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生物 高校生

問4が解説を読んでも、なぜこのような式になるのか分かりません。 解説をよろしくお願いします!

問題 2.遺伝子とその働き 55 計算 伝子に関する計算問題■遺伝子とその働きに関する次の文章を読み,下の各問い に答えよ。 調のアミノ酸からなるタンパク質Kの設計図となる遺伝子Kがある。次に承す塩基 * その遺伝子Kから転写されてつくられた mRNAの一部である。 はアデニン,Gはグアニン、Cはシトシン,Uはウラシルを示す略号である。) mRNA DNA と RNA は構造上どのような相違点や共通点があるか。最も適当なものを、 下のD~6から選べ。 DNA を構成する単位はヌクレオチドだが、RNA はスクレオチドではない。 DNA の構成単位には糖やリン酸が含まれるが、RNA には含まれない。 3 DNA は二重らせん構造をもつが、RNA は環状の1本鎮構造である。 DNA 分子に比べると,RNA 分子はかなり長い。 6 DNA も RNAも,構成単位には4種類のものがある。 間2.上に示した mRNA の領域がすべて翻訳されたとすると、この領域が指定するアミ 解答&解説 章 ノ酸は何個か。 間3.(1) DNA も塩蓋3つでアミノ酸1つを指定している。問題文より, タンパク 質Kを構成するアミノ酸数は189個であり, このアミノ酸を指定する塩基は 189×3=567 となり,塩基対の数もこれと等しいので567塩基対である。 (2X1)より遺伝子Kの DNAの塩基対数は567個なので,この DNA からつくられ る MRNA の塩基の数も同数の567個である。問題文よりこの MRNAに204個の アデニン, 83個のシトシン, 135個のグアニンが含まれているので, 残りはウラシ ルとなりその数は567-(204+83+135)=145 とわかる。 このウラシルは鋳型鎖 DNA のアデニンから写し取られているので, その数は 等しく,鋳型鎖 DNA のアデニンの数は145個となる。また, 鋳型鎮 DNA のグア ニンの数は MRNAのシトシンの数と等しいので, 83個となる。 (3)2本鎖DNA では, 鋳型鎖と対になる鎖の塩基の数も加えなければならない。 まず,鋳型鎖のシトシンの数は MRNA のグアニンの数に等しいので135個である。 鋳型鎖と対になる鎖では,シトシンは鋳型鎖のダアニンと対になっている。鋳型 鎖のグアニンの数は mRNA のシトシンの数 (83個)と等しくなる。したがって2 本鎖 DNAのシトシンの数は, 135+83=218 となる。 問4.(1)ヒトの染色体数は46本であり、ゲノムが2組含まれている。したがって, ゲノム1組は半分の23本(生殖細胞の染色体数)の染色体に存在する。よって1本 の染色体当たりに含まれる2本鎖 DNA の塩基対数は, 30億-23=1億3千万と なる。 (2)この問題はヒトの遺伝子の数が約20000個であることを知っていないと解け ない。間3(1)より,遺伝子Kの塩基対数は567個であるので,これにヒトの遺伝子 数をかけてアミノ酸を指定している領域の塩基対数を計算すると 567×20000-11340000 となる。ゲノムの総塩基対数が30億なので, アミノ酸を指 定している領域の割合は(11340000-30億)×100年0.4(%) となる。 なお,ここでは,およその数値を求めれば答えることができるので,塩基対数。 をおよそ600として計算してもよい。その場合、(600×20000)-30億×100=0.4 (となり, 同じ結果となる。 問3.実際には、上の mRNA の塩基はさらに両側に続いており、アミノ酸を指定してい る範囲に204個のアデニン, 83個のシトシン、135個のグアニンが含まれている。次の(1) ~(3)に答えよ。 (1) 遺伝子Kのうち、アミノ酸を指定している2本鎮 DNA 領域の塩基対は何個か。 (2) 遺伝子Kのうち,アミノ酸を指定している鋳型鎖 DNA 領域のアデニンとグアニン はそれぞれ何個か。なお,鋳型鎖 DNA とは2本鎖DNA のうち,転写の時に mRNA の塩基配列のもとになる鎖である。 (3) 遺伝子Kのうち,アミノ酸を指定している2本鎖 DNA に含まれるシトシンは何個 か。 問4.ヒトの場合.ゲノムには約30億個の塩基対が含まれていることが知られている。こ こでは、ヒトの遺伝子のアミノ酸を指定している領域がすべて遺伝子Kと同じサイズで あると仮定する。次の(1), (2)に答えよ。 (1) ヒトの体細胞において,1本の染色体当たりに含まれる2本鎮DNA は、平均する と何個の塩基対で構成されることになるか。最も適当なものを、下の0~8から選べ。 01千5百万個 2 3千万個 3 4千5百万個 0 6千5百万個 6 1億3千万個6 2億5千万個 の 3億個 8 4億5千万個 (2) 上の仮定にもとづくと,ヒトの2本鎖DNA の全塩基配列のうち,アミノ酸を指定 している領城は何%程度と見積もられるか。 2 0.1% の 4.5% 0 0.01% 3 0.4% 0 1.0% 6 1.5% 6 3% 8) 15% 9 20% 10 30% (16.名古屋学芸大改題) 問4.(2)ヒトの道伝子の数は約20000である。 遺伝子とその働き

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技術・家庭 中学生

質問です! ②の写真の、青で囲んである①と②が 分かりません。①の写真の中から答えを探すと思うんですが、見つからないので教えてください!

センサライトの実験(明るい状態から急に暗くなった時に一定時間点灯) 認 ロイラストのように各部品を基板にはんだ付けする。 光センサの実験をベースに、抵抗器R5(100KQ)を切り取り 図のように各部品を取り付ける。 注意:R5の抵抗器を必ず切って 取り除いてください。 12 ジャンパ線 折りげて はんだ付け R3 (100k) V/LED A ショート防止のため はんだ付け作業中は 電池のコネクタを外す事 2 3 4 R4 C1 (220) 4.5V 電池ボックスの コネクタを接続する。 (47μ) B Q1 E CdS R1 (220k) D1本 回路図(発電部は省略) R1 抵抗器220kら (赤赤黄金) D1 スイッチングダイオード (黄色の帯を上にする。) 周囲が明るい状態から暗くなった時に、1回だけ一定時間点灯するセンサ回路です。 もう一度、周囲が明るくなると再び反応するようになります。 急な停電時や就寝時に便利な消費電力の少ないセンサライトです。 実験時の遮光の仕方 の 動作させてみる。 遮光チューブで、CdSの光をさえぎってみます。 LEDが点灯して数秒間経つと消灯します。 再びCSに光を当てます。 Casの光をさえぎると再び同じ動作を繰り返します。 2回路の動き センサ回路がどのように働いているのか回路の動きを説明します。 動作の 明るくなった時 動作の 暗くなった時(LED点灯) CSの抵抗値が小さいので、電池からの電流は 岐路AでほとんどがCdSの方へ流れるためトランジスタが作動しない。 コンデンサC1に充電されている電気は、スイッチングダイオード を通る経路で放電されます。 CdSの抵抗値が大きくなって、電池からの電流は 岐路AでコンデンサC1の方へも流れます。 それによって、ベース電流が流れるのでトランジスタが オンになりLEDが点灯します。 R3| 立AD R3口 岐路A 文LED 岐路A コンデンサには 電気がたまっていく。 B 自 R4 抵抗値が小さい。 ほとんどの電流が Csの方へ流れる。 | R4 抵抗値が大きい。 CSにもコンデンサの 方にも電流が流れる。 C1 ペース電連 C Q1 Bト Cs Q B RIO DI本 RI0 D1本 E CS E 動作3 暗い時(LED消灯) コンデンサC1が満充電になると電流を流さなくなり ベース電流も流れないのでトランジスタがオフになり LEDが消灯します。 周囲が明るくなると動作①へと戻ります。 ロセンサライトのLEDの点灯時間を測定してください。 R1の抵抗器が220KR、 C1コンデンサが47jμFでの点灯時間を測定。 R3 立/LED 岐路A コンデンサが満充電 になり電流が流れない。 自 R4 抵抗値が大きい。 CSにもコンデンサの 方にも電流が流れる。 C1 点灯時間(T) Q1 CS R1] Di本 秒 次のページの設計で、この時間を参考にします。 先端をつまんでつぶす 遮光チューブを被せる。 C

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生物 高校生

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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