Question

J

教えていただきたいです！

【生物基礎 必答問題】
1 遺伝子とそのはたらきに関する次の文章 (II)を読み、 後の各問いに答えよ。
(配点 25)
I 20世紀のはじめごろに遺伝子が染色体上に存在することが示唆されてから、 DNA とタ
ンパク質のどちらが遺伝子の本体なのかが議論されていた。 ヌクレオチドを基本単位とす
るDNAは2本のヌクレオチド鎖からなるア 構造をとる。 アミノ酸がつながった
分子であるタンパク質は, 種類ごとにさまざまな立体構造をつくる。 DNA を構成する
塩基の種類数よりも、タンパク質を構成するアミノ酸の種類数の方が多いため、当初は,
化学構造がより多様なタンパク質が遺伝子の本体であると考える研究者が多かった。
(a)
肺炎球菌 (肺炎双球菌)には、外側に炭水化物でできたさや (カプセル)をもち病原性のあ
るS型と, さやをもたず病原性のないR型菌とがある(図1)。 S型菌がマウスの体内
に侵入すると,マウスは肺炎を発症して死亡するが, R型菌がマウスの体内に侵入しても、
免疫のはたらきにより肺炎を発症しないことが知られている。しかし,加熱殺菌したS
型菌と生きたR型菌を混合してマウスに注射したところ,マウスは肺炎を発症して死亡
し、マウスの体内から生きたS型菌が検出された。このような結果になった理由は加
熱殺菌したS型菌に含まれていたなんらかの物質が、生きたR型に取り込まれ, R型
菌がS型菌の形質をもつようになったためである。このような現象を形質転換という。

問3 文章中の下線部(b)に関して, 加熱殺菌したS型菌に含まれていた形質転換の原因
となる物質を特定するために, S型菌をすりつぶして得た抽出液を用いた実験が行わ
れた。次の記述 a~fのうち, 「S 型菌の抽出液に含まれる物質のうち,形質転換の
原因となる物質は,タンパク質ではなく DNAである」という結論が得られる実験とそ
の結果として正しいものの組合せを、後の1~8のうちから一つ選び、番号で答えよ。
a 生きたR型菌と, DNA 分解酵素を加えたS型菌の抽出液を混合して培養すると
形質転換が起こった。
b 生きたR型菌と, DNA 分解酵素を加えたS型菌の抽出液を混合して培養すると、
形質転換が起こらなかった。
C
生きたR型蘭と, タンパク質分解酵素を加えたS型菌の抽出液を混合して培養
すると,形質転換が起こった。
d 生きたR型菌と,タンパク質分解酵素を加えたS型菌の抽出液を混合して培養
すると,形質転換が起こらなかった。
e 生きた菌と、無処理のS型菌の抽出液を混合して培養すると,形質転換が
起こった。
生きたR型菌と、無処理のS型菌の抽出液を混合して培養すると,形質転換が
起こらなかった。
1 a. c, e
2 a, c. f3 a, d, e
4 a, d, f
5 b, c, e
6 b, c, f
7 b, d, e
8
b, d, f

問4 S型菌やR 型菌における形質の変化は,形質転換以外にも、自身のDNAの塩基配
列が変化すること (変化P) でも起こることがある。 たとえばS型菌には,形質が異
なるS型ⅡとS型菌Ⅲがあり,それぞれ変化Pによってさやを失い, R型蘭Ⅱ (S
型Ⅱ由来) と R 型Ⅱ (S型菌由来) に変化することがある。 また、これらのR型
菌が、マウスの体内において変化PによってさやをもつS型菌に変化することがあ
るが,そのときR型菌ⅡはS型菌Ⅱに,R 型菌はS型菌Ⅲに戻り、 R型菌IがS
型菌Ⅲに, R型ⅢIがS型IIに変化することはない。 グリフィスは, 肺炎球菌に
おける形質の変化を調べるために,異なる処理(処理 X処理Y)でそれぞれ殺菌した
S型菌と、生きたR型菌 II を用いて,次の実験1 実験2を行った。
実験1. 処理Xにより殺菌したS型菌Ⅲを生きたR型菌Ⅱと混合してマウスの皮
下に注射したところ, マウスは肺炎を発症して死亡した。このマウスの体内か
生きたS型菌IIが得られ,生きたS型菌は得られなかった。
実験2 処理 Yにより殺菌したS型菌Ⅲを, 生きたR型菌IIと混合してマウスの皮
下に注射したところ, マウスは肺炎を発症して死亡した。 このマウスの体内か
ら生きたS型菌Ⅲが得られ, 生きたS型菌IIは得られなかった。
•
次の記述g~jのうち、実験1 実験2から考えられることの組合せとして最も適
当なものを、後の1~4のうちから一つ選び、番号で答えよ。
g 形質転換が起こったと判断できる実験は, 実験1である。
h形質転換が起こったと判断できる実験は,実験2である。
i
処理Xによって殺菌したS型菌内の物質が、 R型菌をS型菌に変化させた。
処理Yによって殺菌したS型菌内の物質が, R 型菌をS型歯に変化させた。
. 1 g, i
2 g. i
3 h. i
4h,j