に放 出され続ける病気がある。 この病気を治療する方法として、 投薬によりホルモンの分泌を調節 する方法がある。 投薬を行った場合は投薬後のホルモン量を定期的に測定し、ホルモン量が正 常範囲に収まるよう薬剤の投与量を調節する。 図1はこの病気の患者さんの血中 (2) 濃度を 測定したものであり、 2月から薬剤投与を開始して5月からは薬剤投与量を半分に減らしてい る。なお図2は全て甲状腺刺激ホルモンの量を表している。 (A) 図2 (B) 図 1 正常範囲 LEE ↓ 高 正常範囲 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 (D) (E) (F) 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月低 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 問1. 文中の空欄 (1)~(3)に当てはまる語句を答えよ。 問2.文中 (2) のはたらきを考慮した場合、 下線部 (B) の病気の症状として不適切と 考えられるものを次の①~⑤から一つ選び記号で答えよ。 ① 発汗量が増加する。(汗は揮発熱により体温を下げる) ° ② 寒冷刺激に対する耐性が低下する。 WD ③ 代謝が盛んになるため、体に必要なエネルギー量が増えて過食気味になる。 ④ 体内での反応が盛んになり、頻脈(脈拍が速くなる) がみられる。 ⑤ 甲状腺が肥大して、ホルモンを分泌する細胞の数が多い状態になる。 問3. この患者さんに薬剤を投与した結果、 (2) の濃度は図1のような変化をたどった。 この時、患者さんの体内における甲状腺刺激ホルモンの分泌量はどのように変化する か。 適切なものを図2 (A) ~ (F) から一つ選び、 記号で答えよ。 問4. この患者さんの病気は下線部(B)のような仕組みで発症する事を踏まえると、投与して いる薬剤の効果として適切なものは以下のうちのどれであると考えられるか。 最も適切なものを ①〜⑤から1つ選び、 記号で答えよ。 ① 脳下垂体にはたらき、 甲状腺刺激ホルモンの分泌を抑制する。 ② 脳下垂体にはたらき、 甲状腺刺激ホルモンの分泌を促進する。 ③ 血液中の甲状腺刺激ホルモンにはたらき、 甲状腺刺激ホルモンを分解する。 ④ 甲状腺にはたらき、 (2) の分泌を抑制する。 O ⑤ 甲状腺にはたらき (2) の分泌を促進する 3

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ここの設問がわかりません。答えを教えてください。

問2 ある動物の細胞を培養し, 細胞周期を調べる実験を行った。 まず, 増 殖中の細胞を固定し, 細胞のDNAを蛍光色素で標識した。 次に,分析装 置を用いて1細胞あたりのDNA 含有量を測定した。 その結果,図1の結 果が得られた。 なお,この細胞の細胞周期は約18時間である。 細胞数 (a) (b) (c) 1 2 (1) 図1(a)~(c) は, それぞれ細胞周期のどの時期の細胞だと考えられる のか答えなさい。 細胞あたりのDNA量 (相対量) 図1 (a) (b) (2)図1から,細胞周期の中で最も長いのはどの時期か, 理由とともに答えなさい。 なお、細胞周期の時期は, M, S, G1, G2 で答えなさい。 (3) 紡錘糸の形成を阻害する薬剤Aを加えて24時間培養した後, 細胞のDNA含有量を測定した結果、 図1の (a) と (c) の細胞数が変化した。 どのように変化したのか、 それぞれ答えなさい。 なお、数えた細胞数は図1と同 じとする。 (4) DNA合成を阻害する薬剤B を加えて 24時間培養した後、細胞のDNA含有量を測定した。 その結果、 図1 の各時期の細胞数が変化した。 どのように変化したのか,図1中に実線で描きなさい。 なお、数えた細胞数は 図1と同じとする。(※実際の解答欄には図1の実線が点線で描かれている。)

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問1の解説お願いします🙏 答えは①です!

第4問 次の文を読み、 以下の問いに答えよ。 免疫が過敏に反応することで, からだが不都合な状態になる症状を(ア)という。(ア)を引き起こす原因 となり得る物質は,花粉やダニ、ほこりや薬剤, 卵や乳製品など多種多様であり、個人によって異なる。花粉 症は (ア)の一種で、 免疫が花粉に対して過敏に反応し、 くしゃみや鼻水、目のかゆみなどが引き起こされる。 全身的に複数の器官で起こる急激な (ア)を(イ)という。たとえば、ハチにさされた経験のあるヒトが再び 同じ種類のハチにさされた場合, 免疫がハチの毒に対し過敏に反応し、急激な血圧低下や呼吸困難を引き 起こすことがある。(イ)のうち、血圧低下を伴う、生死にかかわる (2) 重篤な症状を(ウ)という。 免疫担当細胞は、成熟の過程で自己の細胞を攻撃するものが排除される(これを(エ)という)ため、成熟 したT細胞やB細胞は自身のからだの一部を攻撃することはない。しかし、(エ)に異常が生じると、自己を 非自己と誤認し, (b) (オ) 疾患を発症する。 免疫のしくみに支障をきたし,生体防御が全体としてうまくはたらかなくなった状態を免疫不全という。 免疫不全は、先天性のものと後天性のものに大きく分けられる。(c)AIDS(エイズ)は, (d)ヒト免疫不全ウイ ルスの感染によって起こる病気である。ヒト免疫不全ウイルスは(カ) 細胞に感染し、増殖しながらこれを破 壊するため,獲得免疫全体の機能が低下することになるが, (e)一見健康にみえる状態が数年から10年以 上続くこともある。 AIDS を発病し、免疫の機能が低下すると, 健康なときには発症しないような病原体に 感染しやすくなる。 このような感染を(キ)感染という。 問1 文中の空欄 (ア)~(キ) に当てはまる語句をそれぞれ答えよ。 問2文中の下線部(a) の読み方をひらがなで答えよ。 問3文中の下線部(b) の病例に該当するものを、 次の1~6のうちからすべて選べ。 1 関節リウマチ 2 糖尿病 (2型) 3 インフルエンザ 4 花粉症 5 重症筋無力症 6 橋本病 問4 文中の下線部(c)は、 Acquired Immuno-Deficiency Syndrome の頭文字をとったもので る。 Acquired Immuno-Deficiency Syndrome を日本語に訳せ 問5 文中の下線部 (d) の、 ヒト免疫不全ウイルスの略称をアルファベット大文字3文字で答えよ。 ◎問6 文中の下線部 (e) の理由を、 25~35字以内で説明せよ。

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明日テストです!答えがなくてわからないので回答お願いします🙇

12当は [リード D (A) 47 体細胞分裂に関する次の文章を読み、以下の問いに答えよ。 24時間で1回の細胞分裂が完了する哺乳類 の細胞集団を、一つ一つの細胞がもつ DNA量 を測定することができる機器を用いて解析し たところ、図(A)の測定結果を得た。 縦軸には 細胞数、横軸には DNA 相対量が示してある。 このグラフを解析すると, 全細胞数は3000 個 で,そのうち細胞当たりの DNA 相対量2の細 胞数は 2000個, DNA 相対量4の細胞数は500 個, DNA 相対量が2より多く4より少ない細胞数は500個であった。 これにより, この細胞集団には1細胞当たり2~4の間のさまざまなDNA量をもった細胞が混在 していることがわかる。 この細胞集団に試薬Xを添加して24時間培養を行い,細胞 当たりの DNA 相対量を測定したところ, 図(B) の結果が得られた。 (1) DNA 相対量が4の細胞は、細胞周期のどの時期の細胞か。 次の中からすべて選べ。 (ア) G2期 (イ)S期 (ウ) G2期 (エ) 前期 (オ) 中期 (カ) 後期 (キ)期 (2) この培養細胞のS期に要する時間は何時間か。 (3) 図 (B)の結果をもとに, 試薬Xは細胞に対してどのような効果を与えたと考えられ るか。 その説明文として適切なものを、次の(ア)~ (オ)から1つ選べ。 (ア) DNAを合成する反応を阻害した。 (イ) 細胞を死滅させた。 (エ) 細胞質分裂をさせなくした。 (ウ) 細胞から DNA を除去した。 (B) D 試薬 x 添加 521 2 細胞当たりのDNA 相対量 (オ) DNAを合成する反応を何度もくり返させた。 (4) 図(A)の細胞集団に, 紡錘糸形成を阻害する薬剤を添加して24時間培養を行った後、 細胞当たりの DNA 相対量を測定すると,どのような結果が得られるか、図示し て, そうなる理由を述べよ。 [17 兵庫県大改] 隠者 48 遺伝情報の発現に関する次の文章を読み、以下の問いに答えよ。 タンパク質が合成されるときには、 最初に DNAの塩基配列をもとにして(ア) RNA がつくられる。 この過程のことを(イ)という。次に、このRNAの連続した (ウ)つの塩基が1組となって、1つの(エ)を指定し, タンパク質が合成され る。この過程は(オ)とよばれている。 このようにして合成されたタンパク質は, 生体の構造や機能において重要なはたらきをしている。 (1) 文章中の(ア)~ (オ)に適する語句や数字を記せ。 (2) ヒトのゲノムは、30億塩基対から構成されている。 また, タンパク質をコードし ている遺伝子は2万個あるとされている。 DNAの一方の鎖だけが読み取られると 仮定し, タンパク質の平均分子量を90000, タンパク質を構成する(エ)1個 の平均分子量を120 としたとき, ゲノムの何%が遺伝子として利用されていると 考えられるか。 小数第1位まで求めよ。 (3) (オ)の過程にかかわる遺伝暗号を解読するため, 大腸菌をすりつぶして得た 抽出液に、以下の実験1~3のように人工的に合成したRNAを加えて, タンパ ク質合成を行った。 この大腸菌の抽出液には、タンパク質合成に必要なmRNA以 外のすべてのものが含まれている。 以下の実験とその結果を読み, ヒスチジンお よびリシンを指定するコドンを答えよ。 【実験1] AC の塩基配列をくり返す RNA を加えると, ヒスチジンとトレオニンが交 互に連結されたポリペプチド (多数のアミノ酸が連結した物質)が合成された。 [実験2] CAAの塩基配列をくり返す RNA を加えると, アスパラギンのみ, グルタ ミンのみ, トレオニンのみからなる3種類のポリペプチドが合成された。 [実験3] ACAAの塩基配列をくり返す RNA を加えると, アスパラギン、グルタミ ン, トレオニン、リシンの4種類のアミノ酸がある順で連結されたポリペプチト [15 芝浦工大 改 20 北里大 改 が合成された。 49 ユスリカの幼虫の唾腺染色体について、 次の問いに答えよ。 唾腺染色体を観察すると、 多くの横じまが見られる。 また、ある横じまの部分だけが大きく膨らんだ, パフ という部分も見られることがある。 この唾腺染色体を メチルグリーン・ピロニン染色液で染色すると, 右図 のようになった。 なお, メチルグリーンは DNA を青 緑色に、ピロニンはRNAを赤桃色に染める。 (1) 横じまは何の位置に対応すると考えられるか。下の語群から1つ選べ。 (2) パフでは何が行われていると考えられるか。 下の語群から1つ選べ。 [語群] 遺伝子 (イ) ゲノム (ウ)複製 (エ) 転写 (オ) 翻訳 D パフが赤桃色に染ま 横じまが青緑色に染ま ‒‒ 50 次の各問いに答えよ。 (1) 1928年にグリフィス, 1944年にエイブリーらが発表した, 遺伝子の本体がDNA [15 大分大改 であることを強く示唆した実験の概要とその結果を説明せよ。 (2) ハーシーとチェイスがバクテリオファージを大腸菌に感染させて増殖させた実験 [15 広島工大] から得た結論について, 70字以内で答えよ。 (3) 体細胞は同じ遺伝情報をもっていながら異なる組織に分化する。 どのようにして [15 東京電機大 ] 異なる組織に分化するのか。 簡単に説明せよ。 屋 (4) ガードンはアフリカツメガエルの核を壊した未受精卵にオタマジャクシの小腸細 胞から取り出した核を移植し, 成体を得ることに成功した。この研究でどのよう [15 名古屋市大 なことが明らかにされたか。 30字以内で記述せよ。 国 (5) ヒトゲノムに含まれている遺伝子を解析すると, 人類にとってどのように役立つ [17 東京学芸大 改] ことがあるか。 80字以内で具体例を述べよ。 53

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問3の解説で①④⑤に絞るところまでは理解出来たのですが、①と④が除外されるところで非相同組換え云々の説明がよく理解できなくてどなたか噛み砕いて説明して頂きたいです🥺

FR ミッ ル ひ ⅡI 純系白毛マウス由来胚性幹細胞(ES細胞)を用いて, Z遺伝子の機能を失った遺伝子組換えマウス を以下のようにして、作製した。ただし,純系マウスとは,長期にわたり近親交配を繰り返すことで、 遺伝子的に均一なマウスをいう。 (工程1) 2遺伝子の機能に不可欠な部分(図2の斜線) を制限酵素を用いて削除し、薬剤耐性 N遺伝 ゲティングベクターを作製した(図2)。 TADIATOOTO 子でおきかえた。 この機能を失ったZ遺伝子断片を毒素遺伝子をもつプラスミドに挿入し, ター (工程2) 工程1で作製したターゲティングベクターを制限酵素で直線化し、 ES 細胞の核内に電気 刺激を与えて導入した。 ES細胞の相同染色体のうちの1本のZ遺伝子とターゲティングペクター との間で相同組換えが起こり, Z遺伝子の一部が, N遺伝子でおきかわり, Z遺伝子の機能が失わ れた(図3)。ターゲティングベクターを導入したES細胞を, 抗生物質を含む培養液中で培養すると, 薬剤耐性遺伝子をもち、毒素遺伝子をもたない ES細胞のみがコロニーとよばれる細胞集団を形 成した。ターゲティングベクターがZ遺伝子と異なる位置に組みこまれる非相同組換えの起きた ES細胞のコロニーもあるため,(2)コロニーの細胞から得られたDNAをPCRを用いて解析し,相 同組換えを起こしたES細胞を同定した。 立川市 山 染色体上の遺伝子 ①② ANCE Z Z N遺伝子 毒素遺伝子のラ ターゲティングベクター(プラスミド 図2 CATET (工程5) 子 O : 黒毛マウス由来の胚盤胞を 構成する細胞 染色体上の機能を失った遺伝子 ⑦ / 遺伝子 毒素遺伝子 ターゲティングベクター(プラスミド) / 遺伝子 キメラ 図3 (工程3) 純系黒毛マウスの子宮から胚盤胞 (受精卵が発生してできた初期胚)を採取し、工程2で同 定した, 相同組換えを起こしたES細胞を注入して、 別の白毛マウス子宮に移植した。 すると白 毛と黒毛が入り混じったキメラマウスが生まれた (図4)。 キメラとは,同一個体内に異なる遺伝情 報をもつ細胞が混じっている状態を指す。 ○ : 白毛マウス由来 ES 細胞で相同組換えにより Z遺伝子の機能を失った細胞 f 4 01100 キメラマウス (5) I ×は相同組換えを示す (b): (工程4) (1) 工程3で得られたキメラマウスと黒毛マウスを交配させたところ, N遺伝子の挿入により, 機能を失ったZ遺伝子をもつマウスと, 正常Z遺伝子のみをもつマウスが生まれた。 ○工程4で得られた機能を失ったZ遺伝子をもつマウスどうしを交配した。 情報の整理 33

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