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生物 高校生

問2の22がなぜその3段階のグラフになるのかわからないので教えて下さい…!! 24の解説もお願いします!!!

ZBERK1-Z2F5-01 第6問 次の文章 (A・B) を読み、 下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点24) A 1個の細胞内に存在するタンパク質は数百~数千種類におよび, 細胞の生命活動を担っている。 であり、(a) DNAの塩基配列がRNAの塩基配列に転写される。 そして, RNA のうち mRNA これらのタンパク質は全て、 遺伝子の塩基配列情報をもとに合成される。 遺伝子の本体はDNA 細胞内に存在する多様なタンパク質のなかには, 多量に存在するものもあれば、少量のみ存在 の塩基配列がポリペプチドのアミノ酸配列に翻訳される。 するものもある。(細胞内におけるタンパク質の存在量を決める要因の一つは、翻訳速度であり、 もう一つの要因はタンパク質の分解速度である。 翻訳速度は (c) mRNA の存在量で決まり、 mRNA の存在量が多ければ速く、少なければ遅い。 またmRNAの存在量は, 合成速度(転写速 (b). 度)と分解速度によって決まる。 問1 下線部(a)に関する記述として下線を引いた部分に誤りを含むものを、次の①~⑤のうちか ら一つ選べ。 21 ⑩ DNA 上の特定の塩基配列を認識してRNAポリメラーゼが結合し、 一方の鎖を鋳型 して RNA を合成する。 ② 真核細胞のRNAポリメラーゼがDNA に結合する際には、 基本転写因子とともには らく必要がある。 ③ 原核細胞のRNAポリメラーゼは,2本鎖DNAがほどけていない状態で, プロモータ ーを認識して結合できる。 ⑥ 真核細胞のRNAポリメラーゼは,2本鎖DNAがほどけていない状態で,プロモータ を認識して結合できる。 ⑤鋳型となる鎖が5'-ATGC-3′という塩基配列である場合,つくられる RNAの塩基 配列は5'-AUGC-3である。 ス培地とする)で増殖している大腸菌を考える。 ラクトースオペロンから発現する mRNA 問2 下線部(b) と (c) に関連して, ラクトースが存在せず, グルコースが存在する培地 ( グルコー ースオペロン由来のmRNA (lac mRNA とする) は存在しないと考えられる。 また、このオ は非常にすみやかに分解されるため, グルコース培地で増殖している大腸菌内には、ラクト ペロンに含まれる遺伝子 lacZ からつくられるラクトース分解酵素は分解されにくく長く は無視できるほど少ないと考えられる。 グルコース培地で増殖していた大腸菌を,グルコー スが存在せず, ラクトースが存在する培地 (ラクトース培地とする)に移すと, ラクトースオ ペロンが発現する。 ラクトース培地に移された大腸菌内で, lac mRNAの分解速度はグル 細胞内に残るが, グルコース培地で増殖している大腸菌内でのラクトース分解酵素の存在量 コース培地で増殖していたときと同じまま, lac mRNA の細胞内での存在量が図1のよう に変化したものとすると, ラクトースオペロンの転写速度, lac mRNAを利用した翻訳の 速度 ラクトース分解酵素の存在量は、それぞれどのように変化したと推測できるか。それ ぞれの変化を示すグラフとして最も適当なものを、次の①~③のうちから一つずつ選べ。な お、同じ番号を繰り返し選んでもよい。また、①~⑨の縦軸は,転写速度・翻訳速度・酵素 の存在量のいずれか相対値を示し,横軸は時間〔分] である。図中の点線は図1のmRNA 量の変化を示すものとする。 転写速度 22 翻訳速度 23 ・酵素の存在量 24 4 4 mRNA 3 量 (相対値) 2 1 5 10 $ 時間 〔分〕 図 1 15 ZBERK1-Z2F5-02

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生物 高校生

赤でマークした部分の解説をお願いします🥺‼︎

生 解答番号 26 物 第1問 次の文章を読み、後の問い (問1~4) に答えよ。 (配点16) 大腸菌に外来の遺伝子を導入するためにはベクターとしてプラスミドを用い, プ ラスミドに遺伝子を導入するためには、特定の塩基配列を認識して切断する制限酵 素と,DNA どうしを連結させる DNA リガーゼを用いる。 図1は大腸菌に組み込 む遺伝子 X と, ベクターとして利用するプラスミド, さらにDNAの切断に用い る制限酵素 A~Cについて示したものである。 遺伝子 X とその前後の領域には制 限酵素A~C で, プラスミドには制限酵素AとCで切断できる部位があり. プ ラスミドには大腸菌の生育を阻害する抗生物質アンピシリンを分解する酵素 Amp™ 遺伝子,ラクトースを分解する酵素 lacZ遺伝子, および, それらの発現に関わる プロモーターPとオペレーターがある。 (a これらを用いて, 遺伝子Xの産物を得る一連の操作を行った。 なお, プラスミ ドを取り込ませる大腸菌は, 酵素 lacZ遺伝子および酵素 Amp" 遺伝子をもたな い大腸菌である。 また,これらの操作では,すべてのプラスミドに遺伝子Xが組 み込まれるわけではなく, 大腸菌にプラスミドが取り込まれる確率も極めて低く、 1個体の大腸菌に取り込まれるプラスミドは多くて1個と考えてよい。 操作1 (b) 特定の制限酵素を用いて遺伝子 X を含む DNA とプラスミドを切断し、 遺伝子 X を含む組換えプラスミドを作製した。 操作2 操作1で得られた組換えプラスミドを大腸菌に取り込ませた後、完全培地 で培養し、生じた多数のコロニーに含まれる大腸菌を別の培地に移植することで 複製した。 操作3 培地にアンピシリンおよびIPTG と X-gal を順に加えて培養を続けた。 (c) なお, IPTG は lacZ遺伝子の発現に必要な化合物, X-gal は lacZ 遺伝子から合 成されるラクトース分解酵素によって青色に変化する物質である。 操作4 (d) 目的とする大腸菌から、遺伝子Xの産物であるタンパク質を得る。 転写される方向 ABC Amp' 遺伝子 C P 制限酵素 A 遺伝子 X ↑ A 制限酵素 B プラスミド は遺伝子Xが転写される方向, A. B. Cはそれぞれの制限酵素が 切断する場所.Pはプロモーター. Oはオペレーターを示す。 制限酵素 C 制限酵素 A~Cが認識する配列と切断の仕方 GAATTC CTTAAG ABC -A lacZ 遺伝子 CAATTG GTTAAC 図 1 C GIA TIC G GC「TAGC B.C

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生物 高校生

(1)の答えが5末端がA 3末端がT なのですが、なぜですか? 教えてください!

入れて電圧をかけると陽極の方向へ移動する。 (2) 塩基対数の ( ② 多い・少ない) DNA 断片ほど速く移動するの で、調べたい DNA 断片の塩基対数は, 塩基対数があらか じめわかっているDNA マーカーの移動距離をもとに推定 できる。 図2のような結果が得られたとすると、調べたい DNA 断片の塩基対数は約 ( ③ ) bp (base pair, 塩基対) と推定できる。 図2 ①[ ②[ [STANKE ]2[AMD ] 3[ 調べたい」 DNA DNA マーカー DNA の 分子量大 DNA の 分子量小 ウェルの位置 電気泳動の向き 700 1000 148塩基配列の解析 ある遺伝子の塩基配列を解析するた めに, A, T, G, Cとラベルしたチューブを用意し, それぞれに, ある遺伝子のDNA 断片を含むプラスミド, 塩基配列解読用の プライマー 4種類のヌクレオチド (A, T, G, C), DNAポリメ ラーゼを入れた。 さらに, A, T, G, Cのチューブには, それぞ れ A, T, G, C で DNA 合成が停止する特殊なヌクレオチドを加 え, DNA の合成を行った。 例えば,Aのチューブでは DNA合 成過程でAの特殊なヌクレオチドがDNA に取りこまれると そこでDNA合成反応が停止するので, 合成された DNAの末 端の塩基配列はAであることがわかる。 特殊なヌクレオチド はさまざまな場所で取りこまれるため,多様な長さの DNA 断 片が合成されることになる。 反応終了後に,それぞれのチューブの反応液を電気泳動にかけ,合 成されたさまざまな長さの DNA 断片(図中の太線はDNA 断片の位置を示す) を分離した。 1009 500 400 300 200 100| 50 A T G C J

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生物 高校生

問4と問6が分からないので教えてください🙏🙇‍♀️

B 1950年代から60年代にかけてコーンバーグらがDNAポリメラーゼを精製し,その酵素の働きの詳細を 解明したことは分子生物学の発展に大きく貢献した。 DNAポリメラーゼによる DNA 合成はDNAの5′末 端から3'末端の方向にのみ進行することがわかった。 しかし, DNAの2本の鎖は互いに逆向きなので, ②DNAの二重らせんが開いて複製が進む時, 2 本鎖が開いていく方向と合成の方向が合っているリーディン グ鎖では連続的に合成が進むが、反対側のラギング鎖でどのように DNA合成が進むのかは 1966年の岡 崎らによる発見までは謎であった。 問4 下線部②の複製で二重らせんが開いた箇所は複製フォークと呼ばれる。図中のXがら′末端だと判って いるとき, 複製フォークで合成されている鎖の模式図として正しいのを1つ選べ。ただし、図中の矢印はD NA 合成の方向を示す。 (5) 問5 下線部③について, 複製時にラギング鎖の短いヌクレオチド鎖を連結して最終的に長いヌクレオチド鎖 とする酵素はどれか1つ選べ。 (1) DNAポリメラーゼ (2) 短いRNA プライマー (4) DNA リガーゼ (5) DNA ヘリカーゼ 問6 ヒトの体細胞の細胞分裂に伴う複製の間違い頻度は10億ヌクレオチドに1回だとする。 1回の分裂で 生ずる複製の間違いによる変異は,2つの娘細胞の全染色体のDNAで合わせていくつあると予想されるか。 もっとも近い数を (1)~(5) から1つ選べ。 (3) 30 (4) 60 (5) 300 (1) 3 (2) 6 (3) 岡崎フラグメント

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