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生物 高校生

15の問4の答えが④になる理由がよく分かりません💦 また、実験2で感染15分後に加熱すると増殖できないという結果から何がわかるのか教えてください🙇‍♀️

第4章 遺伝情報とその発現 15 演習問題 必修基礎問30 解答は320ページ 一定の長さのDNAをゲノムにもつファージ(バクテリオファージ)と宿主で ある大腸菌を用いて以下の実験を行った。いずれのファージも、ファージ DNA は感染後すみやかに細胞内に入り、また大腸菌には複数のファージが感染でき るものとする。 実験 1 野生型ファージAを大腸菌に感染させると, 2時間後にファージが大腸菌の 細胞壁を破って外に出てきた (ファージの増殖)。 実験2 実験で、感染15分後に大腸菌を60℃で10分間加熱すると、その後のファー ジの増殖は認められなかった。 しかし感染100分後に同様に加熱した場合は、加熱 終了後10分でファージの増殖が認められた。 実験実験でファージ感染15分後,あるいは感染100分後の大腸菌をすり潰し て遠心分離し,その上清 (抽出液)を別の大腸菌に注入したところ,それぞれ抽出液 注入後105分後と20分後にファージの増殖が認められた。 実験4 突然変異型ファージB, あるいは突然変異型ファージCの単独感染では,大 腸菌には何の変化もみられなかったが,両ファージを同時に感染させた場合 ファージの増殖が認められた。 問1 ファージA感染100分後の大腸菌の細胞内にみられる, ファージに由来する物 質はどれか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。TOK ① タンパク質のみ ② DNA のみ ③ タンパク質と DNA のみ ④ DNA と RNA のみ ⑤ タンパク質と DNA と RNA 問2 実験2で,感染15分後の大腸菌を加熱してファージの増殖が認められなかった 理由を, 20字以内で答えよ。 問3 ファージA, B, Cを同時に大腸菌に感染させた場合,どの種類のファージが 増殖すると考えられるか。 次から最も適当と思われるものを1つ選べ。 ①3種類全部増殖する。 ② BとCのみが増殖する。 ③ Aのみが増殖する。 5 AとCのみが増殖する。 ④ AとBのみが増殖する。 ⑥ 全く増殖しない。 問4 実験3で調製した抽出液を 60℃, 10分間加熱した場合, ファージの増殖はど うなると考えられるか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。ろ、 図2に示 ① 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られないが, 感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖 は認められる。 HO ② 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られるが,感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖は 認められない。 ③ いずれの抽出液も, 加熱すると,その後ファージの増殖は認められない。 ① いずれの抽出液も 加熱の有無にかかわらず,その後ファージの増殖は認めら れる。 問5 実験 3 で, 感染100分後の抽出液を注入する前に, (a) DNA 分解酵素処理, (b) 様の操作を行った。 抽出液注入後20分でファージの増殖が認められなかったのはど RNA 分解酵素処理, あるいは (c)タンパク質分解酵素処理を十分に行い,その後同 の場合か。 次から適当と思われるものをすべて選べ ①を行った場合 ② b を行った場合 ④ aとbを組合せた場合⑤ ⑥acを組合せた場合 ③cを行った場合 bとc を組合せた場合 ⑦ すべての操作を組合せた場合 問6 実験 4 で増殖したファージの中に,そのファージ単独で増殖し、同じ性質の ファージをつくることのできるものがみつかった。 この現象が起こった理由を 60 字以内で少なくとも2つ述べよ。 16 必修基礎問 34, 35 実戦基礎問 12 〈千葉大〉 ある種のカビは培地で培養すると菌糸がメラニンという黒褐色の色素を合成 する。この菌に突然変異を誘発させ、正常なメラニン色素をつくれない3種類 の変異株を分離した。 得られた変異株はメラニン合成経路における代謝欠損点が異な ると考えられ,培地中にメラニン前駆物質を分泌し、その物質の色に特徴的な3つの 形質に分類された。変異株Iは前駆物質Aを分泌することにより薄茶色を呈し,変異 株は前駆物質Bを分泌することにより赤色を呈し,変異株Ⅲは前駆物質Cを分泌す ることにより黄色を呈した。 実験1 メラニン合成代謝経路を調べるために次の実験を行った。 3種の菌を培地上で各菌が接するようにして培養したところ, 図1のように接触した菌糸部分にメラニン化の復帰が認められ た。これは分泌されたメラニン前駆体が培地内に拡散し、それ を摂り込んだ菌が代謝した結果によるものと考えられた。 問1 人為突然変異を誘発する方法を2つあげよ。 問2 実験1の結果から 代謝経路 メラニン前駆体の代謝 過程を推定し, 右図2 のア, イ, ウに対応す 図2 林山 株Ⅱ 図1 メラニン化部位 ア → ウ メラニン 酵素・・・・・ E1 E 2 E 3 遺伝子......... G1 変異株・・・・・・・・・ I G2 G 3 オ 前駆物質をA, B, Cの記号で答えよ。 また, エ, オ,カには対応する変異株を I. I. IIIの番号で答えよ。 実験2 この菌はアカパンカビと同様な有性生殖を行い, 単相(n)の核をもつ菌糸が 132 第4章 演習問題 133

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(イ)Aとaの遺伝子頻度がそれぞれ0.9と0.1というのは数が A:a=9:1ということではないのでしょうか? 私のノートに書いたこのやり方ではなぜ解けないのですか?

(22. 共通テスト本試改題) 思考 4. 自由交配と自家受精個体数が減少すると近親交配の機会が増して, 生まれてくる 子の生存率や成長速度が低下することがある。 これは,低頻度で存在する潜性の有害なア レルがホモ接合になることで起こる。 近親交配が生じるとホモ接合体が増えることは,中 立なアレルを用いて確かめることができる。 自家受精によるホモ接合体の頻度の変化に関 する次の文章中のアイに入る数値の組合せとして最も適当なものを,後の①~⑧のうち から1つ選べ。 知合 まず,自由に交配が行われている個体群を考え, 1組のアレルAとa (A は aに対して顕 性)を含む遺伝子座において、 潜性のホモ接合体の頻度が1%であるとする。このとき, ヘテロ接合体 Aaの頻度は(ア)%である。 ここで, すべての個体が自家受精によって 等しい数の子を次世代に残すとすると, aa の個体が次世代に残す子の遺伝子型はすべて aa となるが, Aa の個体が残す子の4分の1もaaとなる。 したがって, 次世代における aaの頻度は(イ)%と求められ, 自由に交配が行われていた親世代に比べて頻度が高ま る。 アイ ア ① 1.98 1.495 (5) 18 4.5 ② 1.98 2.495 ⑥ 18 5.5 ③ 9 2.25 ⑦ 54 13.5 49 3.25 8 54 14.5 さ 問 (22. 共通テスト追試改題) ・対策 313

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問2なのですが、こういう問題の時は酵素の方が基質より多いという前提で解いていいのですか? 答えは(ii)なのですが、もしマルターゼが半分にした時基質であるマルトースよりも少なくなってしまったらグルコース生成量=マルターゼの量になってグラフは(iii)になると考えたのですが、、、

思論述 223. 競争的阻害 次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。奇 基質によく似た物質が共存するとその酵素反応は阻害されることがあり、これを競争的 阻害という。これについて, マルトースを加水分解してグルコースを生成する酵素である マルターゼを用いて, マルトースとよく似た構造の阻害物質Xに関する次の実験を行った。 【実験A】ある濃度のマルターゼを含む緩衝液に,一定 濃度のマルトースを加えて37℃に保温し、その後、時 間を追って反応液中のグルコース生成量を測定した。 その結果、 図1に示すグラフが得られた。 10 15 グルコース生成量 【実験B】 実験 Aと同じ濃度のマルターゼを含む緩衝液 成 に,一定濃度の阻害物質 X を加えた後,反応溶液に実(mg) + 験Aと同じ濃度のマルトースを加えて37℃に保温し、 時間を追って反応液中のグルコース生成量を測定した 問1.実験Aにおいて,反応開始後10分を過ぎたころから,グルコースの生成量がそれま で以上に増加しなくなった理由について説明せよ。 0 10 20 30 反応時間(分) 図 1 問2. マルターゼ濃度を半分にして, その他の条件は実験Aと同じようにして実験を行っ た。 そのときのグルコース生成量と反応時間の関係を破線で描いたとする。 最も適切と 思われるグラフを図 i ~ivのなかから1つ選べ。 ただし, 各図中の実線グラフは図1と 同じグラフが描かれている。 グ JL 10. 問3. 実験Bの結果として, 阻害物質X を含む場合のグ ルコース生成量と反応時間 の関係はどのようになるか、 最も適切と思われるグラフ (破線) を図i〜ivのなかか ら1つ選べ。 ただし, 阻害 物質Xは実験の間,分解さ れることはない。 10 5 5 量 ----- (mg) 10 20 30 (mg) 10 20 30 反応時間(分) 図i 反応時間(分) 図 10 グ ル 10 ース5 ス 問4. 阻害物質X が競争的に 成 阻害することを確かめるに(mg) は,どのような実験を行い, どのような結果が得られた らよいか 説明せよ。 10 20 30 0 (mg) 10 20 30 反応時間(分) iii 反応時間(分) 図 iv ヒント お茶の水女子大改題) 問4. 競争的阻害と非競争的阻害の, 阻害が起こるしくみの違いを踏まえて,温度,pH, 酵素濃度,阻害物 質濃度,基質濃度などの条件のうち,どれを変化させて実験を行えばよいかを考える。

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39 なぜ②なのか教えてください🙇‍♀️

LRr 遺伝 も 次 ① 問2 次の文章を読み、 以下の a~ d に答えよ。 080 遺伝的浮動と自然選択がハーディ・ワインベルグの法則に与える影響を明らかにするため、簡単なシミュ レーションをおこなった。遺伝的浮動は集団サイズに関係するため、集団内から生じた配偶子の数(N)と して、10個の場合(N=10)と100個の場合(N=100)の2通りを考えた。自然選択 (S) はある対立遺伝子 が次の世代に引き継がれる確率を変化させるため、自然選択が全くはたらかない場合、 つまりどの対立遺伝 子も同じ確率で次世代に引き継がれる場合(S=0.0) とある対立遺伝子が他の対立遺伝子よりも5%次世 代に引き継がれやすい場合(S=0.05)の2通りを考えた。 2010.02 集団のある遺伝子には対立遺伝子Aと対立遺伝子Bが存在し、初期状態 (ゼロ世代目)の遺伝子頻度はい ずれも0.5とした。この初期状態から、コンピュータによって対立遺伝子をランダム (S=0.0)もしくは対立 遺伝子Aを対立遺伝子Bより5%高い確率 (S=0.05 10個 (N=10の場合) もしくは100個(N=100の 場合)選び、次の世代とした。 この計算を50回連続しておこなうことで、50世代後までの各世代における対 立遺伝子Aの遺伝子頻度を算出した。 以上が1回のシミュレーションであり、 N=10または100、 S =0.0ま 0.05 の設定 (4通り) で、 それぞれ10回ずつシミュレーションした結果が、 図A~図D のいずれかに示 してある。言い換えると、 図A~図Dにはそれぞれ10本の線があり、 1本の線が1回のシミュレーション結 果に相当する。ここで、 対立遺伝子Aの遺伝子頻度が1.0になることを、 対立遺伝子Aが集団内に固定された (対立遺伝子Bが集団から消失した)と言う。 えいきょううける? 10100 → お か。 一つ選 -ワ D -8) 0.8内国立伝 ~の 0.0 1 10 20 30 40 50 世代 対立遺伝子 A の遺伝子頻度 1.0 0.8 0.6 0.4 20.2 0.0 1 対立遺伝子 A の遺伝子頻度 0.2 0000000 0.4 0.8 0.6 対立遺伝子 A の遺伝子頻度 0.6 0.4 0.2 1.0 0149 0199 0121 11221 1,40 図 C 10010 0105 1 10 20 30 20 40 50代 世代 28 0.8 0.6 0.4 0.2 対立遺伝子 A の遺伝子頻度 -12- 100 10 10 20 30 40 50 世代 図 D 0 10 Ex 0.0. 1. 10 10 20 20 30 -30 40 40 50 世代 (3C-9) 12

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(3)で、確率の分母が10になるのはなんでですか? 9:1:1:9なら20分の9になるのではないのですか?

CH 134 2022 年度 生物 明治大 性別と関連して遺伝する (伴性遺伝)。 c遺伝子は赤緑色覚異常を, h遺伝子 は血友病を呈する劣性の対立遺伝子であり, C遺伝子, H遺伝子はそれぞれ の正常な優性の対立遺伝子である。 2遺伝子間の組換え価は10%と仮定する。 図1はMさんの家族における赤緑色覚異常と血友病に関する家系図であ る。○は女性,□は男性, や ■は赤緑色覚異常を,○や□は赤緑色覚異常 かつ血友病であることを示す。 また,Mさんの婚約者はC遺伝子とH遺伝 子を有していることとする。 図 1 CH 明治大 2022年度 生物 135 Ⅰ ⑨のみ J ①と② K ② と ⑥ L③ と ⑦ M ④と⑥ N⑤ と⑧ 0 それ以外 (2) M さんの遺伝子型として最も適切なものを,次のAOの中から一つ 選びなさい。 28 CoHHCcHh ① CCHH ② CcHH ③ccHH ④ CCHh (5 CChh ⑦ ccHh ⑧ Cchh CcHh ⑨cchh 祖母 祖父 CCHHH CH CH 90 10 CcHh 90 100 CH:Ch:cH:ch 90 10 10 XY 父 母 CH 叔父 20 11800 兄 ChcH 婚約者 XX 90=10% ・180 204 810 Mさんの母親の遺伝子型として最も適切なものを,次のAOの中か ら一つ選びなさい。 27 CCH ① CCHH ④ CCHh ⑦ccHh I A ①のみ E⑤のみ ⑨のみ B ②のみ F⑥のみ C③のみ G⑦のみ M ④ と ⑥ J ①と② N⑤と⑧ K ②と⑥ ID ④のみ H⑧のみ L ③ と ⑦ ○ それ以外 Mさんが現在の婚約者と結婚し子供を得た場合,想定されるすべての 遺伝子型の組み合わせの中で,血友病でも赤緑色覚異常でもない男子が生 まれる確率は何%か。 (2)の結果を踏まえて, 最も適切なものを、次のA~ 0の中から一つ選びなさい。 29 ① 0.25% ② 0.5% ③ 22.5% ④ 45% ⑤ 50% (6) 90 % ⑦ 100% A ①のみ B ②のみ C③のみ D④のみ E ⑤のみ ⑥のみ G ⑦のみ H①と③ ② CcHH ③ ccHH I② と ⑤ J③と④ K ④と⑥ L⑤ と⑦ CChh ⑥ CcHh M ①と⑥ N② と ⑦ それ以外 Cchh ⑨cchh A ①のみ E ⑤のみ B ②のみ ⑥のみ C③のみ G⑦のみ D ④のみ H⑧のみ

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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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i,ii,iiiが分からないです。(iiはたまたま当たってしまっただけです)どういうことをしているのか、どのように考えたらいいか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️ 解説がないので、よろしくお願いします。 (ちなみに立教2025の問題です)

Eco RI Mfel Sall ApaLl Xhol Pst1 ↓ J 1 Y I 0 100 200 300 400 500 600 500 700 800 900 1000 塩基対 1 ☆ Apa LIIG EcoRI 106. GTGCAC GAATTC CACGTIG Sal I AND M GTCGAC CAGC TIG CTTAAG PstI CTGCAjG GIA C GTC 図 4 US で Mfel CAATTG GTTA AC XhoI CTCGAGO GAGCTIC 01 DNA 1000 を Eco RIと反応させた後にDNAを精製した。 それらのDNAをDNA リ ガーゼと反応させた。 このとき形成されうる DNA分子の長さ (塩基対) をすべてし 文(す) 分子の長さ(塩基材)を るせ。 200,1000, 1800 100,900)画 GOES ii. DNA 1000 を2種類の制限酵素と反応させた後, DNA を精製し, DNAリガーゼと反 応させた。 反応液からDNAを再び精製し, 最後にその2種類の制限酵素と反応させ た。その結果、環状のDNAと直鎖状のDNAが生じた。 このような結果となる制限 酵素の組み合わせは何種類あるか,もっとも適当なものを、次の af から1つ選び, その記号をマークせよ。 a. 1種類 ⑥2種類 c. 3種類 d. 4種類 e. 5種類 f. 6種類 開 iと同様の手順で実験を行い、その結果得られた DNA分子について, 長さ(塩基 - Cb 生 6- 対の数)を測定すると約200塩基対, 約400塩基対, 約600塩基対・・・のようにほぼ 200の倍数に近い値となった。 また1000 塩基対よりも長い DNA分子も検出された。 この反応に用いた制限酵素の名称として適当なものを次のa~fから2つ選び、その 記号をしるせ。 pal Q Ecoの Amo. Mfel Sal e. PstI Q. XhoI 9. ミトコンドリアと葉緑体は原始的な真核生物と原核生物との細胞内共生によって誕生 したと考えられる。 最近、ある種の海洋性藻類 (以降、藻類Aと呼ぶ)がニトロプラス サトと呼ばれる窒素固定を行う新たな細胞小器官を持つことが示された。ニトロプラスト が細胞内共生によって誕生したことを支持する説明としてもっとも適当なものを、次の a~fから1つ選び、 その記号をマークせよ。 MOST A Aは光合成ができる。意 b. 藻類A は呼吸ができる。 c. 藻類Aは鞭毛を持つ。 ニトロプラストはDNAを持つ。 ニトロプラストは細胞に1つしかない。足下自分 f. ニトロプラストは膜構造を持つ。 10. 細胞内には様々な酵素が存在し, それぞれの酵素に特有の反応を行っている。 酵素の 働き方としてもっとも適当なものを,次のae から1つ選び、その記号をマークせよ。 酵素の活性部位に基質が結合することで化学反応が起きやすくなるが, 酵素も同時 に化学変化を起こし壊れてしまう。 酵素の活性部位にはその形状にあった基質しか結合できないため, 特異性のある化 学反応が起きる。 c. 酵素は基質に活性化エネルギーを与えることで化学反応が起こりやすくする d. 酵素は反応温度が高ければ高いほど反応速度が大きくなる。 e. すべての酵素は自身を構成するタンパク質のみで機能することができる。 Cb生7 -

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