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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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真核生物のmRNA合成の問題です 問4の解説を読んでも分からないので教えて欲しいです

伝情報とその発現 留 考 207. 真核生物のmRNA合成動物細胞では, DNAから転写されたRNAはある過程 を経て mRNA となり, 核膜孔を通過した後, 細胞質基質のリボソームで翻訳される。 転 写されたRNAは,(ア) 塩基配列がアミノ酸に翻訳される部分をもつ。 しかし, mRNAの鋳 型となる DNA には, mRNAに相補的なDNA配列がそのまま存在しているのではなく, 下図のように(イ) いくつかの翻訳されない DNA配列が余分に入り込んでいる。 下図は, 鋳 型となるDNAにおける, mRNAに写し取られる遺伝子の構造を模式的に示したものであ る。いま,図に示される2本鎖DNA と, そこから転写された mRNA を試験管の 中で混合し, 高温で2本鎖DNAを解離 した後, (ウ) 徐々に冷やして mRNA とそ の相補的な DNA配列を結合させた。JAP 翻訳されるDNA配列 翻訳されないDNA配列 A 問1. 下線部(ア)に対応する DNA の領域を何というか。 問2 下線部(イ)の名称を何というか。している。これにつ 転写された RNA から下線部(イ)が取り除かれていく過程を何というか。 問 下線部(ウ)の構造物は,下の①~⑥のうちどれが最も適当か。 番号で答えよ。 ⑤ AMG 凡例 :DNA鎖 :mRNA

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問4 (10点) ある配列不明のDNA 断片 X についてサンガー法によりシーケンシグを行った。 その際得ら れた電気泳動の結果を下図に示す。 1文字目 U UUU UUC G UUA UUG ①この電気泳動の結果に基づき DNA 断片 X の塩基配列を決定しなさい。 (左から右に塩基配列を書き出し なさい) CUU CUC CUA CUG AUU AUC A AUA ② 断片 X から転写される mRNAの塩基配列を書き出し、さらにコドン表を使い当該 mRNA から翻訳されるタ ンパク質のアミノ酸配列を書き出しなさい。 転写・翻訳の際 DNAmRNAは左から右に読まれるものとする。 また、転写の際スプラシングなどのmRNAの加工を行なわれないものとする。 コドン表 2文字目 DNA 大きさ AUG GUU GUC GUA GUG 大 U フェニルアラニン UCU UCC ロイシン ロイシン ddAの サンプル イソロイシン メチオニン (開始コドン) バリン UCA UCG CCU CCC CCA CCG ACU ACC ACA ACG ddtの サンプル GCU GCC GCA GCG C セリン プロリン ddCの サンプル トレオニン アラニン UAU UAC UAA UAG CAU CAC CAA CAG AAU AAC AAA AAG GAU GAC ddGの サンプル GAA GAG - A チロシン 止コドン ヒスチジン グルタミン アスパラギン アスパラギン酸 グルタミン酸 UGU UGC UGA CGU CGC CGA CGG AGU AGC 止コドン |UGG トリプトファン AGA AGG ■ GGU GGC GGA GGG G システイン アルギニン セリン アルギニン グリシン U C A G U C G U C A G U C A G 3文字目 ③断片 X の左から3番目の塩基がGに変異した場合断片 Xからのタンパク質合成にどのような影響が及 ぶか。 また、 この変異は左から8番目の塩基がAに変異した場合と比較してより深刻な影響を及ぼすと 言えるか。 それぞれ根拠と共に答えなさい。

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