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生物 高校生

(3)の問題解説して欲しいです

14 大腸菌の増殖に関する次の文章を読み,下の問いに答えよ。 こクトースを栄養源とする最少培地で培養すると,それまで細胞内で合成されていなかったラクトース分解酵素が へ成され、ラクトースをグルコースとガラクトースに分解して利用し増殖する。培地にラクトースがない場合,ラグ ース分解酵素の遺伝子(z*)は転写されない。これは(z*)の転写開始を調節する DNA 上のオペレーター遺伝子領域 o+)に調節遺伝子(i*)の産物であるリプレッサーが結合して, 遺伝子(z*)の転写の開始が抑えられているためである。 レーろが培地にラクトースが加えられると,リプレッサーにラクトースが結合して, リプレッサーがオペレーターに 結合できなくなる。そのため,遺伝子(z")のMRNA への転写が開始され, ラクトース分解酵素が合成される。これは ラクトースに(z*)の転写開始を誘導する働きがあるからと考えられる。 図1は,グリセリンを栄養源とする最少培地で培養中の大腸菌に,一時的にラク B トースを加えた場合のラクトース分解酵素の合成量の変化を示す。この場合,グリ セリンは,ラクトース分解酵素の合成に影響を与えない。A 点でラクトースを加え ると,ラクトース分解酵素の合成量は増加し, B 点でラクトースを除去すると合成 量は急激に減少した。B 点でラクトースを除去せずに,さらに適当な量のグルコー 今内されてる 0 10 ラクトースを加えてからの時間(分] 図1 -10 20 30 40 スを培地に加えても,ラクトース分解酵素の合成量は同様に急激に減少してしまう。 (1) 図1と同じ条件で細胞あたりのラクトース分解酵素の量を調べると,どのよう になるか。図2の曲線(ア)~(エ)より選べ。 (ア) B (イ) (2) グルコースとラクトースを混合したものを栄養源とする最少培地で大腸菌を培 (ウ) 養した場合,培地に含まれるグルコースとラクトースの量はどのように変化する と考えられるか,説明せよ。 A (3) ラクトースの代謝に関する遺伝子には, 正常な機能を失った突然変異がある。 いま,野生型の三つの遺伝子,it, o*, z*に対する変異遺伝子をそれぞれi, o°, -10 0 10 20 30 40 ラクトースを加えてからの時間 [分] 図2 zとした場合,ラクトースの有無にかかわらずラクトース分解酵素が合成される 三つの遺伝子の組合せを, 次の①~③から三つ選べ。 2 ito*z ③ ito°z+ の ito°z 0 ito*z* ⑥iotz' のio°z* iro°z iotz* 胞あたりのラクトース 分解酵素の量) 十ラクトース分解

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生物 高校生

❗️至急❗️❗️❗️ 問題ぶんが、なにを要求してきているのかがわかりません。 解答もよみましたが、なぜこのaとfが正解なのか、何が決めてなのかもわかりません。 題問4の1、解説お願いしたいです。 (手がかりでも、なんでもいいので本当にお願いします。)

ネート処理した植物に、 S酸イオンと同時に酵素Bの風害期を与見た 素Bとしてもっとも適当な酵素名をしるせ。ただし、 酵素Bの顔害剤はそののまま根から吸収できるもの とする。 d. コロ 全長72 の野生型 線を照 5 次の文を読み, 下記の設問1~7に答えよ。 あるタンパク質Gを指定している遺伝子gを. lacZ遺伝子を欠いた大腸菌に導入する実験を次のょうに 4 計画した。 いた大腸南はアンビシリン耐性遺伝子とカナマイシン耐性遺伝子を発現しない限り、抗生物質 アンピシリンと抗生物質カナマイシンに感受性を示す。 発する g2 は 光を を特 の PCRにより遺伝子』を増幅する。 このとき、増幅された遺伝子gの両末端には、タンパク質 X1 とタン パク質X2 で切断される配列を導入する。ただし, タンバク質X1 と X2 が認識する配列は完全に異なり、 遺伝子gの内部にはタンバク質 X1 と x2 が認識する配列はないとする。 ② PCR で増幅された DNA をタンパク質 X1 および X2 で切断する。 変 配 3 ベクタープラスミドをタンバク質 X1 および X2 で切断する。ここで使用するペクタープラスミドは、 アンピシリン耐性遺伝子と lacZ 遺伝子をもつ。タンパク質 X1 とX2 はベクタープラスミド上では lacZ 遺伝子の内部の配列だけを1ヵ所ずつ切断する。 X1 と X2 で切断後は,アンピシリン耐性遺伝子を持つ 方の DNA 断片を用いる。 の のとので得られた DNA 断片をタンパク質Yによってつなぎ合わせる。 6 つなぎ合わせたプラスミドを大腸菌にいれ、 抗生物質アンビシリンと X-gal を含む寒天培地にまき、 37C で一晩保温する。 コロニーを形成した大腸菌で lacZ 遺伝子からタンパク質が産生されると, 無色の X-gal は加水分解され, ガラクトースと不溶性の青い物質を生じ,そのコロニーは青色になる。 ⑥ できたコロニーが正しく遺伝子gの配列を含むかどうかを DNA の塩基配列を決定することで確認する。 DNA の塩基配列を解析するために広く用いられている方法は, 一般的にサンガー法(ジデオキシ法)と呼 ばれる。この方法では, DNAの一方の鎮を執鋳型として相補的な DNA を合成する際に, 基質として通常の4 種類のヌクレオチド以外に4種類の特殊なヌクレオチドを加える。この4種類の特殊なヌクレオチドは, そ れぞれ異なる蛍光物質で標識されている。この蛍光標識は DNA 合成に影響を与えない。通常のヌクレオチ ドに加えて,この特殊なヌクレオチドを反応に混ぜ, 条件を適切にすることで, ヌクレオチド1個から全て の長さの DNA を網羅した様々な DNA 断片ができ, これを電気泳動により分離する。その後、各断片の蛍 光を順次読み取ることで, 元の塩基配列を知ることができる。 1. 遺伝子gの5' 末端付近と 3'末端付近の配列 5°-ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACC.. を右に示す。途中の配列は として省略して ACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTAA-3' いる。 遺伝子gを増幅するプライマーの塩基配列としてもっとも適当なものを, 次ページのa~hからすべて 選び,その記号をしるせ。なお, タンパク質 X1と X2 で切断するために必要な塩基配列を「XIと「X2で 示す。また,プライマーの左が5' 末端, 右が3'、末端である。 「X1と 「X2] がプライマーの適切な場所に付 加された場合は, PCR 反応に影響しないものとする。 旺文社 2020 全国大学入試問題正解

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生物 高校生

問6番を教えてください!

大腸菌は, 培地に炭素栄養源としてラク トースだけが含まれていると, ラクトースの代謝にかか+# ードする遺伝子である /gc と /gcY と 』oc4 3種類の主素の合成を開始する。 これら3 種類の酵素をコ ピ この順番で大腸菌ゲノム上に並んでおり, 1 つの /gcZY24 mRNA として転写される。このように, 機 的に関連していっしょに転写される遺伝子群を[の |とよぶ。 ZZP4 mRNA の発現は, 転写開始のレベルで調節されている< ze遺伝子の上流には, [ ⑦ | 合して転写を開始する| ②⑦ という領域とし避 が結合して転写を押制する[_@⑰ |という領域が る。 ラクトースに由来する誘導物資が[回 に結合すると,し回 がし @ から離れて, し ⑦ |による 7zc有4 mRNA の転写が始まる。 こうして合成される 3 種類の酵素のうち, /ccグ遺伝子がコードする 2-ガラクトシダー スをグルコースとガラクトースに分解する活性をもつ。 上に述べたラクトースズ代許酵素の誘導現象に関して, 以下に述べる 3 つの実験を行った。 問1 文章中の|-⑦_]-|-@⑳ ]に入る適切な語句を答えよ。 実験 1 野生株の大腸菌にラクトースと類似した構造をもつ人工誘導物質 を添加すると, それまで検 出限界以下であった 9-ガラクトシダーゼの活性が検出されるようになる。野生株を護原(突然有 を誘発する化学物質)で処理した細胞集団の中から, X を添加する前から高い ガラクトシダー藻 、 往を示す変異株 A と B が単離された。これらの次異株に X を添加しても, 8-ガラクトシダーゼ活性 がさらに高まることはなかった。 実験2 野生株および変異株A と B に, 加 |を発現するプラスミドを導入した< その結果, 変異株 Aのg-ガラク トシダーゼ活性は野生株と同様にの添加によって初めて検出されるようになった。 一方 異株 B の 2-ガラクトシダーゼ活性は, X の添加の有無にかかわらず高いままであった< 実験3 野生株に由来する| ⑦ |と[| @ |の下流に, オワ ンクラゲの緑色蛍光タンパク質遺伝子そつな ゝだプラスミドを構築した。このプラスミドを野生株に導入したところ, を添加しない場合には緑 | 外潤光は観察されなかったが, を浅加すると縁色漠光が観講まれるようになった。そこでこのプラ ドを変異株 A と B にも導入して, 駐を添加しない場合と添加 した場合で緑色蛍光の変化を観察 フンミト 表1 実験1-ー 3 のまとめ 実験1 実験2 実験3 | し| ぁ9

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生物 高校生

問1から教えてください!

ーーペペ かかわる 大間曽は 革地に談革としてラクトースだけが含まれていると ラクトー ァとpp 3種類の攻素の合成を開始する。 これら 3 種類の本素をコードする遺伝子である 7cグ このよう この順番で大腸菌ノム上に並んでおり, 1 つの /gcZ724 mRNA として転写される< 的に関連していっしょに転写される遺伝子群を| ⑦ ]とよぶ。 旨 しのが結 /2c2724 mRNA の発現は, 転写開始のレベルで調節されている。7zcグ遺伝子の上流に6 way どす 合して転写を開始する⑦ ]という領域と[回 |が結合して転写を押制する5]という8 る。 ラクトースに由来する誘導物資が回 に結合すると, し回 が 9 ]から離れて, 7用4 mRNA の転写が始まる。 こうして合成される 3 種類の栗素のう ち, /zcZ遺令子がコードする 8-ガラクトシダーゼは, ラク 上 スをグルコースとガラクトースに分解する活性をもつ。 上上に述べたラクトース代放酵素の誘導現象に関して, 以下に述べる 3 つの実験を行った。 問 1 凛章中の|「 のmWー|⑳ に入る適切な語句を答えよ。 実験 野生株の大腸菌にラクトースと類似した構造をもつ人工誘導物質 X を添加すると, それまで柏 出限界以下であった 2-ガラクトシダーゼの活性が検出されるようになる。 野生株を変異原(突然変異 を誘発する化学物質) で処理した細胞集団の中から, X を添加する前から高い 9-ガラクトシダーゼ酒 1 任を示す変異株 A と B が単旅された。これらの変異株にX を添加しても, 8-ガラクトシダーゼ活任 がさらに高まることはなかった。 1 実験2 野生株および変異株人とBに,[如 を発現するプラスミドを導入した。その結果変異株 4のみガラクト シダーゼ活性は野生株と同様に の添加によって初めて検出されるよう になった。 一方 変異株 B の 9-ガラクトシダーゼ 活性は, X の添加の有無にかかわらず高いままであった 実験3 野生株に由来する| ⑦ |と[| ⑳ |!の下流に, オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質遺伝子をそつな請訟 いだプラスミドを構築した。このプラスミドを野生株に導入したところ, を添加しない場合には緑 色蛍光な招察されなかったが, そを添加すると緑色蛍光が観察されるようになった。そこでこのプラ スミ ドを変異株 A と B にも導入して, えを添加しない場合と添加した場合で緑色蛍光の変化を観察 した。 以上の3つの実験の結果をまとめると さよSe 表】のようになった。一は2-ガラクト 実験1 実験2 実験8 シダーゼ活仁あるいは緑色蛍光が検出さ | Xの添加 | なし | ぁり | なし あり | なし れなかったことを, すは2-ガラクトシ ガラクト 8-ガラクト ダーゼ活侍あるいは緑色蛍光が検出され | し 人E | ッッ agk | とを意味している。 野生株 |さこ 上陸に キ 当 瞳較人 徐作天がゲ as4| 1 | + | っ | たものとする 1 変異株B | + っ + キ 9 ]のうちどれであると考えられるか。 ⑰-人9から 1つ選べ。 A の結果を予想して, 表1の[| 切 |と| 国 |にあてはまる符号を-または ム中の1 か所に起こったものとすると,その影響で機能を失っ であると考えられるか。 ①)~は3)から 1 つ選べ。

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