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生物 大学生・専門学校生・社会人

セミナー生物基礎の基本問題24から26までの内容が上手く理解できません。詳しく教えていただきたいです。

[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)はク 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。 さ [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。 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。 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 (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。 [知識 実験・観察 25. DNA の抽出DNAを抽出する手順に関する次の各問いに答えよ。 [手順1] 凍らせたニワトリの肝臓の塊をおろし金ですりおろした。 [手順2] 乳鉢に, 肝臓をすりおろしたものとタンパク質分解酵素溶液を入れ, 乳棒で肝 臓をさらにすりつぶした。 [手順3] 手順2でつくった抽出液に, 15%の食塩水を加えて軽く混ぜた。 [手順4] 抽出液をビーカーに移し, 100℃で5分間煮沸し、ある程度冷ましてからガーゼ を重ねたものを用いてろ過した。 A [手順5] ろ液をよく冷却した後, よく冷やしたエタノールを静かに加え,ガラス棒で静 かにかき混ぜてDNAを巻き取った。 さく 問1. 手順1,2および4を行った目的をそれぞれ簡潔に答えよ。 問2. 手順5で,ろ液にエタノールを加えるとDNAが取り出せる。このことは,DNAが エタノールに対してある性質をもつからであるが, それはどのような性質か。 26. DNA の複製●DNAの複製様式が証明された実験に関する下の各問いに答えよ。 [実験] 大腸菌を,通常よりも重い窒素(N) を含む培地で何代 も培養した。その後、通常のNを含む培地に移して大腸菌を 分裂させた。 通常培地で1回分裂させたもの,2回分裂させ たものからDNAを精製して、通常培地に移す前の大腸菌の DNAと密度勾配遠心法にて比較した。 その結果、通常より 比重の大きいDNA, 通常のDNA, そしてその中間の比重の DNAの3つに分けることができた(図1)。 -通常の比重の DNA が集まる位置 中間の比重のDNA が集まる位置 比重が大きい DNA が集まる位置 図 1 密度勾配遠心法 遠心力を利用し、 溶質を比重の違いによって分離する方法。 問1.この実験から明らかになったDNAの複製のしくみを何というか。 問2. 通常培地で1回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。次のア~ウのなかから過不足なく選び、記号で答えよ。 ア.通常より比重が大きい DNA イ 通常のDNA ウ. 中間の比重のDNA 問3. 通常培地で2回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。 問2のア~ウのなかから過不足なく選び, 記号で答えよ。 歳 [知識] 27. DNA の複製と分配 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。ふる 細胞周期は, DNA合成準備期ア |期) DNA合成期 イ期), 分裂準備期 (ウ), および分裂期(エ |期)の4つの時期に分けられる。 DNA合成期では、 核において染色体に含まれるDNAが複製される。 DNA の複製は、2本鎖DNAがほどけ て2組の1本鎖DNA となり,その両方が鋳型となって最終的に2組の2本鎖DNA がつ くられる。 複製された2組の2本鎖DNAは, 分裂期を経て2個の娘細胞に等しく分配さ れる。 AMC00 問1.文中空欄ア~エ を埋めよ。 問2. 下線部について, DNA の複製において, もとのDNAと同じ塩基配列のDNAが2 組つくられるのは、塩基間のどのような性質にもとづいているか,簡潔に説明せよ。 知識 計算 音 遺伝子とそ 28. 体細胞分裂とDNA合成 タマネギの根端を用いて体細胞分裂のようすを観察した 次の文を読み, 下の各問いに答えよ。 問1. 体細胞分裂のようすを観察するためには, 通常,次の①~④の実験操作を行う。こ れらを正しい実験の手順になるように順番に並べ、番号を答えよ。 ① 解離 ②染色 ③ 固定 ④ 押しつぶし 問2. この実験に用いたプレパラートにおいて観察された各時期の細胞数は,次の表のと うになった。この標本において、分裂期の長さは何時間何分になるか。 ただし, 細胞 期の長さは25時間とし、それぞれの細胞は、互いに無関係に分裂している。 間期 前期中期 後期 終期 細胞数 623 8 40 22 7 2. 遺伝子とその働き

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教えてもらえるとありがたいです!

II DNAの研究史において、 DNA の複製方法には、次の仮説1~3があった(図2)。 (c) 仮説 1 もとの2本鎖DNAはそのまま残り、新たな2本鎖DNAができる。 仮説2 もとの2本鎖DNAのそれぞれの鎖を鋳型にした2本鎖DNAができる。 仮説3 もとの2本鎖DNAはヌクレオチドがばらばらになり、もとのDNA鎖と新しい DNA 鎖が混在した2本鎖DNAができる。 この仮説3では、親世代のヌクレオチ ドが均等に(それぞれ50%ずつ) 複製後のDNA分子に伝わるものとする。 新たに複製された もとのDNA鎖 DNA 鎖 || I FO 仮説1 仮説 2 仮説3 図2 メセルソンとスタールは、窒素原子に重さの異なるもの (通常の窒素原子と重い窒素原 子) が存在することを利用して, 次の手順1~3で仮説1~3を検証する実験を行った。 手順1重い窒素を含む培地で大腸菌を何世代も培養し、DNAに含まれる窒素がすべて 重い窒素に置き換わった大腸菌を得た。 手順2 手順1で得た大腸菌と, DNAに含まれる窒素がすべて通常の窒素である大腸菌 からDNAをそれぞれ抽出し, 抽出したDNAを遠心分離して, 2本鎖DNAの比 を調べた。その結果、図3のように、重い窒素のみからなるDNAは試験管の下 方に、通常の窒素のみからなるDNAは上方にバンドとして現れた(図3)。 手順3 手順1で得た大腸菌を、通常の窒素を含む培地で1回分裂させた。

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9番の科学研究の問題わかる方誰か教えて頂きたいです🙇‍♀️

2. 相同染色体が対合し、 〇間で交差が起こり, る. 期か 体の内側に移動するのは、とり (A) 有糸分裂 (B) 減数第一分裂 きの対が中期板に整 レベル2: 応用/解析 染色体が分離する セントロメアで接 5. する. ズマが形成さ の対が維持さ Iで切断さ -り 後期Ⅱ れて, 姉妹 合と交差 は起こら (C) 減数第二分裂 (D)受精 3. 減散第二分裂はどのような点が有糸分裂と類似 ているか. (A) 後期に姉妹染色分体が分離する。 (B) 分裂の前に DNA が複製する. (C) 娘細胞が二倍体である. (D) 相同染色体が対合する. 4. 細胞周期のG期の二倍体細胞のDNA含量をxと したとき、同じ細胞の減数第一分裂中期のDNA含 量はどれか. (A) 0.25x (B) 0.5x (C)x (D) 2x 5. 問4の細胞の系譜を追跡したとき, 減数第二分裂 中期の1個の細胞のDNA含量はどれか. (A) 0.25x (B) 0.5x (C)x (D) 2x 6. 描いてみよう 図は 減数分裂中の細胞を示 ばかすの遺伝子は染色体長腕上のF印の遺伝子座 ばか髪の色の遺伝子はH印の遺伝子座にあること 明らかとなっている。この細胞を提供した人は か々の遺伝子の異なる対立遺伝子を遺伝により受け 継いでいる (「そばかす」 と 「黒髪」の対立遺伝子 一方の親から受け継ぎ、もう一方の親から「そば かすなし」 と 「金髪」 の対立遺伝子を受け継いでい かこの図の減数分裂の結果生じる配偶子の対立 遺伝子の組み合わせを予測しなさい(後の減数分裂 の図を描いて対立遺伝子の名称を記入すると考えや すくなるだろう). また,この人のつくる他の配偶 子について,これらの対立遺伝子の組み合わせとし て可能なものをリストにして示しなさい。 10. テーマに関する小論文: 情報 生命の連続性は DNAに刻まれた遺伝情報に基づいている. 動物の 有性生殖の過程の染色体の挙動が,どのようにして 親の形質を子孫に永続的に伝達し,同時に子孫の間 に遺伝的な多様性を確保しているかを300~450字 で記述しなさい から 11. している. は (a) 以下の用語を適切 H な構造の部位に記 伝的な 入しなさい. 分配, 染色体 (複製され 受精 妹染 ているか, 未複製 組 3. 性 あ み 伝 かも記入すること), セントロメア, 動原体, 姉妹染色分体, 非姉妹染色分体, 相同染色体対 ([ ]で示すこと), 相同染色体(それぞれ記 入すること), キアズマ, 姉妹染色分体間接着, 遺伝子座 (FとHの対立遺伝子がわかるように) (b) 染色体の一倍体および二倍体の構成を記述し なさい. (c)減数分裂中のどの期か判定しなさい. レベル3: 統合/評価 7. 問6の細胞が行っているのが有糸分裂ではなく減 数分裂であることは,どの点からいえるか. 8. 進化との関連 多くの生物種は有性生殖または無 性生殖のどちらかを行う. ある生物種は、生活環境 が好ましくなくなったときに無性生殖から有性生殖 へ転換することができるが, その進化的な重要性に ついて考察しなさい. 9. 科学的研究 問6の図はある人の減数分裂中の細 胞を示したものである. これまでの研究により、 そ

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問題の意味もわからず問いの答えも分かりません。 教えてください

41. 細胞周期 解答 1. (ア)… 4 (イ… 2 (ウ) 9 (エ)・・・5 問2. G2期からG, 期までに相当する時間。 解法のポイント 3.8時間 チミジンによく似た構造のデオキシウリジン (dU)にエチニル基を結合させたエチニ ルデオキシウリジン (EdU) は, DNA 合成時に新たなヌクレオチド鎖の構成成分として 取り込まれる。 問1. 次の図は, 蛍光標識された細胞が、 細胞周期のどの時期にあるのかを経時的に 示している。 蛍光標識された細胞は, 赤で示した時期にある。 (ア) グラフは, 観察され たM期の細胞のうち, 蛍光標識されている細胞の割合を示している。 処理後4時間ま で標識された細胞がみられないのは, 標識時にS期にあった細胞がまだG2期にあっ てM期に到達していないためと考えられる (図 ①~③)。 したがって, G2期は4時間で あることがわかる。 (イ)処理後4~6時間までは, 標識された細胞の割合が増加してい る。 これは, 標識されていないM期の細胞がしだいにG 期に移行するとともに, 標識 された細胞が次々にM期に移行してきたためと考えられる (図 ③~⑤)。 ここで, M期 の細胞のうち標識された細胞が100%になった時点は, 標識された細胞のうち最初に M期に入ったものがM期の最後に達したときと考えられる(図⑤)。したがって, M期 は 6-42 (時間) であることがわかる。 (ウ)細胞周期において, 標識時にS期以外にあ った細胞は, 標識されていない。したがって, 標識時にS期の最も初期の細胞がM期 に入った9時間後 (図⑥) 以降は, 標識されていない細胞がM期に移行してくるため, しだいに標識されたM期の細胞の割合が100%から減少すると考えられる。 (エ)標識し たS期の最後の細胞がM期に入るのが4時間後 (図③), S期の最も初期の細胞がM期 に入るのが9時間後 (図⑥) であることから, S期は9-45(時間) であることがわか る。 (%) ①実験開始 ②2時間後 XM期 M 細胞周期 細胞周期 0 2 456 911 (時間) ① ② ③3⑤ 6 7 チミジン類似体 (EdU) 処理後の時間 ③ 4 時間後 XM期 2 細胞周期 M期の細胞の割合 蛍光標識された 100% G2期 S期 ⑥ 9 時間後 G₂ /G 期 M 細胞周期 G2期 S期 ④ 5 時間後 GM 期 細胞周期 G 期 S期 ⑦11時間後 / G 期 G₂A S期 ⑤ 6 時間後 XM期 細胞周期 /G 期 S期 標識時にS期の最後 にあった細胞 G2期 OM期 標識時にS期の最も 初期にあった細胞 /G 細胞周期 G₁N S期 SAA 問2. 標識されるまでに最も時間がかかる細胞は, G2期の最初にある細胞である。 この 細胞が EdU を取り込みはじめるS期までには, G2 期, M期, G 期を経る。 したがっ て, G2 期, M期, Gi期の合計が14時間である。 問3. 問1と問2から, Gz, M, Gi期を合計した時間が14時間で、 (ア)からG2期は4時間, (イ)からM期は2時間である。 したがって, G1期は14-4-28 (時間)である。 G₂A G期 計算 41. 細胞周期 次の文章を読み、 下の各問いに答えよ。 ある動物の培養細胞では, それぞれの細胞が同じ細胞周期をもちながら, 同調せずラン ダムに細胞分裂をくり返す。 この培養細胞について, 細胞周期の各時期 (G1 期, S期, G2 期, M期) の時間を調べたい。そこで培養液中にチミジンの類似体(EdU) を短時間加え, 細 胞に取り込ませた。 この EdUの短時間処理によって, 細胞周期のさまざまな段階にある 細胞のうち, S期の細胞だけをすべて標識することができる。 短時間処理後,この EdU を 十分に洗浄除去し, EdU を含まない培地で培養を続けた。 そして適当な時間間隔で細胞 を採取し, EdUと蛍光色素を結合させ、 蛍 (%) 100- 0 EdUの取り込みによって蛍光を発する 細胞を蛍光顕微鏡を用いて検出し観察し た。 培養細胞のM期の細胞は, 凝縮した 染色体をもつため識別できる。 そこで, 採取されたすべての細胞のなかからM期 の細胞を選び, そのなかでEdUによっ て蛍光標識された細胞の割合(%) を調べ たところ, 図のような結果を得た。 図から, 細胞周期のS期、G2期, M期の所要時間をそれぞれ求めることができる(ただ し, S期の時間はM期より長いものとする)。 まず EdU の短時間処理によって EdU を取 り込んだG2期の直前の細胞, すなわちS期の最後の細胞に注目しよう。 この細胞は、 この 後, G2期の時間を経由してM期に入る。このとき, 蛍光標識された細胞が, M期に最初に 現れる。したがって, G2期は(ア)時間となる。 次に, S期の最後の細胞が, M期の最 後に到達したときを考える。 S期の時間がM期より長いことから, M期のすべての細胞が 蛍光標識されることになる。 したがって, M期は (イ) 時間となる。 4 6 9 11 (時間) チミジン類似体(EdU) 処理後の時間 一方, EdU の短時間処理直後, G. 期を出た直後、 すなわち EdU を取り込んだS期の最 も初期の細胞に注目しよう。 この細胞がM期に入るのは, EdU の処理後 (ウ)時間を 経過したときである。 S期の最後の細胞が EdU 処理後 (ア)時間でM期に入ったこと から, S期の時間は (エ) 時間となる。 *チミンとデオキシリボースが結合したDNAの構成成分。 問1. (ア) (エ)に適切な数値を入れて文章を完成せよ。 問2. 下線部について, EdU を加えたまま洗浄除去することなく培養を続けたところ, EdU 添加後14時間ですべての細胞が蛍光色素で標識されるようになった。 この14時間 とは,細胞周期のどの時期に相当する時間か, 簡潔に答えよ。 問3. 問1および問2の結果から, G1期の時間を求めよ。 ( 17. 北海道大) ヒント 問2. 標識されはじめるまでの時間が最も長い細胞が, EdU 添加時にどの時期にあり, 標識されはじめるま でどの時期を経るのかを考える。 れたM期の細胞の割合

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5(酸素の運搬)次の文章を読み,あとの問いに答えよ。 ヒトでは,赤血球に含まれる( ① )というタンパク質が酸素の運搬に重 要な役割を果たしている。( ① )に結合する酸素の割合は, おもに酸素濃 度によって変化し,酸素濃度が( ② )く, 二酸化炭素濃度が( ③ )い肺 胞では,大部分のヘモグロビンが酸素と結合して。酸素 (O )となる。 方,酸素濃度が(④ )く, 二酸化炭素濃度が( ⑤ )い組織では, 酸素を 離しやすく,(o 0 )にもどる。この性質によって、赤血球は効果的に肺 で酸素を受け取り,組織に酸素を供給することができる。 (1) 0~6の空欄に適する語句を答えよ。 (2) 鮮やかな赤色をしているのは,下線a), (b)のいずれを多く含む血液か。 5 2 5) >例題3 0000000 る 一の 6(酸素解離曲線) 右図は, ヒトの血液の酸素解離曲線である。 肺胞内の酸素濃度の相対値が100, 二 酸化炭素濃度の相対値が40 で,組織内 素 の酸素濃度の相対値が30, 二酸化炭素 寿 濃度の相対値が60であるとき, 次の(1) ~(3)の割合(%)を整数で答えよ。血時 (1)肺胞での酸素へモグロビンの割合。 (2) 組織での酸素へモグロビンの割合。 (3) 肺胞における酸素へモグロビンのう ち,組織で酸素を放出するものの割合(酸素解離度)。 お求知議の(1) 二酸化炭素 80-濃度 40 60 >例題3 40 二酸化炭素濃度 60. 20 80 100 20 40 酸素濃度(相対値) 0 60 7 7(血液凝固)次の文章を読み, ①~④の空欄に適する語句を, 下の語群か ら選んで答えよ。 血管が傷ついて出血すると, 傷ついた場所に (0 )が集まる。( ① )は, 血液凝固には たらく( 2 )因子を放出する。血しょうから も因子が放出され, これらの因子のはたらきで、 ( 3 )というタンパク質が生成される。そし て、( ③ )からなる繊維の網目に血球がから の 血お断する (2 3) S >例題4 めとられて( O )ができ,これが血管の傷つ いた部分をふさぎ, 出血を止める。 (語群](a) 赤血球 (b)白血球 (c)血小板 (d)血液凝固 (e)フィブリン (f)血べい (8) 線 溶(h) 放 出 (i) アミラーゼ (i)血 清 8 8(血液凝固)次の文章を読み,あとの問いに答えよ。 血液を試験管にとってしばらく放置すると,試験管の下部に。赤色の沈殿 が生じ,その上部は, @やや黄色がかった透明な液となる。 (1) 下線部のを何というか。次の(a)~(d)から選べ。 (a)血しょう (2) 下線部のは何か。(1)の(a)~(d)から選べ。 >例題4 (b)血 清 (c)血ペい (d)血 球 22 6E3 へモグロビンの割合(%)

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