生物
高校生

細胞周期のチミジンの問題です。⑶の問題の解き方が解説を読んでもわかりません。解き方を教えてください。
月曜日にテストがあるので早くお願いします。

細胞周期のS期の細胞に水素の同位体3Hを含むチミジンを与えると, 3Hチミ ンは複製中のDNA に取り込まれ, DNAを標識することができる。 今さかんに分 増殖し、細胞周期のさまざまな時期を進行中の多数の細胞を含む培養液に、 ジンを加えてDNAを短時間標識した。 その後, 細胞を洗浄して細胞外のチ ンを完全に除き、3Hチミジンを含まない培養液に戻して, 細胞周期を進行さ 4時間後から、標識されたM期の細胞が観察され始め, 5時間後にはM期の紅 50%が標識されるに至った。 論述 □43 細胞の構造、細胞周期 次の文を読んで, 以下の問いに答えよ。
その後に M期の細胞は100%標識されたものになり、やがて減じて, 10時間後に はその割合は再び 50%になった。 引き続き培養を続けたところ, 標識されたM期の 細胞は全くみられなくなったが, 18時間後から再び観察されるようになった。なお, 2 この実験では,細胞を標識した時点で多数の細胞が細胞周期の各時期に一様に分布し, すべての細胞は細胞周期を同じ速度でまわり続けているものとする。また、細胞の標 識に要した時間は便宜上0時間とし, S期の細胞はすべて標識されたものとする。 (1) 細胞を構成するおもな構造の中で, 動物細胞に比べて植物細胞に特徴的なものを 下記の例以外に2つあげ、その構造と主要な機能について 40字程度で述べよ。 (例) 葉緑体:二重の膜をもつ細胞小器官でクロロフィルを含み, 光合成を行う。 (2) 下線部について,この細胞が細胞周期のG2期とM期それぞれを通過するのに 要する時間を求めよ。 (3) この細胞が細胞周期のG 期を通過するのに要する時間を求めよ。 (東京大)
M期中の標識細胞の% 100 43 細胞の構造, 細胞周期 解答 (1) 細胞壁…主成分がセルロースの強固な構造であり、細胞の保護や形態の維持をする。 (34)UERRAK (発達した) 液胞・・・一重の液胞膜と細胞液からなり, 物質の貯蔵や細胞内の物質濃度の 調節を行う。 (36字) (2) (3) 3時間 (1) 動物細胞と植物細胞のおもな違いは,細胞壁・葉 緑体中心体の有無, 液胞の発達の程度があげられ る。 (2) 細胞がG2期とM期それぞれを通過するのに要す る時間は, G2期とM期それぞれの時期の長さを表 す。 S期に DNAを3Hチミジンで標識し, その4 時間後に標識されたM期の細胞が観察され始めた ということは,S期の最も末期にいた細胞が,M期 の初めにくるまでに4時間を要したということであ る。 したがって, G2期の長さは4時間である。また, 5時間後にM期の細胞の50%が標識されたことか ら,M期の細胞が100%標識されるのは6時間後で あることがわかる。 したがって, M期は6-4= 2 [時間] である。 その後, 標識されたM期の細胞 が10時間後に50%になったことから, 9時間後の 時点でS期の最も初期に標識された細胞がM期の 最も初期にきたことになり,これによりS期は9 - 45 〔時間〕 となる。 さらに, 18時間後に再び 標識されたM期の細胞が観察されるようになった ことから, 細胞周期は184 14 〔時間〕である。 これらは、下図のように表すことができる。 = 0 G2期・・・ 4時間 M期・・・ 2時間 S期の末期 の細胞がM 期の末期と 50-なるまで 456 S期の初期(S期の直前)の 細胞がM期初期にくる! までの時間。 したがって, 9-4=5時間 がS 9 10 S期の末期の -M期は2時間 細胞がM期のはじめにくるまで→G2期は4時間 15 18 (3) G1期の長さは,細胞周期の長さからS期・G2期・ M期の長さを引いた値であるので、(2)より、14- 5-4-23〔時間〕である。 ← WE チミジンはチミンとデオキシリ ボースが結合した分子であり、 DNA合成の材料としてS期の細 胞にのみ取り込まれる。 2 SS 4時間後は, M期の細胞のほと んどは3Hチミジンで標識されて いない (ごく少数が標識された 細胞である)。 しかし, 6時間後 のM期では, 標識された細胞が 100%になっている。 このこと から、標識されていない細胞が M期を通過するのに最大で6- 42時間かかったということ, つまり, M期は2時間であるこ とがわかる。
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