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生物 高校生

プライマーを用いたPCR法で増幅させたDNAの問題です。(3)(4)(5)の考え方がわかりません。ご協力いただけると嬉しいです🙇‍♀️

8. ある雄のマウス個体Xから体細胞と15個の精子のDNAを得た。 次に, マウスの5つの遺伝子 座 A,B,C,D,E それぞれに特異的なプライマーDNA のセットを使い, PCR によって, それぞれ の遺伝子座のDNAを増幅した (注)。 これらの増幅される DNA は 遺伝的に異なった長さになるこ とがわかっている。 増幅された DNAを電気泳動したところ、 図のようなDNA 染色像を得た。図中 夏の短い黒い直線が各DNAを示す。 参 (注) 実際の実験では,A~E の DNAは1つの試料として同時に増幅され、1つの寒天ゲルの中 でそれぞれの DNA の長さの違いが示された。ここではわかりやすくするため, A~EのDNAを 別々の電気泳動像として示した。 AD B I→ I-> I 429 C Ⅰ→ ( 細 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 電気泳動方向 (d) (5) 精子 胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 体細胞 体細胞 精子 胸 1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 精子 胞1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 I->>> D I-> - 同 -- (d) (S) 二 精子 胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCSORBET ---- ( () () ( (1) C泳動結果から, Xの遺伝子座Cについてわかることを20字以内で答えよ。 (2)Eの泳動結果から, Xの遺伝子座Eについてわかることを15字以内で答 (3)5つの遺伝子座A~Eの中で、 2つの遺伝子座が同じ染色体にあることがわかっている。 同じ染色体にあると考えられる組み合わせを遺伝子座と図中の DNA の記号 (I, II)で答えよ。 水(例:FIとGI および F-II と G-II) (4) この実験結果をもとにして、 同じ染色体にある2つの遺伝子座について, 両者間の組換え価 (%) を答えよ。 (5)Xは2つの異なる系統のマウスを交配して得られた F, の雄である。 同時に得られた F, の雌 Xを交配して,F2の個体 Yを得た。 これまでの実験結果をもとにして、 遺伝子座 A, B, Dに 体細胞からXと同じ増幅結果が得られる場合の確率を, 計算式とともに答えよ。 なお、これらの遺伝子座の組換え価は雄雌で同じものとする。養 [九州大]

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14. ゲノムと遺伝子 近年、(a)さまざまな生物のゲノムが解読されている。 ゲノム内には,遺伝子としてはたらく部分と、 遺伝子としてはたらかない部分とがある。 が合成される。 問1 下線部(a)に関連する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 個人のゲノムを調べて、 特定の病気へのかかりやすさなどを判別することができる。 ②個人のゲノムを調べれば,その人が食中毒にかかった回数がわかる。 ③ ヒトの精子や卵がもつゲノムは0.5組ずつで 受精によって1組となる。 ④ 植物のゲノムの塩基配列がわかれば, 枯死するまでに合成される ATP の総量がわかる。 ⑤ 植物の光合成速度は、環境によらず、ゲノムによって決定されている。 問2 下線部(b)に関連して、 図はこの過程における塩基の対応の一例を示したものである。 ア~ウに入る塩基配列の組合せとして最も適当なもの を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 DNAの塩基配列 ウ AGT RNAの塩基配列 ア イ ウ ① AGT UCA TCA ④ UCA AGU AGT AGT UCA ア イ ウ アイ ウ ②AGT ⑤ TCA AGU AGT UCA TCA 3 6 TCA UCA UCA AGT AGU TCA 問3 下線部(c)に関連して、次の文章中の(エ)・(オ)に入る数値として最も適当なものを, 下の①~⑦のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 ただし、 同じものを繰り返し選んでもよい。 DNAの塩基配列は,RNAに転写され, 塩基三つの並びが一つのアミノ酸を指定する。 例えば, トリプトファンとセリンというアミノ酸は、表1の塩基三つの並びによって指定される。 任意の塩基三つの並びがトリプトファンを指定する確率は(エ)分の1であり,セリン を指定する確率はトリプトファンを指定する確率の(オ)倍と推定される。 14 ② 6 ③ 8 ④ 16 ⑤ 20 6 32 ⑦ 64 問4 カズミは、ゲノムと遺伝子に興味をもち、いくつかの真核生物に ついてゲノムサイズと遺伝子の数を図書館で調べたところ, 表 2 のようになった。 この表から, カズミは次のadのような考察を 行った。 これらの考察のうち、正しいものの組合せとして最も適 当なものを,下の①~⑩のうちから一つ選べ。 a ヒトの遺伝子の大きさの平均は、約136kbp である。 b 生物のからだの構造が複雑になるほど, 遺伝子数もそれに 応じて増える。 c ゲノムサイズと遺伝子の数の間に, 比例関係は成立しない。 d 植物は他の生物と比べて, ゲノムサイズに対する遺伝子の数が多い。 11a 2 b 3 c ④d ⑤ a, b ⑥ a,c 表 1 塩基三つの並び UGG アミノ酸 トリプトファン UCA UCG UCC UCU AGC AGU 表 2 生物名 ゲノムサイズ (kbp) 遺伝子の数 母 センチュウ シロイヌナズナ 12000 6300 97000 19000 125000 26000 キイロショウジョウバエ 176000 13600 ヒト 3000000 22000 bp : 塩基対数を示す単位。1kbp は1000塩基対を意味する。 ⑦a, d ⑧ b, c 9 b, d ⑩ c,d

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13. ゲノムと遺伝子 遺伝情報を担う物質として、 どの生物もDNAをもっている。 それぞれの生物がもつ遺伝情報の一組を)ゲノムとよび、DNAの塩基配列の上では、 (b) ゲノムは 「遺伝子としてはたらく部分」 と 「遺伝子としてはたらかない部分」からなる。 問1 下線部(a) に関する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① ヒトのどの個々人の間でも, ゲノムの塩基配列は同一である。 ②受精卵と分化した細胞とでは, ゲノムの塩基配列が著しく異なる。 ③ ゲノムの遺伝情報は、分裂期の前期に2倍になる。 ④ハエのだ腺染色体は, ゲノムの全遺伝子を活発に転写して膨らみ、パフを形成する。 ⑤ 神経の細胞と肝臓の細胞とで, ゲノムから発現される遺伝子の種類は大きく異なる。 問2 下線部(b) に関連して、 次の文章中の(ア)~(オ)に入る数値の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ヒトのゲノムは約 (ア) 塩基対の大きさをもち, 遺伝子数は約2万と推定されている。 タンパク質のアミノ酸配列を指定する部分(以後, 翻訳領域とよぶ) は、 ゲノム全体のわずか1.5%程度と推定されているので、ヒトのゲノム中の個々の遺伝子の翻訳領域の長さは、平均して 約(イ)塩基対だと考えられる。 さらに, ゲノム中では平均して約(ウ) 塩基対ごとに一つの遺伝子 (翻訳領域) があることになる。また, 精子や卵は(エ) 組体細胞は(オ) 組のゲノムをもつ。 ア イ ウ エ オ ① 3億 2千 15万 2 1 (2) 3億 2万 30万 1 2 (3 3億 2万 15万 2 1 ④ 30億 2千 15万 1 2 (5) 30億 2千 30万 2 1 ⑥ 30億 2万 15万 1 2 問 3 遺伝子に関する記述として最も適当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① 細胞は分化した後に不必要な遺伝子を消失させる。 ② 分化した細胞では常に同じ遺伝子がはたらいている。 ③ 分化した体細胞のもつ遺伝子と, 受精卵のもつ遺伝子は同じである。 ④ 受精卵ではすべての遺伝子がはたらいている。

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8. DNA 中の塩基の割合 遺伝子の本体であるDNAは通常, 二重らせん構造をとっている。 しかし, 例外的ではあるが、 1本鎮の構造をもつ DNA も存在する。 右表は,いろいろ な生物材料の DNA を解析し, A. 6. C. Tの4種類の塩基数の割合(%) と核 1個当たりの平均のDNA量を比較したものである。 問1 解析した10種類の生物材料ア~コの中に, 1本鎖の構造のDNAを もつものが一つ含まれている。 最も適当なものを,次の①~⑩ のうち から一つ選べ。 ① ア ⑥ カ ② イ ③ウ ④ エ ⑤ オ ⑦キ⑧ク ⑨ケ ①コ 問2 生物材料ア~オの中に 同じ生物の肝臓と精子に由来したものがそれ ぞれ一つずつ含まれている。 この生物の精子に由来したものを. 次の ①~⑤のうちから一つ選べ。 ① ア ② イ ③ウ ④エ ⑤ オ 問3 二重らせん構造をとっている新しいDNAを解析すると, TがGの2倍 量含まれていた。 このDNAのAの割合(%) として最も適当な値を. 次 の①~⑥のうちから一つ選べ。 ① 16.7% ② 20.1% ③ 25.0% ④ 33.4% (5) 38.6% ⑥ 40.2% 生物 DNA 中の各塩基の数の 核1個当たりの 割合(%) 平均のDNA量 材料 G A 26.6 23.1 22.9 27.4 27.3 22.7 22.8 27.2 C T (×10-12g) 95.1 34.7 28.9 21.0 21.1 29.0 32.8 28.7 22.1 22.0 27.2 17.3 32.2 17.7 6.4 3.3 1.8 アイウエオカキクケコ 29.7 20.8 20.4 29.1 キ 31.3 18.5 17.3 32.9 24.4 24.7 18.4 32.5 24.7 26.0 25.7 23.6 15.1 34.9 35.4 14.6 問4 二重らせん構造をとっている DNA について, 次の①~④の各式で表される値のうち, 生物種によって異なるものを一つ選べ。 || A+C ① ② G+T A+G C+T G+C (3 (4) A+T 1 D4!

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6. ファージの実験 バクテリオファージ (ファージ)は,DNA (デオキシリボ核酸)とタンパク質で構成されている。 ファージと大腸菌を用いて次の実験1、 実験2を行った。 【実験】 ファージのDNAを物質 X, ファージのタンパク質を物質 Yで, それぞれ後で区別できるように目印をつけた。このファージを 培養液中の大腸菌に感染させた。 5分後に激しくかくはんして大腸菌に付着したファージを振り落とした後, 遠心分離して大腸菌 を沈殿させた。 沈殿した大腸菌を調べたところ, 物質 X が検出されたが, 物質 Yはほとんど検出されなかった。 また, 上澄みを調 べたところ、物質 X, 物質 Y のどちらも検出された。 【実験2】 実験1で沈殿した大腸菌を、 新しい培養液中でかくはんし培養したところ, 3時間後にすべての大腸菌の菌体が壊れた。 その後に、 培養液を遠心分離して、壊れた大腸菌を沈殿させ, 上澄みを調べたところ, ファージは実験1で最初に感染に用いた数の数千倍に なっていた。 問1 実験12から考察される事がらとして適当なものを、次の①~⑥のうちから二つ選べ。 ① ファージのタンパク質とファージのDNAは, かたく結びついて離れない。 ② ファージのDNAは,感染後5分以内に大腸菌に入る。 ③ ファージのDNAは,大腸菌の表面で増える。 ④ ファージのタンパク質は,大腸菌が増えるために必須である。 ⑤ ファージのタンパク質は,大腸菌の中でつくられる。 ⑥ 実験2で得られた上澄みをそのまま培養すると, ファージが増え続け, 3時間後には、さらに数千倍になると考えられる。 問2 DNAに関連する記述として適当なものを、次の①~⑥のうちから二つ選べ。 ① DNA は、4種類の塩基 (A,C, G, T) をもつヌクレオチドからなり,AはCと, G は T と, それぞれ対をなして結合している。 ② DNAの塩基について, A の数の割合とTの数の割合との和は,Cの数の割合とGの数の割合との和に等しい。 ③ ファージの DNA の各塩基の数の割合は、 大腸菌に感染させる前後でほとんど変わらない。 ④ 遺伝情報は, DNA の各塩基の数の割合として組みこまれている。 ⑤ ショウジョウバエのある個体がつくるすべての精子のDNAの遺伝情報は, どれも同じである。 ⑥ 細胞分裂直後の娘細胞の DNA は、二重らせん構造になっている。

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