Question

ひな

リードLight生物基礎の問題です。この問題の理解ができないのですが、細胞あたりのDNA量と経過時間が0のところで蛍光を発するヌクオレチドを培地に加える訳ではないっていう解釈であってますか？

思 154 DNA の複製に関する次の実験について、以下の問いに答えよ。
適切な培地を入れたシャーレで, 24時間に1回分裂しているヒト由来の培養細胞
がある。このシャーレに,蛍光を発するヌクレオチドを添加して実験を行った。
※蛍光顕微鏡を用いて観察すると,このヌクレオチドが取りこまれた部分が, 蛍光を
発するのが観察できる。
【実験1】 蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え,1時間細胞に取りこませた後,
蛍光顕微鏡を用いて観察したところ, 蛍光を検出できる核をもつ細胞が見られた。
【実験2】 蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え, 3時間細胞に取りこませた。そ
の後, 培地を洗い流し, 蛍光を発するヌクレオチドを含まない培地を新たに加えて
さらに10時間培養を続けた。 その結果,
蛍光顕微鏡を用いて観察すると, 蛍光を検
出できる分裂期中期の染色体が見られた。
(1) 右図は分裂している細胞における, 細胞
当たりの DNA量の変化を示したもので
ある。 下線部の細胞が, 蛍光を発するヌ
クレオチドを取りこんだのは,グラフの
① ~ ④ のどの時期か。
細 3
① ②
③
④
細胞当たりのDNA量(相対値)
2
1
0
3 69
12 15 18 21 24 27 30
(時間)
経過時間
(2) 実験2の蛍光を検出できる染色体では,図A で示す分裂期中期の染色体のどの部
分が蛍光を発しているか。 次の中から最も適当なものを1つ選べ。
③ ④ ⑤ ⑥
A
①
②
蛍光を発している部分
蛍光を発していない部分
1101

54.
(1) ② (2) ⑥
問題の
|読み方|
解説
問題文に「このヌクレオチド(蛍光を発するヌクレオチド)が取りこまれた部分が,蛍光を
発するのが観察できる」とあることから,蛍光を発するヌクレオチドが培地にある状態で
DNA の複製が起こった細胞のみが, 蛍光を検出できる核をもつことになる。
(1) 蛍光を発するヌクレオチドがDNAに取りこまれるのは、DNAの複製が行われる
ときである。DNAの複製が行われるとDNA量は2倍 (相対値12) になるため,
DNA の複製が起こる時期はグラフの② (S期, DNA合成期) である。
(2) 問題文に 「蛍光を発するヌクレオチドを培地に加え, 3時間細胞に取りこませた」
とあることから,この時間にDNAを複製した細胞が蛍光を
発するヌクレオチドを取りこむことになる。また,その後,
「蛍光を発するヌクレオチドを含まない培地を新たに加えて
さらに10時間培養を続けた」 ことで, 蛍光を発するヌクレ
オチドを取りこんだ細胞が分裂期まで進み, 染色体が観察
できるようになる。 つまり, 蛍光を検出できる分裂期中期
の染色体をもつ細胞とは, 蛍光を発するヌクレオチドが培
地に存在する間に, DNA の複製が行われた細胞ということ
である。
分裂期中期に観察される染色体は, 2本の染色体が一部
でくっついたものである。 DNAは半保存的複製という方法
で複製され,もとの DNAの2本鎖のそれぞれの鎖を鋳型に
して新たなヌクレオチド鎖が合成される。 そのため, 蛍光
を発するヌクレオチドを取りこんでDNAを複製すると,で
きた2つの DNA はいずれも一方の鎖が蛍光を発するヌクレ
オチド鎖ということになる。 複製された2本のDNAの両方
で蛍光が検出されるため, ⑥のように分裂期中期の染色体の
全体で蛍光が検出されることになる。
新たに合成
された鎖
鋳型となった鎖

ヌクオレチド 生物基礎 リードlight 蛍光 dna