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生物 高校生

問3.4が分かりません詳しくだけると幸いです

抗生物質は大腸菌などの細菌の増殖を防ぐために用いられる物質で、遺伝子組換え実験にも な 利用される。 以下の実験で用いたプラスミドは図1に示すように、抗生物質であるアンビシリンの作用を 抑える遺伝子(Amp))とラクトース(乳糖)を分解する酵素であるラクターゼの遺伝子(LacZ)を このグラスミドに特定の塩基配列を認識して切断する酵素(A) を作用させて切断した(図1)。 また、同じ酵素を用いてヒトのDNAから遺伝子Xを含む DNA 断片を切り出した(図2)。 素(A)による切断の模式図を図3に示す。 大陽室の両者を混合し、切断点をつなぐ別の酵素(B)を作用させた(図4)。この混合液を特殊な処理 あみをした大腸菌と混ぜたところ、一部の大腸菌がプラスミドを取り込んだ。 続いてアンビシリン 有 状送信と発色基質(無色の物質でラクターゼが作用すると青色の物質に変化する)を含んだ寒天培地上 で一晩培養すると、図5に示すように青色と白色のコロニーの形成が観察された。なお、コロ ニーとは1個の大腸菌が分裂・増殖して形成された集落のことを意味する。また、実験に用い た大腸菌は Amp" 遺伝子と lacZ 遺伝子をもたず、アンビシリンの存在下では死滅するものと はんで 11 立子組み換えに使われる 子のはこびやベクター 抗生物質の 作用をおさえる Amp Tacz 図1 ラクトースを分解 酵素(A)による 遺伝子X

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(1)の問題の解説をお願いします🙇‍♂️

81,4 うに 。 4 ミトコンドリアには外膜と内膜があるが, 電子伝達系での ATP 合成は内膜で行われる。 内膜 での ATP合成のしくみは、以下の①~③の過程により行われる。 CaHada HHHHHH H* H* H* A4 A 電子伝達系の間スペース | ATP 酵素群 内膜 合成酵素 H* H* H* マトリックス ADP 溶液A CES ミトコンドリア 拡大図 ミトコンドリア 図2 ① クエン酸回路で生じた水素に由来する電子が, ミトコンドリア内膜に並ぶ電子伝達系の酵 素群で運搬される過程で生じるエネルギーを利用して、 水素イオン (H+)をマトリック スから膜間スペース(内膜と外膜の間の空間) へくみ出す。 (2) 膜間スペースの方がマトリックスより水素イオン濃度が高くなり, 内膜をはさんで水素イ オンの濃度勾配ができる。 ③ 内膜にある ATP合成酵素は、水素イオンが濃度勾配に従って移動するエネルギーを利用 して, ADP から ATPを合成する。 〔注〕 ミトコンドリア外膜には低分子 (小さい分子)を自由に透過させる機構がある。 (1) 細胞から分離,精製したさまざまな基質と適度な濃度の塩を含む溶液Aに, ミトコンド リアを入れた実験系をつくった (図2)。 その結果、 直ちに ATP合成反応が始まったが, 一定の時間後に基質がなくなったために、 合成反応は停止した。 実験系の溶液Aの酸素 濃度は時間経過とともにどのように変化するか。 次の A~F から最も適切なものを選べ。 なお, 溶液Aは空気と遮断してある。 実験系 (RS erns B ✓ ATP ・スペース 外膜 ・内膜 [Na+ (^ KERRED L 0 0 時間 時間 時間 時間 時間 時間 (2) 実験系の溶液Aに酸を入れて溶液Aの水素イオン濃度を高くしたところ, ATP合成速度 が上昇した。 その理由として考えられることを50字以内で述べよ。 (3) 溶液Aの塩濃度をゼロにしたら, ATP合成反応がみられなかった。 どのような理由が考 えられるか。 40字以内で答えよ。 (千葉大)

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分かる人できれば解説もお願いします🙏 解答だけでもほしいです

〈光合成のしくみ> 個 光合成の際、光エネルギーはクロロフィルなどの光合成色素群によって捕集され、吸収 された光エネルギーは最終的に光化学系の反応中心にある特殊なクロロフィルに伝達さ れて光化学反応が駆動される。 この光化学反応は葉緑体のチラコイド膜にある光化学反応 系によって行われるが, 光化学反応系には光化学系Ⅰ (PSI) と光化学系ⅡI (PSⅡI)の2種 類が存在する (図1)。 それぞれの光化学反応中心に存在する特殊なクロロフィルは、光合 成色素群によって捕集された光のエネルギーを利用して活性化され、電子受容体へ電子e を供与することによって、吸収した光エネルギーを化学エネルギーに変換する。 光化学 反応中心に存在する特殊なクロロフィルは電子を供与すると酸化された状態になるが、そ れが再び還元される際, PSIではプラストシアニンというタンパク質が、PSⅡIでは水が 電子を供与する。 ストロマ チラコイド膜 光 COLOPAPSI 100000 チラコイド内腔 2H2O -H+ PQ 光 シトクロム 複合体 2+2H+ 2+4H+) ATP 合成酵素 ADP+PI ATP BOX PSIAMOY ZLOKOMS CAMILO MOTOR COGITals Ooooo (PC) +4H+ H+ プラストシアニン ブラストキノン 図1 チラコイド膜で起こる反応 電子e~は破線で示すように、光化学系から放出され, プラストキノン, シトクロム 複合体,プラストシアニンの順に伝達され、光化学系Iに渡される。 PSIは光化学系Iを, PSⅡIは光化学系ⅡIを, Piはリン酸を示す。 問1 図1の空欄(ア)~ (ウ)に入る物質名を答えよ。 問2 光化学反応と電子伝達系により チラコイド内腔側とストロマ側では、どちらのH+ 濃度が相対的に高くなっているか答えよ。 問3 ある緑色植物を用いて以下の【実験】 【実験2】 を行った。 【実験1】 植物に 640nmから700nm までの波長の光をそれぞれ照射して、吸収された 光当たりの光合成活性を波長ごとに測定した。 その結果, 680nmから700nm までの 長波長側の光では, 640nmから680nm までの短波長側の光に比べ,光合成活性が低 下することが示された。 【実験2】 長波長側である 690nmの光は 葉緑体のシトクロム複合体を酸化する のに非常に効果的であった。 この 690nmの光と同時に短波長側の 650nmの光も照射すると、図2のよう に シトクロム複合体の一部が還元さ れることが示された。 これらの実験結果および図1を参考に して, 以下の(1), (2)に答えよ。 (1) 2つの光化学系である PSI と PSⅡIに関する記述として正しいものを以下の(a)~(c) の中から1つ選び, 記号で答えよ。 また, その理由も説明せよ。 (a) PSIはおもに690nmの長波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 650nmの短波長 側の光で駆動される。 (b) PSIはおもに650nmの短波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 690nmの長波長 側の光で駆動される。 (c) PSI PS ⅡIともに短波長側および長波長側の両方の光で駆動され、 波長に対する 応答性は両化学系に差はない。 (2) 【実験1】 において, 680nm から 700nm までの長波長側の光だけを照射したときに [20 東京都立大改〕 光合成効率が低下するのはなぜか。 その理由を説明せよ。 酸高い 合化 体さ ム 低い 690mm 照射 650nm 照射 時間 図2 光照射条件を変えたときのシトクロム複合体の 酸化還元状態の変化 48

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PCR法 問1がまずまったくわかりません。 どこからこの答えを導いていますか?

ア 19. PCR 法 ①6分 次の文章を読み, 下の問いに答えよ。 PCR 法で DNA を増幅させる場合, 鋳型となるDNA 断片, ァ2種類のプライマー,イ DNAポリメラ ーゼとヌクレオチドを反応させる。 PCR 法では, 約 ウ℃で2本鎖DNAを1本鎖に解離させ,約 エ°Cでプライマーを結合させ,約オ℃で新生鎖を合成させる。 これらのステップを繰り返す ことで, プライマーにはさまれた領域の DNA を指数関数的に増幅させることができる。 問1 下線部アについて,下図のDNA を鋳型として PCR法を行う場合に用いるプライマーとして適当 なものを下の①~⑧のうちから二つ選べ。 なお、図や選択肢中の5′や3′ はそれぞれ5'末端と3 末端を意味するものとする。 5' AACTAGTCGA 3' TTGATCAGCT ① 5′ AACTAGTCGA 3' ④ 5′ GAAGAATTAG 3' ⑦ 5′ CTAATTCTTC 3′ 増幅させたい領域 25' TTGATCAGCT 3' ⑤ 5′ AGCTGATCAA 3′ ⑧ 5′ GATTAAGAAG 3′ CTTCTTAATC 3' GAAGAATTAG 5' ② 高温条件下で変性しにくい。 ③ プライマーから両方向に向かって鎖を伸長させられる。 ④ DNAの合成速度が大きい。 ③ 5′ CTTCTTAATC 3′ 65' TCGACTAGTT 3' OOTDATODOT 問2 下線部イについて, PCR 法で用いるDNAポリメラーゼが備えている必要のある性質についての 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分子の特定の領域のみを複製する。 Ate II 遺伝情報の発現 23

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