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13. ゲノムと遺伝子 遺伝情報を担う物質として、 どの生物もDNAをもっている。 それぞれの生物がもつ遺伝情報の一組を)ゲノムとよび、DNAの塩基配列の上では、 (b) ゲノムは 「遺伝子としてはたらく部分」 と 「遺伝子としてはたらかない部分」からなる。 問1 下線部(a) に関する記述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 ヒトのどの個々人の間でも, ゲノムの塩基配列は同一である。 ②受精卵と分化した細胞とでは, ゲノムの塩基配列が著しく異なる。 ③ ゲノムの遺伝情報は、分裂期の前期に2倍になる。 ④ハエのだ腺染色体は, ゲノムの全遺伝子を活発に転写して膨らみ、パフを形成する。 ⑤ 神経の細胞と肝臓の細胞とで, ゲノムから発現される遺伝子の種類は大きく異なる。 問2 下線部(b) に関連して、 次の文章中の(ア)~(オ)に入る数値の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ヒトのゲノムは約 (ア) 塩基対の大きさをもち, 遺伝子数は約2万と推定されている。 タンパク質のアミノ酸配列を指定する部分(以後, 翻訳領域とよぶ) は、 ゲノム全体のわずか1.5%程度と推定されているので、ヒトのゲノム中の個々の遺伝子の翻訳領域の長さは、平均して 約(イ)塩基対だと考えられる。 さらに, ゲノム中では平均して約(ウ) 塩基対ごとに一つの遺伝子 (翻訳領域) があることになる。また, 精子や卵は(エ) 組体細胞は(オ) 組のゲノムをもつ。 ア イ ウ エ オ ① 3億 2千 15万 2 1 (2) 3億 2万 30万 1 2 (3 3億 2万 15万 2 1 ④ 30億 2千 15万 1 2 (5) 30億 2千 30万 2 1 ⑥ 30億 2万 15万 1 2 問 3 遺伝子に関する記述として最も適当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① 細胞は分化した後に不必要な遺伝子を消失させる。 ② 分化した細胞では常に同じ遺伝子がはたらいている。 ③ 分化した体細胞のもつ遺伝子と, 受精卵のもつ遺伝子は同じである。 ④ 受精卵ではすべての遺伝子がはたらいている。

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12. 遺伝情報の発現 タンパク質は、生体内でDNAの遺伝情報にもとづいて合成される。このとき,RNAは両者を橋渡しする役割を担う。 (2) DNAの遺伝情報はmRNA (ア)される。 mRNA の情報にしたがって, (イ)とよばれる過程によって (b) タンパク質が合成される。 問1 (ア)(イ)に入る語句として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つずつ選べ。 ①複製② 翻訳 ③ 転写 ④ 同化 5 異化 問2 下線部(a)の過程を模式的に示した図として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 RNA ATG TACC G ATGGTC ② RNA AUGI TACO ATGGTC ORNA TG/ ATC CAG G ATGGAG FAC XX RNA AUG, TAC ATG CA GU CAG T JA BROADOP ANG 問3 下線部(b) のタンパク質合成について、次の ① ~ ⑤ のうちから最も適当なものを一つ選べ。 ① 同じ個体でも、組織や細胞の種類によって合成されるタンパク質の種類や量に違いがある。 ② 食物として摂取したタンパク質は,そのまま細胞内に取りこまれ, 分解されることなく別のタンパク質の合成に使われる。 ③ ヌクレオチドが連結されてタンパク質が合成される。 ④ DNA の遺伝情報が RNA を経てタンパク質に一方向に変換される過程は,形質転換とよばれる。 ⑤ mRNAの塩基三つの並びが,一つのタンパク質を指定している。 問4 タンパク質に関する記述として最も適当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① タンパク質の中には酵素としてはたらくものがあり, 化学反応を促進するとともに消費される。 ② 構成するアミノ酸の種類は1種類で, アミノ酸の数によってタンパク質の性質が決まる。 ③ アミノ酸が連なる順序が異なっていても, 含まれるアミノ酸の種類とその割合が同じなら、 同じ性質をもつタンパク質になる。 ④ 生物に取りこまれたタンパク質は分解され, 生じたアミノ酸は再びタンパク質に合成される。 問5 あるタンパク質のアミノ酸配列を指定する mRNAを抽出し, その塩基配列を解析したところ, 1488個の塩基から構成されていた。 このmRNA は、何個のアミノ酸配列の情報を保持しているか。 最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, mRNAのすべての塩基配列が アミノ酸を指定しているものとする。 ① 248 個 ② 372 個 ③ 496 個 ④ 744 個 ⑤ 1488 個

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11. 細胞周期とDNA量の変化 細胞分裂を繰り返す細胞において、分裂が終了してから次の分裂が終了するまでを細胞周期という。細胞周期におけるDNA量の変化に関する 次の各問に答えよ。 問1 真核生物の体細胞分裂の間期について,次の①~⑥のうちから最も適当なものを一つ選べ。 ①S期では, DNA量は変化せず, DNA合成の準備が行われている。 ②S期では、複製された DNAが娘細胞に均等に分配される。 ③ G. 期では, DNA が複製され, 細胞当たりの DNA量は2倍になる。 ④ G, 期では、DNA量は G2期の2倍になっており、 分裂の準備が行われている。 ⑤ G2期では, DNA が複製され, 細胞当たりのDNA量は2倍になる。 ⑥ G2期では、DNA量は G, 期の2倍になっており、 分裂の準備が行われている。 問2 細胞周期に関する記述として最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① DNA の複製は、分裂期の前期に行われる。 ② G2期における細胞1個当たりのDNA量は, G1期と同じである。 ③ G2期における細胞1個当たりのDNA量は、分裂期の前期と同じである。 ④ 分裂期の後期における細胞1個当たりのDNA量は, 分裂期の前期の半分である。 問3 体細胞分裂における, 細胞1個当たりのDNA量の変化を示すグラフとして最も適当なものを,次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① (2) ③ ④ L

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8. DNA 中の塩基の割合 遺伝子の本体であるDNAは通常, 二重らせん構造をとっている。 しかし, 例外的ではあるが、 1本鎮の構造をもつ DNA も存在する。 右表は,いろいろ な生物材料の DNA を解析し, A. 6. C. Tの4種類の塩基数の割合(%) と核 1個当たりの平均のDNA量を比較したものである。 問1 解析した10種類の生物材料ア~コの中に, 1本鎖の構造のDNAを もつものが一つ含まれている。 最も適当なものを,次の①~⑩ のうち から一つ選べ。 ① ア ⑥ カ ② イ ③ウ ④ エ ⑤ オ ⑦キ⑧ク ⑨ケ ①コ 問2 生物材料ア~オの中に 同じ生物の肝臓と精子に由来したものがそれ ぞれ一つずつ含まれている。 この生物の精子に由来したものを. 次の ①~⑤のうちから一つ選べ。 ① ア ② イ ③ウ ④エ ⑤ オ 問3 二重らせん構造をとっている新しいDNAを解析すると, TがGの2倍 量含まれていた。 このDNAのAの割合(%) として最も適当な値を. 次 の①~⑥のうちから一つ選べ。 ① 16.7% ② 20.1% ③ 25.0% ④ 33.4% (5) 38.6% ⑥ 40.2% 生物 DNA 中の各塩基の数の 核1個当たりの 割合(%) 平均のDNA量 材料 G A 26.6 23.1 22.9 27.4 27.3 22.7 22.8 27.2 C T (×10-12g) 95.1 34.7 28.9 21.0 21.1 29.0 32.8 28.7 22.1 22.0 27.2 17.3 32.2 17.7 6.4 3.3 1.8 アイウエオカキクケコ 29.7 20.8 20.4 29.1 キ 31.3 18.5 17.3 32.9 24.4 24.7 18.4 32.5 24.7 26.0 25.7 23.6 15.1 34.9 35.4 14.6 問4 二重らせん構造をとっている DNA について, 次の①~④の各式で表される値のうち, 生物種によって異なるものを一つ選べ。 || A+C ① ② G+T A+G C+T G+C (3 (4) A+T 1 D4!

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7. 核酸の構成単位 生命活動を担う物質について、次の各問に答えよ。 問1 次の物質acのうち、リンを構成元素としてもつ物質を過不足なく含むものを、下の①~⑦のうちから一つ選べ。 a ATP b インスリン C RNA ①a ②b 3 c ④a.b ⑤ a,c ⑥ b, c 7 a, b, c. 問2 次のDNAの構成単位の模式図 (a~c) と,そこに含まれる糖との組合せとして最も適当なものを. 下の①~ ⑨のうちから一つ選べ。 b a リン酸 時 塩基 糖 C 塩基 結 リン酸 糖 リン酸 塩基 模式図 糖 模式図 糖 (1) ① a グルコース (2) b ③ (3) C ⑤ b グルコース リボース ④ グルコース リボース a ⑥ C リボース ⑦ a ⑨ C デオキシリボース デオキシリボース ⑧ b デオキシリボース 問3 次の文章中の(ア)(イ)に入る語句として最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つずつ選べ。 問 RNA のヌクレオチドは,塩基として(ア)のかわりにウラシルが使われている点や,糖が(イ)である点において, DNA の ヌクレオチドと異なっている。 ②チミン ① アデニン ③グアニン ④ シトシン ⑤ リボース ⑥ デオキシリボース

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6. ファージの実験 バクテリオファージ (ファージ)は,DNA (デオキシリボ核酸)とタンパク質で構成されている。 ファージと大腸菌を用いて次の実験1、 実験2を行った。 【実験】 ファージのDNAを物質 X, ファージのタンパク質を物質 Yで, それぞれ後で区別できるように目印をつけた。このファージを 培養液中の大腸菌に感染させた。 5分後に激しくかくはんして大腸菌に付着したファージを振り落とした後, 遠心分離して大腸菌 を沈殿させた。 沈殿した大腸菌を調べたところ, 物質 X が検出されたが, 物質 Yはほとんど検出されなかった。 また, 上澄みを調 べたところ、物質 X, 物質 Y のどちらも検出された。 【実験2】 実験1で沈殿した大腸菌を、 新しい培養液中でかくはんし培養したところ, 3時間後にすべての大腸菌の菌体が壊れた。 その後に、 培養液を遠心分離して、壊れた大腸菌を沈殿させ, 上澄みを調べたところ, ファージは実験1で最初に感染に用いた数の数千倍に なっていた。 問1 実験12から考察される事がらとして適当なものを、次の①~⑥のうちから二つ選べ。 ① ファージのタンパク質とファージのDNAは, かたく結びついて離れない。 ② ファージのDNAは,感染後5分以内に大腸菌に入る。 ③ ファージのDNAは,大腸菌の表面で増える。 ④ ファージのタンパク質は,大腸菌が増えるために必須である。 ⑤ ファージのタンパク質は,大腸菌の中でつくられる。 ⑥ 実験2で得られた上澄みをそのまま培養すると, ファージが増え続け, 3時間後には、さらに数千倍になると考えられる。 問2 DNAに関連する記述として適当なものを、次の①~⑥のうちから二つ選べ。 ① DNA は、4種類の塩基 (A,C, G, T) をもつヌクレオチドからなり,AはCと, G は T と, それぞれ対をなして結合している。 ② DNAの塩基について, A の数の割合とTの数の割合との和は,Cの数の割合とGの数の割合との和に等しい。 ③ ファージの DNA の各塩基の数の割合は、 大腸菌に感染させる前後でほとんど変わらない。 ④ 遺伝情報は, DNA の各塩基の数の割合として組みこまれている。 ⑤ ショウジョウバエのある個体がつくるすべての精子のDNAの遺伝情報は, どれも同じである。 ⑥ 細胞分裂直後の娘細胞の DNA は、二重らせん構造になっている。

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5. 肺炎球菌の実験 核酸は、1870年頃にミーシャーによりヒトの膿(うみ) から発見された。 核酸の一種であるDNAが遺伝子の本体であることは、発見から 半世紀以上を経て, グリフィスやエイブリーによる肺炎球菌を用いた研究で明らかになった。 肺炎球菌には、ネズミやヒトで肺炎を引き起 こす病原性のS型菌と, 非病原性のR型菌とがある。 グリフィスは肺炎球菌を用いて、 以下の実験1~4を行った。 また, エイブリーは これらの結果をふまえて、遺伝子の本体を解明する実験を行った。 以上のことについて、下の各問に答えよ。 【実験】 S型菌をネズミに注射するとネズミは肺炎を起こしたが, R型菌を注射した場合は肺炎を起こさなかった。 【実験2】 加熱処理したS型菌をネズミに注射しても、肺炎を起こさなかった。 【実験 3 】 加熱処理したS型菌と生きたR型菌を混ぜてから注射すると, 肺炎を起こすネズミが現れた。 このネズミからは、生きたS型 菌が検出された。 【実験 4】 実験3で得られたS型菌を数世代培養後にネズミに注射すると, 肺炎を起こした。 問1 実験1~4の結果から考察される S型菌の形質を決定する物質の性質として誤っているものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① R 型菌に移動して、その形質を変化させる。 ③ 加熱によりR型菌の形質を決める物質に変化する。 ② 熱に対して比較的安定である。 ④ 遺伝に関係する。 問2 下線部に関して, 肺炎球菌の形質を決定する物質を特定する決め手となった実験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 S型菌から抽出した物質の構成成分を定量し、その主成分を決める。 ② S型菌から抽出した物質をDNA分解酵素で処理した後,形質転換実験を行う。 ③ S型菌から抽出した物質をタンパク質分解酵素で処理した後, 形質転換実験を行う。 ④S型菌から抽出した多糖類を用いて, 形質転換実験を行う。 ⑤ S型菌から抽出した脂質を用いて, 形質転換実験を行う。

この問題の（4）について、11ー5ー9と11ー9ー5を出すところまではあってたんですが、 図示するところを見てみると回答には、 11ー9ー5の切断パターンしかなく、 11ー5ー9のパターンが書いてないと思うのですが、なぜでしょうか？

163 制限酵素は、2本鎖DNAの特定の配列を認識し、 切断する酵素である。 例えば。 「Smal」 という制限酵素は,図1のように 5-COCGGG-3'」という6塩基配列を認識し、 DNA 素地図)を作製したい。 現在、このDNAについてわかっていることは、以下の4点であ を切断する。今、 図2に示した 25 kbp の長さをもつ線状2本鎖DNA の DNA 地図 (制限酵 る。 ① 制限酵素 および制限酵素によってそれぞれの矢印の位置で切断される。 ② 制限酵素入で切断して得られる DNA 断片は 10 15 kbp の2本である。 ③制限酵素で切断して得られるDNAは7k khpの2本である。 18 ④ ②で切断して得られるDNA 断片は5kg 9kg 11kbpの3本である。 注1) Thip, tp 対の数で表したDNAの長さを示す。 kbp=1,000bp および 注2) DNAの鎖には一定の方向があり,「5」 および 「3′」 と書いて表す。 ここで は線状2本鎖DNAを模式的に 5'3' と表す 。 (1) 下の塩基配列をもつ線2本 DNA されるか その位置を図に矢印で示せ. Socal で処理した場合、どこで切断 5-ACGGTACCOGGGTAGGTGACCCGGGAAATTCTAGGGCCCATGCTTTGACT- 1111 |||||||||||| 3-TGCCATGGGCCCATCCACTGGGCCCTTTAAGATCCCGGGTACGAAACTGA- (2) 図2に示した 25kbp の線状2本鎖DNAを制限酵素とで同時に切断すると何本 kbp, 8kbp/7kbp のDNA断片が得られるか、また、それぞれの長さは何kbp か。 (3)図2に示した25 kbp の線状2本鎖DNAを制限酵素 ©が切断するパターンは全部で 何通りと考えられるか。 (4) この25kbpの線状2本鎖DNAを制限酵素人と②で同時に切断すると1kbp, 5kbp, 9kbp, 10kbp の4本の DNA 断片が, 制限酵素とで同時に切断すると2kbp 5kbp, 7 Hip 5p の4本の DNA 断片が得られたこのとき、 制限酵素©が切断する位置はどこか。 考えられる2つのパターンを答えよ。 ただし, 解答は図2を参考にして図示せよ。 (弘前大) 図 1 図2 53 5' CCCGGG. 3' •GGGCCC .5' min 3' 10kbp A 15kbp DNA (25kbp) 5' 3' 53 5' -CCC GGG- 3' 18kbp 7kbp 3' -GGG CCC- 5' B

翻訳の説明の青下線部のところについての疑問を、写真2枚目に載せてあります 。お答えいただけると嬉しいです

が合成される。このRNAはmRNA伝令 過程を転写という。 翻訳 mRNAは,核内から細胞質基質に出て、タ ンパク質合成の場であるリボソームと結合する。 アンチコドン アミノ酸 mRNA は,塩基3つの並びで、1つのアミノ酸 に対応する を指定している。このmRNAの3塩基の並び (トリプレット) をコドンという。 tRNA (転移 RNA)は,コドンと相補的に結合する配列をも ち,これをアンチコドンという。 tRNA は,アンチコドンに対応するアミノ酸 と結合し,それを mRNA へ運ぶ。 運ばれてき たアミノ酸は、隣のアミノ酸と結合する。 これ がくり返されて DNAの遺伝情報に従ったタン パク質が合成される。 この過程を翻訳という。 細胞質基質 tRNA CGU アンチコドン 結合 ―コドン mRNA UČAUGCAU

遺伝子に関する技術が、食物アレルギーの原因物質か食品に含まれるかを検査するのに利用されているらしいですが、具体的にどのように利用されているか教えてください