細胞周期の計算
【2017年 北海道大学 後期 】
Ⅰ 多くの多細胞生物の体は, さまざまに分化した細胞からなる。 これは, たった1個の受精卵か
ら細胞分裂によって作られたものである。 体を作る細胞は (ア) により増殖する。 細胞が分裂す
る前に DNAは複製される。 そして細胞分裂の結果, DNA は娘細胞に均等に分配され、 どの細胞
も同じ遺伝情報をもつDNA を同じ量ずつ持つことになる。 このように細胞が増殖する一連の周
期的な過程のことを細胞周期という。
一方, 多細胞生物の多くは, 生殖のために特別な細胞, 生殖細胞を作る。 生殖細胞のうち、 卵や精
子など, 合体して新個体を作る細胞を (1) という。 (イ) が形成される過程では, 減数分裂と
よばれる特別な細胞分裂を経て, 1個の母細胞から4個の娘細胞が生じ, (ア) とは区別され
問文中の(ア) と (イ) に適切な語句を入れよ。
問2 下線部aについて次の文を読み (1)~(3) に答えよ。
DNAの複製は, 複製起点と呼ばれる染色体上の決まった領域で始まり, そこから両方向に複製
する。 ヒトなどの染色体を構成する DNA は, 複製起点で2重らせん構造の一部分がほどかれ, 複
製が始まる。
(1) DNAが複製される直前の、 ある染色体一本を構成する DNAの分子量が 3.6×1010であ
るとする。1個のヌクレオチドの平均分子量は3×102であるとき, この染色体は何対のヌクレオチ
ドからなるか。
(2) DNAポリメラーゼ(DNA合成酵素)は、1秒間に平均20個の速さで新しいヌクレオチドを
付加するものとする。 このとき, (1)の染色体の中央にある単一の複製起点から複製が始まり, 染
色体の両腕末端にあるテロメアまで一定の速度で複製が進むと仮定すると, 複製が終了するのに
何時間を要するか。 答えが整数で割り切れない場合は, 小数点以下を切り捨てた値を答えよ。
(3) 実際に染色体のDNA複製が完了する時間は, (2) 仮定して求めた時間よりもはるかに短
いことがわかっている。 DNAポリメラーゼの合成速度は変わらないとした場合、 考えられる理由
を30文字以内 (句読点を含む) で答えよ。
