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生物 高校生

問4の考え方を教えていただきたいです。 a11700 b7500 c4200です

|Aプライマーを鋳型 DNA 上に合成する。そこに DNA ポリメラーゼが結合し, 新生鎖 隊状の DNA の複製は, 次のような手順で行われる。プライマーゼという酵素がRN Sから3'に向かって合成される。その時,()連続的に合成される長い DNA 鎖と、岡 崎フラグメントとよばれる複数の短い DNA 鎖が形成される。その後,新生鎖のRNA アライマーは分解され, S'側の岡崎フラグメントが伸長する過程で DNA に置き換えら れる。この結果, (2新生鎖 DNA の 5' 末端は鋳型鎖と比べて短くなる。 具核生物の線状の DNA の末端にはテロメアとよばれる DNA配列がある。テロメア の機能を調べるために以下の実験を行った。 [実験 1] 図1に示すようなロイシン合成酵素の遺伝子を持った環状のプラスミド DNA を, 生存にロイシンを必要とする細胞に入れ, ロイシンを含まない培養液で培養したとこ ろ,このプラスミド DNA を持つ細胞は生存し,増殖した。 分子最 A(2,000) 大きい a b - ロイシン合成酵素の遺伝子 B(4,700) 図1 プラスミド DNA の構造 C 小さい 図2 実験5の電気泳動 の結果 ( )内の数字は, それぞれ制限酵素A またはBで切断される塩基対の位置を表 している。 0 制限酵素Bで切断 する前のプラスミド DNA ② 制限酵素Bで切断 した後のプラスミド DNA [実験 2] 図1のプラスミド DNA を制限酵素Aで切断し, 線状にして実験1で用いた細胞に |入れ,ロイシンを含まない培養液で培養したところ,細胞は死滅した。 [実験 3) 実験2 で切断したプラスミド DNA を実験 1 で用いた細胞に入れてロイシンを含む 培養液で培養したところ, 細胞は生存し増殖した。しかし, 細胞に入れた DNA は検出 できなかった。 [実験 4) 図1のプラスミド DNAを Aで切断した後に, 1,500 塩基対の2本鎖のテロメアD NA を両端に付加した。これを実験1 で用いた細胞に入れ, ロイシンを含まない培養 液で培養したところ,このDNAを持つ細胞は生存し, 増殖した。 [実験 5) 主験4で細胞に入れた DNAの大きさを解析するため, ①制限酵素B で切断する前 TAと、のB で切断した後の DNA を電気泳動したところ, 図 2のようになった。

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生物 高校生

問4についてです。 1と7があっているのはわかるのですが、2と6がだめなのはどうしてですか?

式図であり,矢印の向きは新しく合成される鎖の合成方向を示している。 の長さが5時間であるときに, 1.8×10°塩基対の DNA が複製されるため 的にほどけて1本鎖になり, DNA合成が起こっている部分)の片側の機 裂部分 じ向きに連続的に台 に不連続に合成される。このと 続に合成される鎮を イ]鎖という。 がウコ方向へ合成され, (bこれが連結される。 問1 上の文中の空欄に適語を入れよ。ただし「 3→5のいずれかを入れよ。 問2 下線部a)の鎮を発見した日本人を次から1つ選べ。 の 利根川進 問3 下線部bの反応を触媒する酵素を次から1つ選べ。 の DNA ヘリカーゼ W) ku には5→3 ゼ 四松 島戸 鎖 店店! 3 山中伸弥 4) 岡崎令物 テ の 木村資生 ③ DNA ポリメラー 2 DNA リガーゼ 崎 セ 式図であり、 矢印の向きは新しく合成される事の合成方向を示して、 合成の方向と ア」鎖, 3 の 5° 5" 5- 6 の 8 そー 5° そそく 5- 5° 問5 大腸菌では DNA の複製開始点は1箇所であり,複製は約20分で完了 する。真核生物ではDNA が長いため1箇所の複製開始点からでは複製に 数週間かかってしまう。そのため, 真核生物では複数の箇所から DNAが 複製される。DNA ポリメラーゼによる伸長速度が1500塩基/分で, S期 の長さが5時間であるときに, 1.8×10°塩基対の DNA が複製されるだの には複製開始点は何箇所必要であるか, 求めよ。 (関東学院大·関西医大·立命館大

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生物 高校生

(3)なんですが、4個のDNAポリメラーゼが働くというのは大腸菌のDNAポリメラーゼの数が4個で決まっているということなんでしょうか?

レ の F 135 (1) a…プライマー(プライマー RNA) b…DNA ポリメラーゼ(DNA 合成酵素) (2) 0 A…ラギング鎖 B…リーディング鎖 (3) 1278 塩基/s (2) ア (3 岡崎フラグメント (解説) (2) DNA の複製のしかたは、鋳型になる鎖の方向により異なる。DNA ポリメラー は5-3方向にしか DNA を合成できないため,ラギング鎖では岡崎フラグメント とよばれる DNA の断片をつくり,断片どうしをつなげていくという手法が取られ る。>0 0 DNA は,逆向きに並んだ2本の DNA 鎖でできている。 2本鎖がほどけて,その部分 から連続的に半保存的複製が行われるとすると, 一方の DNA鎖からは5°→3方向に、 方の鎖からは3 5方向に新しい DNA鎖が合成されることになる。合成する方向の なる2種類のDNA ポリメラーゼが必要ということになるが, 3'→5方向に合成する DNA ポリメラーゼは発見されておらず, 複製機構が謎であった。岡崎フラグメントの発 見により,DNA 複製のしくみが明らかとなった。 Plus α (3) 4個の DNA ポリメラーゼが働くので, 1個あたりが伸長する DNAの長さは23 2300000 塩基 30min× 60 s/min 万塩基。よって, 1277.7…=1278(塩基/s)

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生物 高校生

DNAの複製の時に出てくる、3と5って何なんですか?(3末端、5末端のやつ)

NAの複製は就型となるDNAをもとにして行われる。 DNAポリメラーゼは,ヌクレオチト の3末端に新たなヌクレオチドを重合させ,5-3方向へのみ伸長させる酵素である。 生物 る DNA 複製起点 5 幼型となる2本鎖DNA DNAプライマーゼ DNAヘリカーゼによってDNAの二重ら せんが開裂した部分に、 複製の開始点とし てブライマーが合成される。 プライマーゼ 5|3 プライマー DNAヘリカーゼ ニブライマー ーゼによって クレオチド るブライマ 複製フォークの進行方向 リメラーゼ DNAの2本のヌクレオチド創は、互いに逆向き に配列している, 新たに合成される鍋のうち ポリメラーゼ 方の鎖は複製フォークの進行万向と同じ方向へ連 統的に合成される(リーティング). DNA 講型鎖に 目補的な DNAの ヌクレオチド リーティング顔 DNAポリメラーゼの 進行方向 す、既存の 成すると、 ようになる。 もう1本の鎖(ラギング鎖)では、 岡崎フラグメントと呼ばれる短 いDNA断片が5'→3方向に断 続的に合成される。 プライマーは分解される。 966年に 実視され きの広島 544歳で き継がれ、 過程が解 岡崎フラグメント 岡崎フラグメント 5° 3 岡崎フラグメントはDNAリガーゼの働きに よって連結される。この結果、ラギング鎖も全体 として複製フォークの進行方向へ伸長する。 DNA断片の連結 ラギング鎖 3° 5 3° 5° DNAリガーゼ ●末端複製問題 DNAの複製では、 複製開始時にプライマーを必要とする。 最末端 部分のラギング鎖では, プライマーが分解された後、その部分は1本鎖のまま複害 されない。このため, 細胞分裂のたびに, DNA末端のテロメア部分は、理論上短。 なっていく。テロメアが一定の長さまで短縮すると細胞は分裂しなくなることから. テロメアは、細胞の寿命を示す時計のような役割をしていると考えられている。 ●テロメラーゼ細胞によっては,テロメアを伸長させるテロメラーゼと呼ばれる 素が働いており、 細胞分裂をくり返してもテロメアは短縮しないことが知られてい テロメラーゼは, 単細胞生物や植物細胞, 魚類,げっ歯類, チンパンジーの体細 などで活性が認められる。 ヒトでは, 体細胞ではほとんど活性がみられず、 生殖細 や幹細胞など一部の細胞でのみ活性がみられる。多くのがん細胞では, テロメラー が活性化されており, がん細胞が無限に増殖できる理由の1つであると考えられて る。 こは,ある特 しからなる。 コメアと呼ば に存在しない。 3° 基配列

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