高1生物基礎の遺伝子のとこの範囲の実験で大腸菌が多く使われてる理由ってなんですか？ 例えば、DNAが遺伝子の本体と証明した実験（ハーシーとチェイス）、半保存的複製証明実験（メセルソンとスタール）です。 よかったら教えてください！！お願いします🙇‍♀️

半保存的複製のn回分裂したときのDNAの数の公式なんですが、写真の(2^n－2):2がなぜ2(2^n－1－1):2になるのかがわかりません！教えてください🙇‍♀️

1回分裂したとき n →DNAは2本 14 中間 "Noot PRA Nのみ (2-2):2 2 (2^²= ¹ 1) = 2 2x-11 1

半保存的複製はDNAヘリガーゼが二重らせん構造をほどいてDNAポリメラーゼによって複製されるという理解で大丈夫ですか？

(2)番の解説お願いします🙏🙏

[台] 基本例題 3 DNAの複製 重い窒素 (15N) を窒素源とする培地で 大腸菌を何代にもわたって培養すると, 大腸菌のDNAに含まれる窒素はほとん ど 15N となる。この菌を軽い窒素(14N) を窒素源とする培地で増殖させ, 分裂 MAS するたびに一部の菌から DNA を抽出し て塩化セシウム溶液の中で遠心分離す (99) ると,図のように DNAの密度によって、DNAの浮かぶ位置が異なる。 (1) 1回目の分裂で生じた大腸菌の DNAは、A~Cのどの位置に浮かぶか。 (2) 2回目およびn回目の分裂で生じた大腸菌のDNA は、A~Cのどの位置にど れだけの割合で現れるか、簡単な整数比で示せ。 なお, n回目の分裂につい てはnを用いて示せ。 大腸菌 指針(1)半保存的複製を行うので、1回目の分裂で できた DNA はすべて, '5N からなるヌクレ オチド鎖1本と 14N からなるヌクレオチド 鎖1本とからなる。 (2) 4回目までの分裂でできたDNAは右図のよ うになる。 n回目には, 2"本の DNA がで き そのうち15N からなるヌクレオチド鎖 を一方に含む DNA (B の位置) は常に2本。 残り (2″ - 2) 本はすべて 'N からなる (Aの 位置)。 15N のみからなる DNAはできない。 よって, A:B:C=(2"-2):20。 解答 (1) すべてBの位置に浮かぶ。 (2) 2回目...A:B:C=1:1:0 n回目･･ A:B:C=(2"-1):1:0 15Nを窒素源 とする培地 DNAを 抽出 14Nを窒素源 とする培地 POI 15N からなる ヌクレオチド鎖 A C のみ からなる 14日と15Nの ヌクレオチ ドからなる T OE FOS - 14N からなる- ヌクレオチド鎖 15のみ からなる STREE 1回目の分裂 - DNA の本数 2回目 AAAA 11 11 11 11 I 11 | 11 || 11 11 11 11 11 11 11 11 III 11 11 11 11 I 11 11 111111 11 11 11 111111111111 11 11 11 11 11111 11 11 1111111111 11 11 11 11 11 11 I 11 I 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 I 11 11 11 11 11 11 11 "1 11 [4] 2回目 16 (2) (3) 指

(4)転写翻訳の塩基配列の問題です。 アイウそれぞれ初めの3個の部分の考え方が分かりません。 答えは下の赤線を引いたところです。 解説お願いします。

取される週 (2) mRNAの塩基配列にしたがって, タンパク質が合成される過程を何というか。 (3) 1つのアミノ酸を指定する, mRNA の連続した塩基3個の配列を何というか。 (4) 図は DNAの塩基配列とDNA の一方の鎖の塩 A_G _TGG ・・・ (ア) 基配列を写し取ったmRNAの塩基配列である。 空欄に当てはまる適当な塩基を記号で示せ。 DNA mRNA U IGGA ―――・・・(イ) _C_ ...(ウ) 解 答 1 (1) DNA･･･ デオキシリボ核酸, RNA･･･ リボ核酸 (2) DNA･･･ デオキシリボース, RNA･･･リポ (3) アデニン, チミン, グアニン, シトシン (4) A...27%, T... 27%, G... 23% (5) 二重らせん 構造 2 (1) ア→オ→キ→エ→イ→ウ→カ (2) 半保存的複製 3(ア) アミノ酸 ース (イ) 総数 (2 )酵素 4 (1) 転写 (2) 翻訳 (3) コドン (4) (ア) AAGCCTTGG (イ) TTCGGAACC (ウ) UUCGGAACC 21

⑵の問題です。解説にあるように図に書いてあることは理解できるのですが、分離比率の意味がいまいちよくわからないのでなぜ答えが0：1：0になるのかがわかりません。なぜ答えがこのようになるのか具体的に回答お願いします。

「基本例題 32 DNAの複製 1953年(ア)と(イ)によりDNAが(ウ)構造をとることが提案され, 世界中の注目を集めた。 この構造を導き出すにあたっては, DNA 中の塩基である シトシンと(エ)の比率,アデニンと (オ)の比率がいつも1対1であると いう実験的な成果も参考にされた。 さらに, 彼らは (ウ) 構造から, DNAの複 製が(力)複製であるという仮説を提唱した。 1958年,これを見事に証明した (キ)と(ク)である。彼らは,大腸菌を窒素の同位体である『N で標識 した(ケ)を含む培地で14世代にわたって培養し,全 DNAの(コ)中に『N を組み込んだ。その後,この大腸菌を通常の窒素である 'N のみを含む培地で数世 代にわたり培養した。その間,世代ごとに大腸菌から DNA を抽出した。そして, (サ)溶液中で遠心分離することで密度勾配をつくり,抽出したDNA を,“N の みを含む DNA (N +14N), 'N と 15Nを両方含む DNA (N+15N), 15N のみを含む DNA (15N + '5N) に分離し,その比率を比較した。 その結果, DNA は (力)に複 製され,保存的複製および非保存的複製ではないことを明らかにした。 この発見は, 偶然にも大腸菌のDNAがそろって複製するという幸運によって導き出された。 (1) 文中のア〜サに適当な語句を答えよ。 (2) 下線部について 親のDNA を1代目として2代目のLN+1N, 14N + 15N, 15N + 15N の分離比率を答えよ。 (岩手大) (1) DNAが二重らせん構造をとっていることを提案したのは, ワトソンとクリックである。 その解明には、DNA の相補的塩基対 (AとT, CとG) の証明が大きな決め手となった。 DNAの複製のしくみについては, メセルソンとスタールが窒素の同位体の 'N を用いた 実験で解明した。そのしくみは、DNAの2本鎖がそれぞれ鋳型になり、新しいヌクレオ チド鎖がそれぞれで合成されて2組の2本鎖ができるというもので、半保存的複製といわ れる。 (2)この問題は,必ず図を描いて確認しよう。 2代目のDNAでは IN を含む DNA を鋳型 としてN を含む DNAが複製されているので2本ともN + 15N になる。 2代目 - 鋳型 親 (1代目) 15N. 115N 15N 14N 14N 15N - 鋳型 解答 グアニン オチミン (1) アイワトソン, クリック (順不同) ゥ 二重らせん エ 半保存的 キク メセルソン, スタール (順不同) ケ 塩化アンモニウム 塩基サ塩化セシウム (2) (N+¹4N): (¹4N+¹5N) : (¹5N + ¹5N) = 0: 1:0 11章 遺伝情報の発現 | 207 11章

(2)半保存的複製の比の問題です。 解説の赤線の部分で、(2のn乗－2)を2で約分して(2のn－1乗－1)になるのが分かりません。 なぜn乗がn－1乗になるのか分からないので教えてください。

(21 34 DNAの複製 DNAの複製のしくみを調べるために,次の実験を行った。 [実験 1] 大腸菌を窒素の同位体15N を含む培地で何代も培養し, DNA分子中の窒素 をすべて15Nに置きかえた。この大腸菌からDNAを取り出し密度勾配遠心法によ り DNAの重さを調べた。 TETO [実験2] 実験1の大腸菌をふつうの窒素14N だけ を含む培地に移して分裂させ,分裂ごとに大腸 菌からDNAを取り出し, 実験1と同様に DNA の重さを調べた。 (1) 実験2で, 2回分裂および3回分裂した後の DNAは、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量 比で現れるか。 (a) (b) (c) の比率として最も適 当なものを次の(ア)~ (カ)から1つずつ選べ。 (ア) 1:0:0 (イ) 1:1:0 (ウ) 1:0:1 (エ)3:1:0 (オ) 3:0:1 (カ) 1:3:0 実験2で, n回分裂した後の DNAは、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量比で 現れると推定されるか。 (a): (b) (C) の比率を, n を用いて答えよ。 LA tart 実験 1 実験 2 1回 分裂後 2回 分裂以降 軽い 中間 遠心力 重い D .... D そのはたらき

(2)DNAの複製の比の問題です。 解説の赤線を引いたところの前までは分かるのですが、最終的にどうしてこの比になるのか分かりません。 2のn乗－2を簡単な比に直して、2のn－1乗－1にする考え方を教えてください。

(21 34 DNAの複製 DNAの複製のしくみを調べるために,次の実験を行った。 [実験 1] 大腸菌を窒素の同位体15N を含む培地で何代も培養し, DNA分子中の窒素 をすべて15Nに置きかえた。この大腸菌からDNAを取り出し密度勾配遠心法によ り DNAの重さを調べた。 TETO [実験2] 実験1の大腸菌をふつうの窒素14N だけ を含む培地に移して分裂させ,分裂ごとに大腸 菌からDNAを取り出し, 実験1と同様に DNA の重さを調べた。 (1) 実験2で, 2回分裂および3回分裂した後の DNAは、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量 比で現れるか。 (a) (b) (c) の比率として最も適 当なものを次の(ア)~ (カ)から1つずつ選べ。 (ア) 1:0:0 (イ) 1:1:0 (ウ) 1:0:1 (エ)3:1:0 (オ) 3:0:1 (カ) 1:3:0 実験2で, n回分裂した後の DNAは、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量比で 現れると推定されるか。 (a): (b) (C) の比率を, n を用いて答えよ。 LA tart 実験 1 実験 2 1回 分裂後 2回 分裂以降 軽い 中間 遠心力 重い D .... D そのはたらき

半保存的複製の部分でこのような一般項がでてくるのですが、この答えの出し方がわかりません。

2² 2n - 2 = 2:2 (2h-1-1) 2h-1-1 () 1 2

メセルソン，スタールの実験について質問です！ 下の写真の右に書いてある比がなぜ正しいのかがわかりません。

a半保存的複製 15 15 11 15 14 - 壁 1414 195195 QUID 0017 be 1915 11 010 C A 証明 1514 14 19 14191415 1 1 1 1 1 1 1 J I DO 11 (2208)