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生物 大学生・専門学校生・社会人

セミナー生物基礎の基本問題24から26までの内容が上手く理解できません。詳しく教えていただきたいです。

[知識 □24.遺伝子の本体の解明 ●ハーシーとチェイスが行った実験に関する下の各問いに答え よ。なお、ファージはタンパク質とDNAからなるウイルスである。また,硫黄(S)はク ンパク質に含まれる元素で,リン(P)はDNAに含まれる元素である。 さ [実験]タンパク質に含まれるSを標識したファージを、大腸菌を含む培養液に添加した。 添加して、大腸菌にファージを感染させた後、遠心分離を行い,上澄みを捨てて沈殿 を回収した。回収した沈殿に、新しい培養液を加えてミキサーで激しく撹拌して大腸 菌に付着したファージを引き離し、 再び遠心分離を行った。 2回目の遠心分離で得ら れた上澄みと沈殿のS標識物の量を測定した。 さらに、DNA に含まれるPを標識したファージで同じ実験を行った。 どちらのファージを用いた場合でも,最終的に得られた沈殿に新しい培養液を加え て懸濁して培養すると, 子ファージが生じることが確認された。 問1.ファージを感染させた後, 1度遠心分離を行って上澄みを捨てた目的を説明せよ。 問2.Sが標識されたタンパク質とPが標識されたDNAは,2回目の遠心分離後,それ ぞれ上澄みまたは沈殿のどちらに多く含まれるか。 問3. この実験とその結果について述べた次の文章中の空欄に入る適切な語を答えよ。 ファージの殻は、(ア)からなり,大腸菌に感染して遺伝物質をその細胞内に侵入 させた後,大腸菌の表面に残る。 ハーシーとチェイスが行った実験では,その殻は (イ)で撹拌することで大腸菌から分離された。 この操作は,大腸菌内に侵入した遺 伝物質を特定することができるものであった。 この実験から, 大腸菌内に侵入した物質 (ウ)のみで,さらに,大腸菌内で新たなファージがふえることも明らかとなった。 このことは,(ウ)にその子ファージを産出する遺伝情報がすべて含まれていること を示していた。 すなわち, 遺伝子の本体が(ア)ではなく, (ウ)であることが明 らかになった。 [知識 実験・観察 25. DNA の抽出DNAを抽出する手順に関する次の各問いに答えよ。 [手順1] 凍らせたニワトリの肝臓の塊をおろし金ですりおろした。 [手順2] 乳鉢に, 肝臓をすりおろしたものとタンパク質分解酵素溶液を入れ, 乳棒で肝 臓をさらにすりつぶした。 [手順3] 手順2でつくった抽出液に, 15%の食塩水を加えて軽く混ぜた。 [手順4] 抽出液をビーカーに移し, 100℃で5分間煮沸し、ある程度冷ましてからガーゼ を重ねたものを用いてろ過した。 A [手順5] ろ液をよく冷却した後, よく冷やしたエタノールを静かに加え,ガラス棒で静 かにかき混ぜてDNAを巻き取った。 さく 問1. 手順1,2および4を行った目的をそれぞれ簡潔に答えよ。 問2. 手順5で,ろ液にエタノールを加えるとDNAが取り出せる。このことは,DNAが エタノールに対してある性質をもつからであるが, それはどのような性質か。 26. DNA の複製●DNAの複製様式が証明された実験に関する下の各問いに答えよ。 [実験] 大腸菌を,通常よりも重い窒素(N) を含む培地で何代 も培養した。その後、通常のNを含む培地に移して大腸菌を 分裂させた。 通常培地で1回分裂させたもの,2回分裂させ たものからDNAを精製して、通常培地に移す前の大腸菌の DNAと密度勾配遠心法にて比較した。 その結果、通常より 比重の大きいDNA, 通常のDNA, そしてその中間の比重の DNAの3つに分けることができた(図1)。 -通常の比重の DNA が集まる位置 中間の比重のDNA が集まる位置 比重が大きい DNA が集まる位置 図 1 密度勾配遠心法 遠心力を利用し、 溶質を比重の違いによって分離する方法。 問1.この実験から明らかになったDNAの複製のしくみを何というか。 問2. 通常培地で1回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。次のア~ウのなかから過不足なく選び、記号で答えよ。 ア.通常より比重が大きい DNA イ 通常のDNA ウ. 中間の比重のDNA 問3. 通常培地で2回分裂させた大腸菌から精製したDNAにはどのようなものが含まれ ているか。 問2のア~ウのなかから過不足なく選び, 記号で答えよ。 歳 [知識] 27. DNA の複製と分配 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。ふる 細胞周期は, DNA合成準備期ア |期) DNA合成期 イ期), 分裂準備期 (ウ), および分裂期(エ |期)の4つの時期に分けられる。 DNA合成期では、 核において染色体に含まれるDNAが複製される。 DNA の複製は、2本鎖DNAがほどけ て2組の1本鎖DNA となり,その両方が鋳型となって最終的に2組の2本鎖DNA がつ くられる。 複製された2組の2本鎖DNAは, 分裂期を経て2個の娘細胞に等しく分配さ れる。 AMC00 問1.文中空欄ア~エ を埋めよ。 問2. 下線部について, DNA の複製において, もとのDNAと同じ塩基配列のDNAが2 組つくられるのは、塩基間のどのような性質にもとづいているか,簡潔に説明せよ。 知識 計算 音 遺伝子とそ 28. 体細胞分裂とDNA合成 タマネギの根端を用いて体細胞分裂のようすを観察した 次の文を読み, 下の各問いに答えよ。 問1. 体細胞分裂のようすを観察するためには, 通常,次の①~④の実験操作を行う。こ れらを正しい実験の手順になるように順番に並べ、番号を答えよ。 ① 解離 ②染色 ③ 固定 ④ 押しつぶし 問2. この実験に用いたプレパラートにおいて観察された各時期の細胞数は,次の表のと うになった。この標本において、分裂期の長さは何時間何分になるか。 ただし, 細胞 期の長さは25時間とし、それぞれの細胞は、互いに無関係に分裂している。 間期 前期中期 後期 終期 細胞数 623 8 40 22 7 2. 遺伝子とその働き

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生物 高校生

生物基礎で、 ・GFRとは何か、どうやって求めるのか ・「次に」以降は何をしてるのか がわかりません。教えてください。

生物基礎 問6 腎臓の機能を測定する一つの指標として単位時間当たりに生成される原尿 量 (GFR) が利用される。 GFR を正確に測定するには植物から抽出した多糖 類であるイヌリンが用いられる。 静脈注射されたイヌリンは腎小体でろ過さ れた後, 細尿管で再吸収されずに尿中にすべて排出される。 しかし,イヌリ ンはもともと体内には存在しない物質であることから, 臨床現場ではヒトの 血しょう中に存在するクレアチニンを利用することが多い。 この場合,イヌ リンを用いて求めた GFRよりクレアチニンを用いて求めたGFRが大きく なる。このことについて説明した次の文章中の キ ク に入る語 句の組合せとして最も適当なものを後の①~④のうちから一つ選べ。 11 されていると考えられる。 イヌリンよりもクレアチニンを利用して求めたGFRの方が大きいことか ら,単位時間当たりに生成される原尿中のクレアチニン量よりも尿中のクレ アチニン量の方がキ なる。このことを踏まえると, クレアチニンは ク (mg/mL) 血しょう 原尿 尿 イヌリン 1 1 120 キ ク クレアチニン x ①②③④ 多く 一部で再吸収 イヌリンの濃縮率 = 尿中のイヌリン濃度 多く 追加で排出 血しょう中 " 少なく 一部で再吸収 = 120倍 少なく 追加で排出 イヌリンのGFR 1×120 xml> 120mL すなわちx120 = 120ml クレアチニンのGFR=1xx = =xml 次に、実際の原尿量を利用して単位時間当たりに 生成される原尿中および尿中のクレアチニン量を求める。 実際の尿量は120mしだから、原中に含まれる クレアチニン量は120mL×1mg/mL=120mg 展中に含まれるクレアチニン量は1mL×Xmg/mL=Xug x7120より、単位時間当たりに生成される尿中の クレアチニン量は、同じ時間当たりに生成される原尿中の クレアチニン量より多くなる。 ⇒ クレアチニンが細管や集合管を通過する間に追加で 排出されていると考えられる。

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生物 高校生

問四番について教えてください! 答えはAイ Bア Cア Dウです! 実験1 視床下部からの放出ホルモンが低い→脳下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンも低い→甲状腺ホルモン濃度も低いとなるんじゃないんですか!?負のフィードバックがいまいち分かりません。

字程 ウス 異 語 体温調節 鳥や哺乳類などの恒温動物では、環境の変化に関係なく体温は一定の範囲に保たれて 皮膚や血液の温度が変化すると、視床下部の体温調節中枢が感知し、交感神経の 働きにより、皮膚の血管を収縮させるなどして体温が調節される。 いる。 また、さまざまなホルモンの作用により肝臓や筋肉などで物質の分解が促進され、それ に伴って熱が発生する。 例えば,甲状腺から分泌されるチロキシンは、筋肉での物質の分 される。放出ホルモンは脳下垂体前葉に作用し, 甲状腺刺激ホルモンの分泌を(①)す る。この甲状腺刺激ホルモンは,甲状腺に作用し,チロキシンの分泌を(2)する。 分 されたチロキシンは標的細胞に作用し代謝を ( 3 ) するが,同時に、視床下部と脳下 を促進する。チロキシンが体内で不足すると視床下部で感知され、放出ホルモンが分泌 垂体前葉のホルモンの分泌を( 4 )する。 ると、血液中のチロキシン濃度が低下する。 視床下部, 脳下垂体前葉, 甲状腺のいずれか 視床下部や脳下垂体前葉, 甲状腺からの上記ホルモンの分泌量低下などの障害が起こ で生じた,ホルモン分泌量低下の障害により、血液中のチロキシン濃度が低くなった マウスを用意し、以下の実験1と2を行い、その結果を表1にまとめた。 与しても、血液中の甲状腺刺激ホルモン濃度は,投与前と投与後で変わらない(表1)。 実験1:血液中の甲状腺刺激ホルモンの濃度を測定し, 正常なマウスと比較した。 なお,複雑な機構により, 実験2において甲状腺に障害があるマウスに放出ホルモンを 実験2: 放出ホルモンを投与し,投与後の甲状腺刺激ホルモンの濃度を投与前と比較 した。 表1 実験12における血液中の甲状腺刺激ホルモン濃度の比較 障害の部位 実験1 実験 2 視床下部 脳下垂体前葉 甲状腺 低い A B D 変わらない 第部 1 下線部(a)について,血管の変化以外で,皮膚において,(1)低温時に体温を保持する しくみ, (2) 高温時に体温を低下させるしくみをそれぞれ10字以内で述べよ。 問2 文中の空欄( 1 ) ~ ( 4 ) に 「促進」または「抑制」を入れよ。 問3 下線部(b)について, 作られた甲状腺刺激ホルモンの分泌障害以外で,血液中のチロ キシン濃度を低下させる脳下垂体前葉の障害として考えられるものを20字程度で述べよ。 問4 実験1,2について,表1のA~Dに当てはまる, 血液中の甲状腺刺激ホルモン濃 度の変化として適切なものを以下の(ア)~(ウ)からそれぞれ1つずつ選べ。 (ア)高い (イ)低い (ウ)変わらない (20 奈良県立医科大・改)

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生物 高校生

高校の生物の質問です。 表1の結果から、ホルモンXの標的器官を過不足なく含むものは、肝臓と腎臓と筋肉らしいのですが、なぜですか?よろしくお願いいたします。

あ ① (2) こ 7 次の文章を読んで各問に答えなさい。 【思】 真核生物の遺伝子発現調節では、RNAポリメラーゼが遺伝子の転写開始部位上流のプロモーターに結合し、 基本転写因子とよばれる複数のタンパク質とともに複合体(転写複合体)を形成する。 さらに、調節タンパク質 が転写調節領域 (転写調節配列)という図 1 に示すプロモーターとは別の領域に結合して、転写の量や時期な どを調節する。この調節タンパク質は転写調節タンパク質や転写調節因子、 転写因子ともよばれる。 ヒトでは、脂溶性ホルモン受容体が脂溶性ホルモンと結合すると、 図 1 のように調節タンパク質として転 写調節領域に結合し、 遺伝子発現を制御することがわかっている。 (a) ) a 1) 7 (2) (3 脂溶性 ホルモン受容体 基本転写因子 RNAポリメラーゼ 脂溶性ホルモン→ 遺伝子 ↑ 転写調節領域プロモーター 転写領域 図1 そこで、ある脂溶性のホルモンXと結合するホルモンX受容体が、遺伝子Yの発現を制御するしくみを調 べた。まず、遺伝子Yの発現にかかわると予想される転写調節領域のDNA配列と、プロモーターを GFP 遺 伝子に連結させたDNA断片①~⑥を調製した。図2にそれらDNA断片 ①~⑥を示す。さらに、それぞれの DNA 断片を挿入したヒトの細胞で発現可能なプラスミド①~⑥を作製し、実験操作 1~2を行った。 なお、 遺伝子とは緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子である。 遺伝子Yの発現にかかわると 予想される転写調節領域 プロモーター A B C D E GFP ① B C D E GFP (2) C D E GFP ③3 D E GFP E GFP ⑤ GFP ⑥ 図2 操作 プラスミド①を肝臓、腎臓、筋肉、皮膚のそれぞれの器官の細胞に導入し、ホルモンXを含んだ エタノール溶液または同量のホルモン X を含まないエタノールを添加して培養した。 なお、エタノールは実 験で使用するすべての細胞において遺伝子の発現に影響しないものとする。 つぎに、それぞれの細胞内におけるGFPの蛍光の強さを測定することで、プラスミド①上のGFP 遺伝子 の転写量を調べた。ただし、それぞれの細胞へのプラスミドの導入量は同一であり、 GFP 遺伝子の転写量と 発現量はホルモンXと調節タンパク質以外の影響を受けないものとする。 GFP 遺伝子の転写量は血管の細胞 にホルモンXのエタノール溶液を添加したときの値を100とした場合の相対値 (相対転写量)で示した。その 結果を表に示す。 表 1 血管 肝臓 腎臓 筋肉 皮膚 ホルモンX 100 80 40 10 20 エタノール 100 40 10. 100 20

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生物 高校生

高校の生物の問題です。 (1)(2)(3)の解き方、考え方を教えてください。

あ ① (2) こ 7 次の文章を読んで各問に答えなさい。 【思】 真核生物の遺伝子発現調節では、RNAポリメラーゼが遺伝子の転写開始部位上流のプロモーターに結合し、 基本転写因子とよばれる複数のタンパク質とともに複合体(転写複合体)を形成する。 さらに、調節タンパク質 が転写調節領域 (転写調節配列)という図 1 に示すプロモーターとは別の領域に結合して、転写の量や時期な どを調節する。この調節タンパク質は転写調節タンパク質や転写調節因子、 転写因子ともよばれる。 ヒトでは、脂溶性ホルモン受容体が脂溶性ホルモンと結合すると、 図 1 のように調節タンパク質として転 写調節領域に結合し、 遺伝子発現を制御することがわかっている。 (a) ) a 1) 7 (2) (3 脂溶性 ホルモン受容体 基本転写因子 RNAポリメラーゼ 脂溶性ホルモン→ 遺伝子 ↑ 転写調節領域プロモーター 転写領域 図1 そこで、ある脂溶性のホルモンXと結合するホルモンX受容体が、遺伝子Yの発現を制御するしくみを調 べた。まず、遺伝子Yの発現にかかわると予想される転写調節領域のDNA配列と、プロモーターを GFP 遺 伝子に連結させたDNA断片①~⑥を調製した。図2にそれらDNA断片 ①~⑥を示す。さらに、それぞれの DNA 断片を挿入したヒトの細胞で発現可能なプラスミド①~⑥を作製し、実験操作 1~2を行った。 なお、 遺伝子とは緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子である。 遺伝子Yの発現にかかわると 予想される転写調節領域 プロモーター A B C D E GFP ① B C D E GFP (2) C D E GFP ③3 D E GFP E GFP ⑤ GFP ⑥ 図2 操作 プラスミド①を肝臓、腎臓、筋肉、皮膚のそれぞれの器官の細胞に導入し、ホルモンXを含んだ エタノール溶液または同量のホルモン X を含まないエタノールを添加して培養した。 なお、エタノールは実 験で使用するすべての細胞において遺伝子の発現に影響しないものとする。 つぎに、それぞれの細胞内におけるGFPの蛍光の強さを測定することで、プラスミド①上のGFP 遺伝子 の転写量を調べた。ただし、それぞれの細胞へのプラスミドの導入量は同一であり、 GFP 遺伝子の転写量と 発現量はホルモンXと調節タンパク質以外の影響を受けないものとする。 GFP 遺伝子の転写量は血管の細胞 にホルモンXのエタノール溶液を添加したときの値を100とした場合の相対値 (相対転写量)で示した。その 結果を表に示す。 表 1 血管 肝臓 腎臓 筋肉 皮膚 ホルモンX 100 80 40 10 20 エタノール 100 40 10. 100 20

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生物 高校生

黄色マーカーで引いた部分を読むと、体の情報伝達手段は、二つしかないように思えたのですが、上の復習というところを見ると、運動神経はどうなるんですか?運動神経は体性神経なので、上記の二つには含まれないはずなので、疑問に思ってます。それとも、無意識の情報伝達の場合ということですか

復習 からだの情報伝達 目 (視覚) 舌 (味覚) 耳(聴覚) 皮膚触覚) 鼻 (嗅覚) など 感覚 刺激 脳 器官 筋肉 反応 脊髄 感覚神経 運動神経 20 5 情報の伝達 実験6により,運動を行うことで, 心拍数と呼吸数が増加し,運 動をやめると,平常時の状態に戻っていくことがわかった。 足の筋肉は運動をすると代謝が盛んになり、酸素消費量が増加す るが,運動をやめるとしだいにもとに戻る。 つまり、筋肉での酸素 の需要に応じて, 心臓や肺の活動が変化し, 酸素の供給を調節して いると考えられる。 このことは,筋肉の状態を示す情報が, 筋肉から離れたところに ある心臓や肺に伝えられ, それらの機能が調節されていることを示 している。 じりつしんけいけい ないぶん ぴけい このような情報伝達には、自律神経系と内分泌系という2つの p.94 ➡p.96 しくみが関係している。 また,それらの情報を感知し調節するため に働いているのは,おもに, 間脳にある視床下部である (図12)。 ししょうかぶ 刺激 中枢 外部からの 情報 間脳の 視床下部 ▲図12 体内環境の調節の概要 ➡p.94,98 伝達 自律神経系 内分泌系 3 反応 体内環境が 調節される 2節 体内環境の維持のしくみ 91

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生物 高校生

問2がわからないので詳しく解説お願いします🙇 また、「CO2が減少することでCO2と結合するRuBP量が減少し、RuBPが増えていくため」と回答したのですが、この解答が当たっているのか、間違えている場合どう間違っているのか解説お願いしたいです

第4章 代謝 39 36. 光合成におけるCO2 固定のしくみ 次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 光合成は,空気中の二酸化炭素(CO2) から生体に必要な炭素化合物を生成する重要な反 応である。 この反応の経路 (みちすじ)は, 放射性同位元素を用いるトレーサー実験や, 関 係する酵素や代謝物などを調べることによって明らかにされた。 緑藻で調べたトレーサー実験の結果から次のようなことがわかった。 (a) 放射性のCO2 を緑藻に与えて光合成をさせると,最初にPGA (炭素数3の物質) に 放射能が取りこまれた。 (b) 緑藻に 14CO2 をやや長時間 (10分) 与えて光合成をさせると,中間産物 (この反応経 路上の代謝物) のすべての炭素原子に 'C が分布するようになる。 ここで, CO2濃度 を1%から0.003%に低下させると,最初の約1分間, PGA が減少し, RuBP (炭素数 5の物質)が増加した(図1)。 の (c) (b)と同様にCO2 を10分間与えて光合成をさせた後, 急に光を遮断すると一時的に PGA が増加し, RuBP が減少した(図2)。 図 1 CO2 (1%) 濃度(相対値) PGA RuBP CO2 (0.003%) 図2 明 :暗 濃度(相対値) PGA RuBP H 047 047 0 60 120 0 60 120 蒐集 時間(秒) 時間(秒) ・生物 問1 この緑藻で, CO2 が固定される最初の反応を反応式 (A+B→C+D) で表した場合, A~Dはどのような物質か。 ただし同じ物質を2回使ってもよい。 解答編 問2 (b)の実験で RuBP が増加するのはなぜか。 問3 炭酸固定系は,循環することから回路とよばれる。 この回路には発見者の名前がつ けられている。この回路の名称を記せ。 問4 この回路は葉緑体のどの部分ではたらいているか。 名称を記せ。 問5 この緑藻に光が照射されると, この経路の反応の進行に必要な中間産物以外の2つ の物質がチラコイドでつくられる。 それは何か。 MAD 問6 (c)の実験で, PGA が増加し, RuBP が減少する理由を述べよ。 問7 (a)の実験をさらに長時間(約30分) 続けると, 'Cはどのような物質に見られるか。 14Cが見られる物質のうち, 高分子物質を3つあげよ。 問8 生物には, 回路となっている代謝系が,この光合成の二酸化炭素同化反応経路以外 にもある。 1つ例をあげ、その回路の名称とそれが生物のどのようなはたらきにかかわ [03 お茶の水大] るかを記せ。

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生物 高校生

生物基礎の問題です。 (2)、(3)の解き方を教えてください。 答えはそれぞれ、(2)28.8g、(3)28.5gです。

8 哺乳動物の腎臓において、血しょうから尿が生成されるまでの過程における物質の移動を調べるため、 次の実験を行った。この実験について各問いに答えなさい。 実験用の哺乳動物にイヌリンを静脈注射し、30分後に血液と図1に示す ①〜③から原尿を採取した。さら に排泄された尿を回収した。 血しよう、原尿、尿に含まれるイヌリン、 Nat、物質A、物質B、物質Cの濃度 を測定し、これらの測定結果を図2に示した。正常な状態の場合、生体内に存在しないイヌリンはろ過され、 再吸収・分泌されずに尿へ排泄される。 血管 採取① (mg/mL) 100 79.0 微じゅう毛 採取② 図 1 物質 A 50- ・集合管 ・採取③ 物質 B 10 0. 20- 20.0 10.0 10- 3.0 0.3 0.3 0 1.0 do 1.0 1.0 物質 C 0.5- 0 5 4- 4.5 4.8 5.0 Na+ 3- 4.0 4.0 2. 1 0 15 10- 8.0 12.0 イヌリン 5.0 5- 0.1 0.1 0 採取 採取 採取 血しょう 図2 尿 (1)この動物の尿濃縮率は何倍になるか答えなさい。 〔2点] (2)この動物の1時間当たりの尿生成量が 60.0mL であった場合、1時間当たりに生成される原尿中のNa- は何gになるか、小数点以下1桁で答えなさい。 〔3点] (3)(2) の時、1時間で再吸収される Na+は何gになるか、小数点以下1桁で答えなさい。〔3点〕 (4) グルコースは図2に示す物質 A~Cのうちどれか、最も適切なものを1つ選び記号で答えなさい。 〔1点

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