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生物 高校生

「atg2の欠損株の増殖優同期が長いので」までは理解できたのですが、そのあとにつづく「呼吸への切り替えを 促進 する」の所がなぜだか分からないので教えてください🙏🙇‍♀️ また、(1)の「増殖を抑制すると考えられる」はなぜダメなのですか? ➡️欠損株の方は野生株より... 続きを読む

1 酵母がエネルギーを産生するしくみに関する次の文章を読んで以下の設問に答えよ。 酵母(Saccharomyces cerevisiae) は、 周囲の環境に応じて呼吸や発酵を使い分けエネルギーを産生している。 解糖系で代謝できる炭素源(グルコースなど)が低濃度存在する条件ではパスツール効果という現象がみられ る。一方、解糖系で代謝できる炭素源が豊富に存在する場合には, 好気条件であっても発酵でエネルギーをま かなう。その後,解糖系で代謝できない炭素源 (エタノールなど)のみの栄養飢餓状態におかれると、エネルギ 一獲得の方法が発酵から呼吸に切り替わり, エタノールなどが呼吸基質となる。 ②オートファジーは、自らの細胞質成分を分解しリサイクルするシステムであり,栄養飢餓に対する適応機 能のひとつである。 栄養飢餓に直面すると、細胞の活動を大きく変化させるため,細胞内では様々な生体分子 の作り換えをするが, オートファジーは自らの細胞質成分を分解することで速やかにその材料を供給するこ とに働くと考えられる。 そこで, 炭素源としてグルコースが豊富に与えられた状態からエタノールのみの状態 におかれたときのエネルギー産生に対するオートファジーの役割を実験で調べてみよう。 (実験 1) 酵母のオートファジーに必須の遺伝子 atg2 を欠損した株の増殖を野生株と比較した。 酵母はグルコース添 加培地で前もって培養し, それらを一定量採取して新たな培地に入れて培養を開始した。 新たな培地としてグ ルコースまたはエタノールを豊富に添加した培地を使用した結果, 図1のグラフが得られた。 培養は好気条 件で行っており、酵母をエタノール添加培地に移すことによってエネルギー産生方法が発酵から呼吸に切り 替わることを期待した。 細胞数 0 8 グルコース + エタノール- 炭素源 グルコース グルコース エタノール エタノール 0 24 48 72 96 120 時間(h) グルコース- エタノール+ 24 48 72 96 120 時間 (h) 図 1 酵母増殖の時間経過 野生株は実線, atg2欠損株は破線で示した。 新たな培地で酵母の培養を開始した時点を0とした。 また、野生株ついて A増殖誘導期 (準備期), B増殖期, ©増殖停止期を矢印で示した。 (実験 2) 実験1と同様の培養条件で、 あるタンパク質の分解を指標にオートファジーの有無を調べたところ、表1の 結果が得られた。 表1 培養条件ごとのオートファジーの有無 培養条件 結果 オートファジーの有無 なし し 「あり」 なし 株 野生株 atg2 欠損株 野生株 atg2欠損株 野生株 欠損株

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生物 高校生

問3です。根粒菌についての問題なのですが、答えと違うところがあれば指摘して頂きたいです!ほぼ添削みたいな感じになってしまいすみません…

問題Ⅰ ①植物は土壌中から無機窒素化合物を吸収し、それをもとにアミノ酸などの様々な有機窒素 化合物をつくる。 土壌中に含まれる無機窒素化合物が乏しい場合、ほとんどの植物は良く生育 できないが, マメ科植物は例外である。 マメ科植物は根粒をつくり,その内部で根粒菌が②室 素固定により NH*をつくりそれを植物に与える。 植物はその代わりに ③ 光合成産物を根粒菌 に与え、互いに利益を得ている。 問1 下線部①について,次の文中の空欄に適語を入れよ。 〈文〉 植物は根から吸収した ( 1 ) を(2)に(3),(2)をグルタミン酸と結 合させることで( 4 )を合成する。 問2 下線部②について, 単独で窒素固定をできる従属栄養の好気性細菌を1つ答えよ。 問3 マメ科植物は根粒の数を調節する仕組みを備えており, 植物体の地下部と地上部の間で の物質のやり取りが関わる。まず、根粒が形成されたことを伝える物質が地下部で合成さ れ,地上部へ運ばれると,地上部から地下部へ別の物質が送られ根粒数が増えすぎないよ うに調節される。 遺伝子 A,B の機能が失われた突然変異株 a b では,ともに過剰に根 粒がつくられる。 野生株や突然変異株 a b の地上部と地下部を様々な組み合わせで接ぎ 木して根粒菌とともに栽培してできた根粒数を調べた。 根粒数が野生株と同程度であれ ば+,それよりも多ければ + + と表記した。 表の結果より, 遺伝子AとBが地上部と地 下部のどちらではたらき 根粒数をどのように制御していると考えられるかを,解答欄の 枠の範囲内で説明せよ。 接ぎ木法で作成した植物が作る根粒数の測定結果 実験名 1 2 3 4 5 6 地上部 野生株 変異株 a 野生株 変異株 b 変異株 変異株 b 地下部 根粒数 変異株 a + 野生株 変異株 b 野生株 変異株 b 変異株 a + + + + + ++ + Tx Le 問4 下線部③について, 光合成と化学合成の違いについて、 解答欄の枠の範囲内で説明せよ。 ( 2012 立教大+2011 茨城大)

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生物 高校生

この問題が何故この答えになるのかわかりません…

問2 大腸菌はグルコースがあると優先的にグルコースを栄養分として利用する。 一方で、大腸菌 は負の調節がはたらくラクトースオペロンをもっており, グルコースの代わりにラクトースを 与えると,その分解にはたらく酵素群を合成するようになる。 大腸菌の変異株AとBは, それぞれ異なる場所に突然変異を1つだけもち、いずれもラク トースの有無に関係なく常にラクトース分解酵素を合成する。 これらの突然変異はどちらも, ラクトースオペロンに関連する領域 (調節遺伝子, オペレーター, プロモーター, ラクトース 分解酵素の遺伝子群) の中にあることがわかっている。 変異株 AとBのそれぞれに、野生株の関連領域の DNA を新たに導入すると、変異株で は突然変異をもっているにも関わらず、ラクトースの存在下でしかラクトース分解酵素をつく らなくなったが、変異株 B ではラクトースの有無に関係なく常にラクトース分解酵素を合成 し続けた。 この実験結果から, 変異株 AとBはそれぞれどこに異常があったと考えられるか。 最も適 当なものを次の ①~④のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 10 ① 調節遺伝子 ③ プロモーター ② オペレーター ④ ラクトース分解酵素の遺伝子群 問

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生物 高校生

これ,解いてくれる方いませんか?? わからなくて困ってます,,,

★第13問 大腸菌における遺伝子発現の調節に関する次の文章(A・B) を読み, 下 の問い(問1~4) に答えよ。 〔解答番号 1 5 ( 配点 18 ) A 大腸菌を、グルコースとラクトースが含まれる培地で培養すると, 栄養源とし てグルコースが利用できるうちはラクトースを利用しないが, グルコースがなく なるとラクトースを利用するようになる。 ラクトースを栄養源として利用する場 合には、ラクトース分解酵素を始めとして, グルコースの利用には必要ない3種 類の酵素が必要となる。 これらの酵素の遺伝子は、培地にグルコースがある場合 には発現が抑制され, ラクトースはあるがグルコースがない場合には発現が促 進されるようひとまとめに調節されておりラクトースオペロンとよばれている。 ラクトースオペロンでは、3種類の酵素の遺伝子の上流に, 図1に示すように, RNAポリメラーゼが結合する部域と, 遺伝子発現の調節にはたらく2種類のタ ンパク質(X・Yとする) が結合する部域xy がある。 (a) 部域xにタンパク質 Xが結合すると, DNA への RNAポリメラーゼの結合が促され, また、部城y にタンパク質Yが結合すると, DNAへのRNAポリメラーゼの結合が妨げられる。 タンパク質Yのようなはたらきをもったタンパク質は ア とよばれ,また, このタンパク質が結合する部域yは イ とよばれている。 タンバ ク質 X 11 部城 RNA ポリメラーゼ タンパ ク質 Y A 部城y RNAポリメラーゼ が結合する部域 酵素1 ラクトースの利用に必要な 酵素群の遺伝子 図1 ラクトースオペロン 85 - 酵素2 酵素 3 遺伝子の発現 第2章 問1 下線部(a)に関して考えられることとして最も適当なものを、次の①~⑤ のうちから一つ選べ。 1 ① タンパク質Xは,グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがないと部域yに結合する。 ② タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがあると部域yに結合する ③ タンパク質Xは, ラクトースがないと部域ェに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ④ タンパク質Xは, グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ⑤ タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがないと部域y に結合する。 イ 問2 上の文章中の ア を次の①~6のうちから一つ選べ。 ① ② 4 [⑤ 6 ア オペレーター オペレーター 基本転写因子 基本転写因子 リプレッサー リプレッサー に入る語の組合せとして最も適当なもの 2 イ プロモーター リプレッサー オペレーター リプレッサー オペレーター プロモーター 86

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生物 高校生

誰か解いてくれる方いませんか?? 答えがなくて困ってます,,

★第13問 大腸菌における遺伝子発現の調節に関する次の文章(A・B) を読み, 下 の問い(問1~4) に答えよ。 〔解答番号 1 5 ( 配点 18 ) A 大腸菌を、グルコースとラクトースが含まれる培地で培養すると, 栄養源とし てグルコースが利用できるうちはラクトースを利用しないが, グルコースがなく なるとラクトースを利用するようになる。 ラクトースを栄養源として利用する場 合には、ラクトース分解酵素を始めとして, グルコースの利用には必要ない3種 類の酵素が必要となる。 これらの酵素の遺伝子は、培地にグルコースがある場合 には発現が抑制され, ラクトースはあるがグルコースがない場合には発現が促 進されるようひとまとめに調節されておりラクトースオペロンとよばれている。 ラクトースオペロンでは、3種類の酵素の遺伝子の上流に, 図1に示すように, RNAポリメラーゼが結合する部域と, 遺伝子発現の調節にはたらく2種類のタ ンパク質(X・Yとする) が結合する部域xy がある。 (a) 部域xにタンパク質 Xが結合すると, DNA への RNAポリメラーゼの結合が促され, また、部城y にタンパク質Yが結合すると, DNAへのRNAポリメラーゼの結合が妨げられる。 タンパク質Yのようなはたらきをもったタンパク質は ア とよばれ,また, このタンパク質が結合する部域yは イ とよばれている。 タンバ ク質 X 11 部城 RNA ポリメラーゼ タンパ ク質 Y A 部城y RNAポリメラーゼ が結合する部域 酵素1 ラクトースの利用に必要な 酵素群の遺伝子 図1 ラクトースオペロン 85 - 酵素2 酵素 3 遺伝子の発現 第2章 問1 下線部(a)に関して考えられることとして最も適当なものを、次の①~⑤ のうちから一つ選べ。 1 ① タンパク質Xは,グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがないと部域yに結合する。 ② タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, グルコースがあると部域yに結合する ③ タンパク質Xは, ラクトースがないと部域ェに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ④ タンパク質Xは, グルコースがあると部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがあると部域yに結合する。 ⑤ タンパク質Xは, グルコースがないと部域xに結合し, タンパク質Yは, ラクトースがないと部域y に結合する。 イ 問2 上の文章中の ア を次の①~6のうちから一つ選べ。 ① ② 4 [⑤ 6 ア オペレーター オペレーター 基本転写因子 基本転写因子 リプレッサー リプレッサー に入る語の組合せとして最も適当なもの 2 イ プロモーター リプレッサー オペレーター リプレッサー オペレーター プロモーター 86

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写真の問題を解説付きで教えて欲しいです。 解答はないです。 よろしくお願いします。

アカバンカヒの野生株は糖や無機塩類など成長に必要な最少の養分を含む培地(最少培地)で生育する。このカビにX線を 当てたところ,最少培地では生育できないような突然変異株X, Y, Zが生じた。これらの変異株を用いて, 最少培地に物質 の交雑実験の結果から,それぞれの変異株はいずれも1つの遺伝子の異常によって生じたことがわかった。 A, B, Cのいずれかを加えた培地でカビの生育を調べたところ,次の表のような結果が得られた。 さらに, 野生株と変異株 【演習5】 パンカビの生育に関する次の文章を読んで, 問1~4に答えよ。 最少培地に加えた物質 株 A B C 野生株 なし 突然変異株X 突然変異株Y 突然変異株Z +:生育した。-:生育しなかった。 表の結果から考えて最も適当なものを,次の①~④のうちから1つ選べ。 に相当する物質は何 ア ウ 前駆物質 す ア ウ に すると II II ア イ ウ 物質B 物質A 物質C 物質C 物質A 物質B 2② 物質A 3 物質C 物質B の 物質A 物質B 物質C 間2 突然変異株X, Y, Zは, 問1の図の れ変異があると考えられるか。最も適当なものを,次の①~⑤のうちから1つ選べ。 I I |のうち,どの段階に関与する酵素を合成する遺伝子にそれぞ DNAではなく 突然変異株Yは 最も選 の段階に関与する酵素を合成する遺伝 0 突然変異株xは I 突然変異株Zは II 子に変異がある。 2 突然変異株Xは II 突然変異株Yは I 突然変異株Zは II の段階に関与する酵素を合成する遺伝 子に変異がある。 これらのことか 3 突然変異株Xは 突然変異株Yは 突然変異株Zは I の段階に関与する酵素を合成する遺伝 I II 子に変異がある。 突然変異株Xは 突然変異株Yは 突然変異株Zは II の段階に関与する酵素を合成する遺伝 I II 子に変異がある。 ⑤ 突然変異株Xは 突然変異株Yは 突然変異株Zは I の段階に関与する酵素を合成する遺伝 II I 子に変異がある。

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写真の問題を解説付きで教えてください。

当てたところ,最少培地では生育できないような突然変異株X, Y, Zが生じた。これらの変異株を用いて,最少培地に物質 答えよ。 【演習5】 マカバンカビの生育に関する次の文章を読んで, 問1~4に答えよ。 合日 () アカパンカヒの生休は糖や無機塩類など成長に必要な最少の差分を含む培地(最少培地)で生育する。このカヒにX線を B. Cのいずれかを加えた培地でカビの生育を調べたところ次の妻のような結果が得られた。さらに,野生株と変異休 のな雑実験の結果から,それぞれの変異株はいずれも1つの遺伝子の異常によって生じたことがわかった。 最少培地に加えた物質 株 A B C なし 野生株 突然変異株X 突然変異株Y 突然変異株Z +:生育した。-:生育しなかった。 明1 物質A, B, Cは,次の図のように1つの合成経路でつくられる。次の図中の か。表の結果から考えて最も適当なものを,次の@~①のうちから1つ選べ。 ア~ ウ に相当する物質は何 抽物をDNA分 で処残した後 出物 した後 型に加えて覚す 前駆物質 ア イ ウ DNA 大陽に感染すると I II II たのち、 ア イ のDNA とタン 質が 物質B 物質A。 物質A 物質B 物質C 子である 2 物質C 3 物質A 物質C 物質B 物質A 物質B 物質C 問2 突然変異株X, Y, Zは, 問1の図の のうち,どの段階に関与する酵素を合成する遺伝子にそれぞ れ変異があると考えられるか。最も適当なものを,次の①~⑤のうちから1つ選べ。の本体は、DNA ではなく、 タンパク I II 0 突然変異株Xは 突然変異株Yは コ内に入る番 の段階に関与する酵素を合成する遺伝 I I 突然変異株Zは II 子に変異がある。 突然変異株Zは ② 突然変異株Xは 子に変異がある。 II 突然変異株Yは I I |の段階に関与する酵素を合成する遺伝 構造 れていた。これ の段階に関与する酵素を合成する遺伝 ③ 突然変異株Xは 突然変異株Yは I 突然変異株Zは II I 子に変異がある。 突然変異株Zは の段階に関与する酵素を合成する遺伝 突然変異株Yは または 「 ④ 突然変異株Xは I I II 子に変異がある。 突然変異株Yは II 突然変異株Zは I の段階に関与する酵素を合成する遺伝 ⑤ 突然変異株Xは 子に変異がある。 II -39-

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ラクトースオペロンの範囲です。 問2の(1)(3)(4)と問3がわかりません。

11 次の文章を読んで以下の設問に答えよ。 近年,遺伝子工学の進歩が目覚ましい。 1970 年代に, DNA の特定の塩基配列を認識して切断 する(ア)や mRNA に対して相補的な DNA を 作成する(イ), DNA の切れ目をつなぐ酵素 (ウ )が相次いで発見され,その応用の1つとし てすい臓(エ)内の(オ )細胞で分泌されるインスリンが大腸菌を用いて合成された。 大腸菌を利用したインスリン合成には様々な遺伝子工学が関わっている。その1つに遺伝子発現の調節機 構がある。遺伝子の中には特定の環境条件の時にだけ発現するものがあり, この調節は( カ )の段階で行わ れていることが多い。(a1961年ジャコブとモノーがこの調節機構を大腸菌のラクトース分解において証明し た。通常,大腸菌はグルコースを利用して生育するが, グルコースがない場合ラクトースも利用する。 大腸 プロモ (ク) ーター(ケ). ラクトース分解酵素遺伝子群 DNA 図1 ラクトース分解酵素遺伝子群の DNA 配置図 (上記の遺伝子群はラクトース分解酵素を含む 3種のタンパク質をコードする。) 菌はラクトースをラクトース分解酵素で分解し,生成されたグルコースを生育に利用する。図1のごとく, ラ クトース分解酵素遺伝子群の上流に隣接し、(カ )の開始を指示する(キ)が結合するスイッチ領域である プロモーターと(カ )の調節を行う(ク )領域, (ク )により合成されたタンパク質が結合する(ケ )が存 在する。これらはまとめてオペロン説として提唱された。グルコースがなくラクトースが存在する時, ラクト ースの代謝産物は(ク )により合成されたタンパク質と結合すると、 (ケ )から離れ、( カ )が( コ )される。 ラクトース擬似物質として IPTGや (Xgal が開発された。IPTG はラクトース分解酵素により分解され ず,Xgal はラクトース分解酵素により分解されて青色を発色する特徴(分解されないと白色である)がある。 大腸菌内のラクトース分解酵素遺伝子群の後にインスリン遺伝子を挿入し, IPTG を入れると, 原理的には 大腸菌内でインスリンが大量に産生されることになる。 現在, この方法の応用が様々なタンパク質の合成を 可能としている。 問1.文中の(ア )~ ( コ )に適切な語句を記入せよ。 問2.文中の下線部(a)の実験で 突然変異を持つ大腸菌をそれぞれプロモーターの変異大腸菌A, ( ク )の変異大腸菌B, (ケ )の変異大 腸菌Cとし,表1のような培地の条件で培養したところ,大腸菌の生育とラクトース分解酵素の産生に表 1の結果がみられた。 以下の問いに答えよ。 (1) 条件1ではなぜラクトース分解酵素が産生されなかったか, ( ク ), ( ケ )の記号を用いて説明せよ。 (20字以内) (2) 条件2の(サ ) ( シ )に入る記号を記入せよ。 (3) 条件3での大腸菌の生育曲線を下右図に図示せよ。 (4)条件4,5の変異株 ( ス )に入る可能性のある変異大腸菌はどれか, 変異大腸菌A. B, Cで答えよ。 解答は1個とは限らない。 野生株と共にプロモーター, ( ク ), ( ケ )のいずれかの領域の1か所に 表1 大腸菌の種類, 培養条件とその結果 培地の条件 条件大腸菌の種類 大腸菌の生育ラクトース分解酵素産生 グルコース|ラクトース 野生株 (サ) (シ) 時間が経過してから+ 培養時間 変異株(ス) 防衛医大 大腸菌の菌体教数 1|2|3|4|5

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