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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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(3番と6番)が分かりません教えてください

固めた。 図のように、その上に花粉を ●が変化するようすを、5分ごとに 4 TERM KA 遺伝について、次の問いに答えなさい。 ツバボタンには、 赤い花が咲くものと白い花が咲くものがある。 これらを用いて次の実験を行 1 マツバボタンの花の色の遺伝について調べた。 赤い花が咲く純系のマツバボタン(A)と、白い花が咲く純系のマツバボタン(B)の花粉 を受粉させて種子をつくり、それらをまくと、すべて赤い花が咲いた。 実験でできたマツバボタン (C) を自家受粉させて種子をつくり、 それらをまいて花を咲 かせた。 (A) 赤い花 実験 1 (純系) 赤 実験2 部分か。 (B) 白い花 (純系) (C) 赤い花 赤 ? -Q A じゃくし マツバボタンの場合、赤い花と白い花では、どちらが顕性形質だろうか。 (2) 顕性形質に対し、対立形質の遺伝子が両方子に受け継がれた際に表に現れない形質を何とい うか。 漢字で答えなさい。 3) 赤い花を咲かせる遺伝子をR、白い花を咲かせる遺伝子をとしたとき、マツバボタン(A) (B) (C)の遺伝子はそれぞれどのように表せるか。 (4)実験2により(C) のマツバボタンを自家受粉させてできた種子300個をまいて、そのす べてに花が咲いた。このとき、いくつの種子が 「白い花」 を咲かせると考えられるか。 ア~エ のなかから選び、 記号で答えなさい。 ア: 0個 イ:約75個 ウ:約100個 エ:約150個 (5) 生殖細胞をつくる際に、ついになっている遺伝子が分かれて別々の生殖細胞に入ることを何 というか。 漢字で書きなさい。 3 次に、遺伝子の組み合わせがわかっていない赤い花のマツバボタン(X)と白い花を咲かす 純系のマツバボタン (B) をかけ合わせた。得られた種子をまいて花を咲かせると、子の花 の色の形質は、赤い花と白い花を咲かす個体の比がおよそ1:1となった。 (X) 赤い花 (B) 白い花 (純系) 実験3 赤い花 : 白い花 = 1:1 赤 (6) 赤い花のマツバボタン(X)の遺伝子の組み合わせを 「R」 と 「r」 を使って表せ。 (7) 実験3でできた子をすべて自家受粉させた場合、 できた孫の赤い花と白い花の個体数の比は どうなるか。もっとも簡単な整数比で答えなさい。

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II DNAの研究史において、 DNA の複製方法には、次の仮説1~3があった(図2)。 (c) 仮説 1 もとの2本鎖DNAはそのまま残り、新たな2本鎖DNAができる。 仮説2 もとの2本鎖DNAのそれぞれの鎖を鋳型にした2本鎖DNAができる。 仮説3 もとの2本鎖DNAはヌクレオチドがばらばらになり、もとのDNA鎖と新しい DNA 鎖が混在した2本鎖DNAができる。 この仮説3では、親世代のヌクレオチ ドが均等に(それぞれ50%ずつ) 複製後のDNA分子に伝わるものとする。 新たに複製された もとのDNA鎖 DNA 鎖 || I FO 仮説1 仮説 2 仮説3 図2 メセルソンとスタールは、窒素原子に重さの異なるもの (通常の窒素原子と重い窒素原 子) が存在することを利用して, 次の手順1~3で仮説1~3を検証する実験を行った。 手順1重い窒素を含む培地で大腸菌を何世代も培養し、DNAに含まれる窒素がすべて 重い窒素に置き換わった大腸菌を得た。 手順2 手順1で得た大腸菌と, DNAに含まれる窒素がすべて通常の窒素である大腸菌 からDNAをそれぞれ抽出し, 抽出したDNAを遠心分離して, 2本鎖DNAの比 を調べた。その結果、図3のように、重い窒素のみからなるDNAは試験管の下 方に、通常の窒素のみからなるDNAは上方にバンドとして現れた(図3)。 手順3 手順1で得た大腸菌を、通常の窒素を含む培地で1回分裂させた。

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【生物 [2免疫に関する次の文章 (III)を読み、後の各問いに答えよ。(配点 25) Ⅰ 私たちの身のまわりや皮膚の表面などにも、細菌やウイルスなどさまざまな病原体が存 HA 在している。そのため、石鹸を用いた手洗いやアルコールによる手指の消毒などは感染 症対策として有効である。 また、病原体が体内に侵入した場合、免疫によって体内の病 原体を排除するしくみがはたらく。私たちのからだは、一度侵入した病原体による感染 症について、再び同じ感染症にかかりにくくなるしくみをもっており、このしくみを活用 したものが 予防接種である。 予防接種に使用される。 従来のワクチンは、病原体の一部 や、感染力の弱い病原体を利用していたが,近年では、 病原体の遺伝情報の一部をもつ mRNA (RNA ワクチン) を使用する予防接種も行われるようになっている。 問1 文章中の下線部(a)に関連して、ヒトの体内への病原体の侵入を防ぐしくみに関する 記述として最も適当なものを、次の1~4のうちからつ選び、番号で答えよ。 1 病原体による影響で弱酸性となった皮膚の表面を弱アルカリ性に戻すことは、化 学的防御のはたらきである。 2 皮膚は病原体が体内に入らないように物理的防御としてはたらいている。 と 3 口の中や喉は角質層で覆われていて、物理的防御としてはたらいている。 4 だ液や涙には,細菌を分解するリゾチームというホルモンが含まれる。 問2 文章中の下線部(b)に関して, ヒトの体内に入った病原体(抗原)に対し、体液性免疫 によって抗体が作用するまでの過程に含まれないものを、次の1~4のうちからつ 選び番号で答えよ。 1 抗原を取り込んだ樹状細胞が, リンパ節に移動する。 2 樹状細胞は、ヘルパーT細胞に抗原を提示する。 3B細胞が,抗原を直接取り込む。 4 ヘルパーT細胞が、キラーT細胞を活性化する。

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