BI-PAST4-R6-DIAUXIC-GROWTH｜生物 対策問題

解き方

各株について、細胞数・グルコース・キシロースの三つの曲線を時間軸上で対応させます。野生株ではグルコースが先に減り、その枯渇付近で一時的な増殖停滞を挟んでキシロースが減り始めます。変異株Mではグルコースが残る段階からキシロースも減り、増殖がほぼ連続します。この差を述べた選択肢を選びます。

正解の根拠

「野生株はグルコースを先に消費し、その枯渇後にキシロース利用と増殖が再開するが、変異株Mはグルコースが残る段階からキシロースも消費して連続的に増殖する」

野生株はグルコースを優先し、枯渇後にキシロース利用系を発現して再増殖するため二段階増殖になります。Mでは二つの糖の消費時期が重なり、野生株にみられるグルコースによるキシロース利用の抑制が弱まったと読めます。

誤答の理由

• 「野生株も変異株Mもキシロースを使い切った後に初めてグルコースを消費する」：図では先に減るのはグルコースであり、キシロースを使い切ってからグルコースを使うのではありません。両株について糖の利用順序が逆です。
• 「野生株は二つの糖を同時に消費するが、変異株Mだけがグルコースを優先する」：同時消費に近いのは変異株Mで、グルコースを優先するのは野生株です。二株の特徴を入れ替えています。
• 「どちらの株もグルコースがなくなると増殖を完全に停止し、その後キシロースを利用しない」：野生株はグルコース枯渇後にキシロースを消費して増殖を再開します。停止は一時的な誘導期間であり、その後ずっと利用しないわけではありません。

覚えるポイント

二段階増殖では、利用しやすい炭素源を先に使い、枯渇後に別の糖の代謝遺伝子が発現して増殖が再開する。遺伝子発現調節の変異は、糖利用の優先性や休止期を変えることがある。

共通テストでの解き方

複数の時系列曲線は『いつ減り始めるか』『細胞数がいつ止まるか』『遺伝子発現がいつ上がるか』の時刻を縦にそろえて読みます。相関する変化を一組ずつ結ぶと、野生株と変異株の制御の違いを説明できます。