共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問39 (生物基礎(第1問) 問3)
問題文
培養液で満たしたペトリ皿の中で動物細胞を培養し、増殖している細胞の様子を観察したところ、(c)細胞周期の間期の細胞はペトリ皿の底に貼り付いて扁平であったが、分裂期の細胞はペトリ皿の底から球形に盛り上がっていた。(d)培養細胞が細胞周期のどの時期にあるのかは、細胞周期における特定の時期に発現するタンパク質を指標として調べることができる。また、このことは、(e)DNAが複製される仕組みを利用することによっても調べることができる。
下線部(c)に関連して、ヒトの体細胞では、細胞周期に伴うDNAの複製は、DNAの複数の場所から開始される。1回の細胞周期の間に、DNAの一つの場所で1✕106塩基対のDNAが複製されるとすると、1個の体細胞の核で全てのDNAが複製されるためには、いくつの場所で複製が開始される必要があるか。その数値として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ヒトの精子の核の中には、3✕109塩基対からなるDNAが含まれるとする。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問39(生物基礎(第1問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)
培養液で満たしたペトリ皿の中で動物細胞を培養し、増殖している細胞の様子を観察したところ、(c)細胞周期の間期の細胞はペトリ皿の底に貼り付いて扁平であったが、分裂期の細胞はペトリ皿の底から球形に盛り上がっていた。(d)培養細胞が細胞周期のどの時期にあるのかは、細胞周期における特定の時期に発現するタンパク質を指標として調べることができる。また、このことは、(e)DNAが複製される仕組みを利用することによっても調べることができる。
下線部(c)に関連して、ヒトの体細胞では、細胞周期に伴うDNAの複製は、DNAの複数の場所から開始される。1回の細胞周期の間に、DNAの一つの場所で1✕106塩基対のDNAが複製されるとすると、1個の体細胞の核で全てのDNAが複製されるためには、いくつの場所で複製が開始される必要があるか。その数値として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ヒトの精子の核の中には、3✕109塩基対からなるDNAが含まれるとする。
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この過去問の解説 (2件)
01
ヒトの体細胞1個あたりのDNA量は、精子のDNA量の2倍となります。
・精子:3×106塩基対
・体細胞:6×109塩基対
DNA複製は、複製の開始点から同時に進むので、1つの開始点あたりで複製できる量は1×106塩基対となります。
よって、必要な開始点の数は、
(6 × 109)÷(1 × 106)=6×103=6000
となります。
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02
ヒトの精子のDNA量は3 × 109塩基対です。ヒトの体細胞は2倍体なので、6 × 109 塩基対です。
1回の細胞周期の間に、DNA 1つの場所で1 × 106塩基対のDNAが複製されます。
したがって、1個の体細胞の核で全てのDNAが複製されるためには、(6 × 109)÷(1 × 106) = 6000の場所で複製が開始される必要があります。
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