Question

ねこ

（2）で、なぜG1期とG2期とS期の合計が14時間とわかるんですか？
教えてください！

ダムに細胞分裂をくり返す。 この培養細胞について,細胞周期の各時期 ( 42.
胞に取り込ませた。 この EdUの短時間処理によって, 細胞周期のさまざまな
細胞のうち, S期の細胞だけをすべて標識することができる。 短時間処理後,この
M期) の時間を調べたい。 そこで培養液中にチミジンの類似体(EdU)を短時間加
十分に洗浄除去し, EdU を含まない培地で培養を続けた。 そして適当な時間間隔で
(%)|
[実駐
を採取し, EdU と蛍光色素を結合させ、
EdUの取り込みによって蛍光を発する
細胞を蛍光顕微鏡を用いて検出し観察し
た。 培養細胞のM期の細胞は, 凝縮した
染色体をもつため識別できる。 そこで,
採取されたすべての細胞のなかからM期
の細胞を選び, そのなかで EdUによっ
て蛍光標識された細胞の割合 (%) を調べ
たところ, 図のような結果を得た。
思考考 計算
41. 細胞周期 ■次の文章を読み、下の各問いに答えよ。
ある動物の培養細胞では,それぞれの細胞が同じ細胞周期をもちながら,同調せ
たM期の細胞の割合
100
0
0
46 1編 生物と遺伝子
専用
4
6
9 11
チミジン類似体(EdU) 処理後の時間
図から、細胞周期のS期、G2期, M期の所要時間をそれぞれ求めることができる
し,S期の時間はM期より長いものとする)。まず EdU の短時間処理によって EdU'を
り込んだ G2期の直前の細胞,すなわちS期の最後の細胞に注目しよう。この細胞は、こ
後,G2 期の時間を経由してM期に入る。このとき,蛍光標識された細胞が,M期に最初
現れる。したがって, G2期は(ア) 時間となる。 次に, S期の最後の細胞が,M期の
後に到達したときを考える。 S期の時間がM期より長いことから, M期のすべての細
蛍光標識されることになる。 したがって, M期は (イ) 時間となる。
一方, EdU の短時間処理直後, G1 期を出た直後、 すなわち EdU を取り込んだS期の
も初期の細胞に注目しよう。 この細胞がM期に入るのは, EdU の処理後 (ウ)時間
経過したときである。 S期の最後の細胞が EdU 処理後 (ア) 時間でM期に入ったこと
から, S期の時間は (エ) 時間となる。
とは,細胞周期のどの時期に相当する時間か, 簡潔に答えよ。
問3. 問1および問2の結果から, G,期の時間を求めよ。
ニー
対応
〔実験
E
*チミンとデオキシリボースが結合したDNAの構成成分。
問1. (ア)~(エ)に適切な数値を入れて文章を完成せよ。
問2.下線部について, EdU を加えたまま洗浄除去することなく培養を続けたところ、
EdU 添加後14時間ですべての細胞が蛍光色素で標識されるようになった。 この14時間
ヒント
問2. 標識されはじめるまでの時間が最も長い細胞が, EdU 添加時にどの時期にあり、標識されはじめる
でどの時期を経るのかを考える。
( 17. 北海道大
INDESIT

41. 細胞周期
解答 問1 ) ･･･ 4 (イ)･･･ 2 (ウ)･･･ 9 (エ)･5
2. G2期からG, 期までに相当する時間。
■解法のポイント
| 20
間 3.8時間
ルデオキシウリジン (EdU) は, DNA合成時に新たなヌクレオチド鎖の構成成分として
取り込まれる。
問1. 次の図は, 蛍光標識された細胞が, 細胞周期のどの時期にあるのかを経時的に
示している。 蛍光標識された細胞は, 赤で示した時期にある。 (ア) グラフは,観察され
たM期の細胞のうち, 蛍光標識されている細胞の割合を示している。 処理後4時間ま
チミジンによく似た構造のデオキシウリジン (dU) にエチニル基を結合させたエチニ

イトメトリート
ると蛍光を発
ら,細胞中の
ると、蛍光
期における
田胞では、
胞集団は、
ヨウ化プ
のヨウ
では1,
され
の
る
ず,
合健
M (%)
期光 100-
の標
胞さ
割た
で標識された細胞がみられないのは, 標識時にS期にあった細胞がまだG2期にあっ
てM期に到達していないためと考えられる (図 ①~③)。 したがって, G2期は4時間で
あることがわかる。 (イ) 処理後 4~6時間までは, 標識された細胞の割合が増加してい
る。これは, 標識されていないM期の細胞がしだいに G, 期に移行するとともに,標識
された細胞が次々にM期に移行してきたためと考えられる(図③~⑤)。ここで,_M期
細胞のうち標識された細胞が100%になった時点は, 標識された細胞のうち最初に
M期に入ったものがM期の最後に達したときと考えられる (図⑤)。 したがって, M期
は 6-42 (時間) であることがわかる。 (ウ) 細胞周期において, 標識時にS期以外にあ
に入った9時間後 (図⑥) 以降は, 標識されていない細胞がM期に移行してくるため、
しだいに標識されたM期の細胞の割合が100%から減少すると考えられる。 (エ) 標識し
期の最後の細胞がM期に入るのが4時間後 (図 ③), S期の最も初期の細胞がM期
に入るのが9時間後 (図⑥) であることから, S期は9-45(時間) であることがわか
る。
20
UTHOR
SUAL
0 2 456
3③④4⑤
6
BB チミジン類似体(EdU)処理後の時間
③ 4 時間後
G2期
S期
⑥ 9 時間後
G2期
期
M期
細胞周期
[XM期
細胞周期
9 11 (時間)
/G1期
①実験開始
102
/G期
1820
S期
④ 5 時間後
G2期
S期
⑦時間後
細胞周期
SHA
XM 期
G2期
M期
細胞周期
M期
細胞周期
G₁
G₁
G₁
② 2時間後
G2期
<S
細胞周期
⑤ 6 時間後
G2期
期
SA
M期
|G期
細胞周期
第2章 遺伝子とその働き
G期
標識時にS期の最後
にあった細胞
: 標識時にS期の最も
初期にあった細胞
問2.標識されるまでに最も時間がかかる細胞は, G2期の最初にある細胞である。この
細胞が EdU を取り込みはじめるS期までには, G2 期, M期, G, 期を経る。 したがっ
て, G2 期,M期, G. 期の合計が14時間である。
問3. 問1と問2から, G2, M, G. 期を合計した時間が14時間で (ア)からG2期は4時間,
(イ)からM期は2時間である。 したがって, G, 期は14-4-28 (時間)である。
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