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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

5、6の解説をお願いします。🙇🏻‍♀️

39万 035 タンパク ⅣV. 次の文を読み、またコドン表を参考にしながら、 下記の設問1~6に答えよ。 解答は解 答用紙の所定欄にしるせ。 図1は, 345アミノ酸残基からなる大腸菌のタンパク質を指定するmRNA (長さ1110 ヌクレオチド)を示す。 なお, 下線部は、このmRNAの内部の連続した50 ヌクレ オチドの配列である UGADASUAO 1 5′A--//--AUGア --//-- 100 1110 1035 75 ATG 3 そ ATG 5' 35 5' 3 _G 5' TAC E 5' 5' 3' CUACUUGCAAGGGCGGAAGO 30コ 21Q 5' UUUCAUCGUGUCAUAGCCAGUCCU/AACAUG--/ 50(1時 ACÁUG--//--AA--//--U3 1110 3 図1 45 Fab 1.開始コドン AUGのAはmRNAの5'端から数えて31番目のヌクレオチドである。 終 止コドン UAA の UはmRNAの5'端から数えて何番目のヌクレオチドか。 その数をし あるせ。なお、開始コドンが指定するアミノ酸は生じたポリペプチドから切り離されない とする。 作者の1066 香 2. 鋳型となるDNAからこのmRNAが作られている様子を表す図として適切なものは どれか。 次のa〜hから1つ選び、その記号をしるせ。 なお、図には DNA 上の開始コ ドンの位置を示してあり, mRNAは点線で表されている。 AAAAAG $850* UC124 買 (d) 10 Q Q a гo à a Q Q 9 TS(E CGU,CGC, CGACGG ATG 5° ATG 5' 00 ADO Daol NERAN MA A30 ATGUDA 4 ATG 3 5' 5' 5 ASA 35 DDA JAD 200 ADD 055 A DADI 3 g ATG 5' 3' ATG 5' 3' CUBI NID SYCHONP+ a 3. 翻訳はmRNAに結合したリボソームで行われる。 リボソームを構成する物質として 正しいものを、次の a 〜e からすべて選び、その記号をし Aa DNA ONA リン脂質 d. 多糖タンパク質 4.NAはmRNA上のコドンと相補的な塩基配列を持つアンチコドンを含んでいる。 コドンとアンチコドンが結合するときは、2つのRNAの方向は互いに逆向きである。 tRNAの3'端にはアミノ酸が結合しており、 コドン表に従ったアミノ酸がリボソーム に運ばれる。 図1に示す mRNAを翻訳中のリボソームにおいて,アの位置に図2 に示すアンチコドンを持つtRNAが結合した。 この tRNAが運んだアミノ酸の名をし E るせ。 イソロイシン 無料 を、 Cb生16- 5.酵素X は,ポリペプチドに含まれるアルギニンまたはシンとその次のアミノ酸の間 の鋳型になっている のペプチド結合を切断する。 図1のmRNA が指定するポリペプチドを酵素Xで処理す ると複数本のポリペプチドの断片が生じた。 図1中の下線部」 DNAに変異が生じて, mRNA 上で1つのウラシルがアデニンに変化した結果, 酵素X - Cb生17- さされ

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化学 高校生

アミノ酸の構造決定についてなのですがCysの位置が⑥に決まったのは何故ですか?他のパターンでも成り立つことはないのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

2 次の文章を読み, 問1~ 問4に答えよ。 バソプレッシンは脳下垂体後葉から分泌されるホルモンの一つであり, 9個のアミノ酸か らなるペプチドである。 いま, バソプレッシンの類似物質として合成されたペプチドVの アミノ酸配列を以下の(1)~(5)の手順で決定した。 このペプチドVはパソプレッシンと同様 に9個のアミノ酸からなり,分子内にはジスルフィド結合により、6個のアミノ酸を含む環 状構造が1個形成されていることがわかっている。 以下では, ペプチドVのアミノ酸配列 を次のように表す (ジスルフィド結合は省略)。 phe 145 194 H₂N-0-2-3-6-8-8 10-8--COOH Hel アミノ末端 VI カルボキシ末端 (1) ペプチドVに還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 6mol/Lの塩酸 とともに加熱して、 完全に加水分解したところ, 表1の8種類のアミノ酸だけが生成した。 74 表 1 ペプチドVの構成アミノ酸 R-CH-COOH NH2 アミノ酸 略号 R- グリシン Cly H- アスパラギン酸 Asp HOOC-CH2- グルタミン酸 Glu HOOC – (CH2)- システイン Cys HS-CH2- シン Lys H2N- (CH2)4 フェニルアラニン Phe -CH2- ※プロリンの構造式 CH2 CH-COOH チロシン Tyr HO CH2- H2C NH CH2 プロリン (注2) Pro ※ (注2) プロリンの > NHと他のアミノ酸のCOOH からなる G-N-もペプチド結合とよぶ。 0 酵素 E-1 は, 塩基性アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 ペプチドVを酵素 E-1 によって加水分解したところ, ペプチド V-1 とグリシン Gly のみ が1:1の物質量比で得られた。 リシン×1 -5- 酵素 E-2 は, ペプチドのカルボキシ末端側から順にペプチド結合を加水分解する。た だし, カルボキシ末端のアミノ酸がプロリン Proの場合、 酵素 E-2は末端のペプチド結合 を加水分解できない。 (2)で得られたペプチド V-1 を酵素 E-2 によって加水分解したとこ ろ, ペプチド V-2 とリシン Lys のみが物質量比1:1で得られた。 (4) 酵素 E-3 は, 芳香族アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 (3)で得られたペプチド V-2に還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 酵素 E-3 によって加水分解したところ、 ペプチド V-3, ペプチド V-4,およびフェニルア ラニン Phe が得られた。 V-3 と V-4 はいずれもシステイン Cys を含み、V-3はキサン プロテイン反応に陽性であるがビット反応に陰であった。一方、V-4はビウレット 反応に陽性であった。 Cys/ The Cys / Phe TYE ペプチド V-4 を0.1mol/Lの希塩酸を用いておだやかに加水分解すると、アミノ酸と ペプチドからなる混合物が得られた。 この混合物には2種類のトリペプチドが含まれて いたので,これらを分離し, それぞれを6mol/Lの塩酸とともに加熱して、完全に加水分 解したところ,これら2種類のトリペプチドのアミノ酸組成は以下のようであった。 Asp. Glu, Cys), (Asp, Cys, Pro 問1 Glu ASP C7 ksp cys Glu 表1に記したアミノ酸のうち、次のa,bに該当するアミノ酸をすべて選び、表中 この略号で記せ。 a. キサントプロテイン反応を示す。 b. pH6の条件で電気泳動を行うと, 陽極に移動する。 問2 下線部のジスルフィド結合の切断は, 2-メルカプトエタノールと反応させることに よって行う。 ジスルフィド結合を含む化合物 RS-S-Rと2-メルカプトエタノー ル HS-CH 2 CH 2 OH との反応を化学反応式で記せ。 ただし, 2-メルカプトエタノー ルの還元剤としてのはたらきを示すイオン反応式は次式で示される。 2HS-CH2CH 2 OH→ HOCH2CH2 -S-S-CH2CH2OH+2H+ + 2e 問3 ペプチドVのアミノ酸配列を前のページの書き表し方に従って表すとき、手順(1) ~(3)の結果により, カルボキシ末端側の3つのアミノ酸⑦~⑨の配列が決まる。 該当 するアミノ酸を略号で記せ。 phe 7V HN-1-2-3-4-5-6-7-8-9-COOH 問4 ペプチドVのアミノ末端側のアミノ酸①~⑥に該当するアミノ酸を略号で記せ。 Cys - Tyr-phe-Glu Asp-Cys-pro-Lys -6-

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生物 高校生

生物についてです。 (4)ってどうやって計算したら4000になるんでしょうか? 説明、解説お願い致します🙇‍♂️

ATGG TTACC 144. 遺伝子組換え ② 論行った。 あるタンパク質Xの遺伝子を多量に増やそうと考え,以下の実験を P DNA材料1: タンパク質Xの遺伝子を含むDNA DNA材料2: プラスミドDNA TAGTGGATCCAGAATTCCCGGGTGG ATCACCTAGGTCTTAAGGGCCCACC べきか、 AATTCCC- GGG- GGG CCCTTAA 第4章 遺伝情報の発現と発生 [実験] ① 目的のDNAをプラスミドDNAに挿入するため,まず,プラスミドDNAを() はさみ このような役目をする酵素1で切断した。 ②次に(1) のりのような役目をする酵素を、目的のDNA と, 切断したプラスミドDNAの入った 溶液に入れて反応させ、環状のDNAをつくった。 ③この環状 DNA を大腸菌に取りこませた後、このDNAを含む大腸菌だけを増殖させた。 ④ 増殖させた大腸菌から,この環状 DNA を大量に調製した。た。DNAマイク (1) プラスミドとは一般にどのようなものか説明せよ。 [1細菌自身のDNAとは別に菌体内で独立して増殖する小さな環状DNA. (2) 下線部(ア)の酵素の総称, 下線部(イ) の酵素名を答えよ。 (ア)[制限酵素 ] (イ)[DNAリガーゼ ] ] (3) 実験の酵素 1 に適する酵素を、下記の(a)~(c)から選び, 記号で答えよ。 ただし, 破線は 酵素の DNA 鎖の切りかたを示す。 また, 各酵素は上のプラスミドDNAの図で塩基配列が省 略されている部分は切断しないものとする。 (a) BamHI GGATCC (b) EcoRI GAATTC CCTAGG CTTAAG (c) SmaI CCCGGG GGGCCC [b] [ウ] (4) (3)の(a) BamHI は 6塩基対の配列を認識して切断する。 あるDNAをBamHI により切断した 場合,生じる DNA 断片の平均の塩基対数はいくつになると考えられるか。 次の(ア)~(カ)から 選べ。 ただし, 切断したDNAの塩基配列は, ランダムであると仮定する。 (ア) 160 0的 (イ) 460 (ウ) 4000 (エ)40000 (オ)160000 (カ) 240000

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生物 高校生

3問目のカッコで囲んだ部分がわかりません

例題 解説動画 he 9. 松山大改 複製の 確認しなさい。 発展例題 5 原核生物のタンパク質合成 発展問題 104 生物のもつ遺伝情報は,ほとんどの場合 DNAの塩基配列として存在する。 生物 がもつ必要最小限の遺伝情報の一組を() と呼ぶが, その情報量は膨大で, ヒト は細胞当たり2mの長さのDNAをもつ。 真核生物のDNAは,(イ)というタン 「パク質に巻き付き, ビーズ状のヌクレオソームを構成し、凝集して存在する。 DNA の塩基配列は, 転写, 翻訳の過程を経て, タンパク質のアミノ酸配列を決定する。 転 写はDNA を鋳型として RNA を合成する反応で,RNAポリメラーゼが行う。 (a) 原核 生物では,転写された伝令 RNA (mRNA)は,その場で直ちに翻訳されるが,真核生物 では,転写と翻訳は細胞内の異なった部位で行われる。 真核生物の遺伝子の多くは、 タンパク質をコードする(ウ)とタンパク質をコードしない(エ)からなり,転 写後)に対応する領域が除去されて(ウ)に対応する領域どうしが結合す ることで最終的な mRNA となる。この過程をスプライシングと呼ぶ。 (b) (c) DNAの塩基配列に突然変異が生じるとさまざまな影響が現れる。一方, 転写 領域の塩基配列の変異でも、タンパク質のアミノ酸配列に影響を与えない場合もある。 1. 文中の(ア)~(エ)に適切な語を入れよ。 問2. 下の図1は,下線部(a)のようすを模式的に示したものである。 次の①~④の物 質や酵素が図のどこに相当するかを, DNAの例示に従って, 線を用いて図に示せ。 さらに、転写が進行する方向, および翻訳の 0.71μm ヌクレオ ■ため, DNA ることになる。 (A) 起点の左右 =側、右側が 末端側で ある。 こ合成され ① 翻訳中のタンパク質 ② mRNA ③ RNAポリメラーゼ 問3.図1の(A)(B)は,この遺伝子の転写領域 の長さを示している。 この遺伝子から合成さ れるタンパク質の分子量を求め, 有効数字3 進行する方向を矢印で示し, “転写の方向”お よび“翻訳の方向”と明記せよ。 DNA 4 リボソーム 図 1 として合成 ある。 右側 (B) 第5章 遺伝情報とその発現 3鎖を鋳型 ラーゼが ング鎖は ング鎖は なる。 ・ギング 桁で答えよ。 計算式も示すこと。 ただし, (A)(B)間がすべてタンパク質に翻訳され るものとする。 DNAの10ヌクレオチドで構成される鎖の長さを34A(オングスト ローム,10-10 m), アミノ酸の平均分子量を118とする。 問4. 下線部(b)について, 突然変異の結果, ある遺伝子Aに下記の変異が起こったと する。 その結果, 遺伝子AのmRNA量が減少する可能性がある場合は○, 可能性 がない場合は×を記せ。 また, その理由をそれぞれ30字以内で述べよ。 遺伝子Aの翻訳開始コドンの変異 問5. 下線部(c)のようにタンパク質のアミノ酸配列に影響しない1塩基の突然変異に ついて, ①mRNAに関連する場合と、 ②翻訳に関連する場合に分けて, それぞれ60 字以内で説明せよ。 ( 京都府立大改題) 5. 遺伝情報とその発現 129

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生物 高校生

(3)と、(4)の問題です。(3)の問題の答えが間違っているか教えてください

証の 168. 翻訳① 次の表に関する各問いに答えよ。 1番目の塩基 2番目の塩基 G U C A UUU UGU UCU UAU U UUCJ フェニルアラニン トチロシン UGCS システイン U UCC UACJ C UUA セリン UCA UAA UGA (②) A UUGJ ロイシン (②) UCG UAGJ UGG トリプトファン G CUU CCU CAU CGU U ヒスチジン 0 CUC CUA ロイシン CCC CAC CGC C プロリン CCA CUG CCG CAG CAA グルタミン CGA アルギニン CGG AUU ACU AAU AGUT アスパラギン A AUCイソロイシン ACC AAC AGC セリン C トレオニン AUA ACA AAA AGA リシン AUG メチオニン (①) ACG AAG AGG アルギニン GUU GCU GAU GGU U アスパラギン酸 G GUC GCC バリン GAC GGC C GUA アラニン GCA GAA] GGA グリシン A グルタミン酸 GUG GCG GAG GGGI G (1) mRNAのコドンと,それが指定するアミノ酸の関係を示した上の表 3番目の塩基 AUGTATAAT DACA VA-MODA AUGUAU AV GAC CUG GAC か。 漢字 5 字で答えよ。 (2) 表の① は翻訳の開始を指定するコドン、表の②は終了を指定するコドンである。このコドンの名称をそれぞ ① 開始コー]②[終 UAU AAU AUG QUA ] 3)あるDNAを構成する一方のヌクレオチド鎖がTAGATATAOTOTTCAT であったとき、これを鋳型として合 成される mRNAの塩基配列を答えよ。 CAUGUADAAUGACAAGUAA 〕 ) (3) の情報をもとにつくられるタンパク質のアミノ酸配列を,表を参考に答えよ。 ただし, 左端の塩基3つを 最初のコドンとする。 AU ・ACAUA AUGIAT (メチオニン、システインバルン、チロシン、イソロイシン チロシンアスペラモン、アスパラギン酸クリシン mRNA

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生物 高校生

ジデオキシヌクレオチドとジデオキシリボースはどう違うのでしょうか? 下の画像ではジデオキシヌクレオチドでは3’がHとなっているとありますが、ジデオキシリボースの構造を調べると3’の部分があるOHとなっていました。この2つは別物なのでしょうか? お願いいたします🙏

1970年代中頃, DNAの塩基配列を解析する方法が開発された。 そのうちの1つは, ジデオキシヌクレオチドと呼ばれる特殊なヌクレオチドを用いる方法で,次のような 手順で行われる(図6)。 800 1 ①下図のような混合液を準備する。 ※解析したい鎖 5 3' 解析する DNA 3' ②解析したい DNAの相補鎖にプライマーを結合させ, DNA の複製を行う。 この過程でジデオキシヌクレオ チドが結合すると,そこで伸長が停止する。これに より,さまざまな場所で伸長が停止した長さの異な るヌクレオチド鎖が得られる。 5' 伸長停止 DNAポリメラーゼ プライマー 35 5' TT DNA合成の材料となる 混合液 35 ジデオキシヌクレオチド (塩基の種類ごとに異なる 蛍光色素で標識) 35 3' 3' 5' 15' ジデオキシヌクレオチドの構造と特徴 5' 塩基 PPP-O-CH2 O 1、 ③ 合成されたさまざまな長さのDNA断片を電気泳動 法で分離し、長さの順に並べる。 4種類の蛍光色素 を連続的に識別することによって, 塩基配列を読み 取る。 5' 3' 4K 3 H デオキシリボースでは3にOH が結合し ているが,ジデオキシヌクレオチドではH となっているため、 隣のヌクレオナドのリ ン酸と結合できない。 ジデオキシヌクレオチドが取り込まれると, ヌクレオチド鎖の伸長は停止する。 図6 塩基配列の解析法 MOVIE DNAの塩基配列は,シーケンサーと呼ばれる装置で,それぞれの塩基に対応する 4種類の蛍光色素を識別することで解析される。現在では,これとは異なる原理で膨 sequencer 大な量のDNAの塩基配列を高速に解析する装置(次世代シーケンサー)の開発が進み、 利用されている。

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