生物
高校生
解決済み
生物141 マーカーを引いた部分はどこから分かるのでしょうか？？
でき、そ
るととも
を誘導し、
神経管
産業大 改]
とは異
ように
合成
ンパク
ク質の
する。
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°
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送
3つ
。
改]
「リード C+
141 ショウジョウバエの前後軸の決定に関する次の文章を読み、問いに答えよ。
大学入学共通テスト対策問題
リードC
細胞へ、数種類のmRNAが送りこまれる。 その中にはピコイド遺伝子などの
ショウジョウバエでは,卵巣内で卵母細胞に接する哺育細胞とよばれる細胞から卵
生殖細胞の分化にもかかわる。 受精後には,まず核だけが分裂して,その後, 核は細
の近くへと移動してから細胞質分裂が起こる。 このとき、 将来後部になる側には、
他の細胞から少し突出した細胞群 Xが出現する (下図)。
mRNA が含まれ、 これらのmRNA は受精後に翻訳され, 胚の前後軸の決定のほか、
卵母細胞
前部
後部
次の実験1~6 とそれらを示した図をもとに, 以下の問いに答えよ。
細胞群 X
実験1] ショウジョウバエの胚から細胞群Xを取り除くと, 精巣や卵巣はあるが生
殖細胞のない個体が発生した。
第4章 遺伝情報の発現と発生 2
[実験2] 眼色が赤色になる遺伝子型 AA の胚の細胞群 X を, 眼色が白色になる遺伝
子型 aa の胚の後部に移植した。 成長したハエの眼色は白色であった。
[実験3] 実験2で得られたハエIの雌と遺伝子型 aa の雄を交配させると, 次世代
の個体の眼色は赤色と白色の両方が見られた。
[実験4] 受精卵 (遺伝子型 aa) の後部の細胞質を吸い取り, 別の受精卵 (遺伝子型
AA)の前部に注入した。細胞質を注入された受精卵から発生した胚には,前部に
も細胞群Xに類似した細胞群Yができた。細胞群Yに目印をつけたところ,成長
したハエⅡでは卵巣内に目印のついた細胞は見られなかった。
〔実験 5] 初期発生におけるビコイドタンパク質の役割を明らかにするため,ビコイ
ド遺伝子を欠失した胚(ビコイド突然変異体) を作製し,その予定運命を正常胚(野
生型)と比較した。その結果, ビコイド突然変異体では,先端部, 頭部および胸部
の形成が起きず, 前方と後方ともに尾部が形成された。
[実験 6] 受精直後の野生型卵を用い, 将来尾部が形成される部位にビコイド mRNA
を注入した。
〔実験 1]
[実験 2]
細胞群 X
赤眼 AA
30
移植
発生
]
。
細胞群Xを取り除く 生殖細胞のない個体
白眼 aa
ハエⅠ 白眼
151
(実験3)
AA 受精卵
交配
雄 aa
注入
生
八工
aa 受精卵後部の細胞質
赤眼
白眼
細胞群 Y
[実験 5)
野生型
ビコイド突然変異体
[実験 6]
前部
後部
前部
ビコイド mRNA 注入部
前部
後部
受精直後の野生型卵
後用
(1) 通常は,眼色が赤色 (遺伝子型AA) の個体と眼色が白色 (遺伝子型 aa) の個体を交
配すると,どのような眼色の子が生まれるか。 正しいものを次の中から1つ選べ。
ただし,遺伝子 A は遺伝子αに対して顕性であるとする。
① 赤色のみ
③ 赤色と白色の両方
② 白色のみ
(2) ハエの雌がつくる卵の遺伝子型として正しいものを,次の中から1つ選べ。
①Aのみ
②aのみ
③Aとαの両方
(3)ハエⅡがつくる卵の遺伝子型として正しいものを,次の中から1つ選べ。
①Aのみ
aのみ
③Aとαの両方
(4)実験 1~4 から推測できることとして適切なものを,次の中から1つ選べ。
①細胞群Xは別の胚に移植されると,分化する能力を失う。
② 受精卵の前部の細胞質中には,眼の分化に必要な物質が含まれている。
③ 精巣や卵巣は細胞群 Xが分化したものではない。
④ 精巣や卵巣の分化には、受精卵の後部の細胞質が必要である。
(5)実験6の受精卵の発生過程で形成が予想される前後軸のパターンを,下の①~⑥
の模式図の中から1つ選べ。 なお, ビコイド mRNAの注入によりナノス mRNA
の機能は影響を受けないものとする。
リー
142 次の
ヒトやマ
返し,それ
分裂して
原細胞は,
すると分
この過
の染色体
の空欄 ①
をそれ
コンドリ
143
[語群]
表の
除去し
図の
(1) 実
実
け
(2) 実
(3)
生
尾部
前部
腹部
尾部
後部
前部
⑤
尾部
腹部
頭部
胸部
先端部
尾部
腹部
胸部
後部
前部
(4) [
(5)
後部
前部
先端部
胸部
腹部
頭部
胸部
後部
[21 麻布大 改, 20 大阪府大改
そ
[語
(6)
腹部
腹部
尾部
腹部
胸部
頭部
先端部
腹部
胸部
先端部
前部
152
後部
前部
78 リードα生物_
180
GVV
子型 αa) は減数分裂により遺伝子αをもつ配偶子をそれぞれつくる。それらの配
が受精することで生じる子の遺伝子型はすべて Aa となる。 遺伝子Aは顕性の遺伝子
遺伝子αは潜性の遺伝子なので, Aaは赤眼となる。
体は、外
(2) 実験3において, 遺伝子αをもつ精子のみをつくる遺伝子型 αa の雄と, 実験2で得
られたハエの雌を交配させると, 次世代の個体の眼色は赤色 (遺伝子型Aa) と白
(遺伝子型 aa) の両方が見られたことから,ハエは遺伝子Aと遺伝子αの両方の
を形成することがわかる。 このことから,移植された細胞群X (遺伝子型AA) は移
先の細胞群 X(遺伝子型 aa) とともに, 生殖細胞に分化したと考えられる。
(3)(実験4において, 注入した細胞質には母性因子は含まれるが核はないので,眼の色を
決める遺伝子は含まれていない。 よって, ハエⅡの遺伝子型はAA(=細胞質を注入さ
れた側の受精卵の遺伝子型) であり、 それが減数分裂することで生じる卵がもつ遺伝
子はAのみとなる。一
(4) ① 実験 23において,別の胚に移植した細胞群Xは生殖細胞に分化しているので、
誤りである。
②実験1~4では、受精卵の前部の細胞質を取り除いたり、他の受精卵から移植した
りして発生させる実験を行っていないため、受精卵の前部の細胞質中に眼の分
に必要な物質が含まれているかどうかは判断できない。(S)
③ 実験1より,細胞群Xを取り除いても,精巣や卵巣は形成されるため,正しい。
④実験1~4では,受精卵の後部の細胞質を取り除いて発生させる実験などは行って
ないため,精巣や卵巣の分化に受精卵の後部の細胞質が必要であるかどうかは
判断できない。
子
(5)ショウジョウバエでは,ビコイドタンパク質の濃度勾配に従って,前後軸の位置情報
が決められる。 実験5より,正常にビコイドタンパク質が存在すると, ビコイドタン
パク質の濃度勾配に従って先端部, 頭部, 胸部の形成が促進されることがわかる。 実
験で胚の後方にビコイド mRNAを注入すると, 胚の前方と後方でビコイドタンパ
ク質の濃度が高くなり, 中央に向かって低くなる。 よって, 先端部が前後に存在し、
中央に向かって頭部、胸部, 腹部が生じる(④) と考えられる。
があり
ばれる
JJ
する
CIMO
506
144
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