小論文問題： 受験番号 氏名

1

以下の文章を読み、すべての問いに答えてください。この小論文試験は、あなたの論理的な思考の能力、および、それを文章や模式図などで表現する能力を知ることを目的としています。問題の設定は基本的に架空であり、記載されている事項以外は、自由に状況を設定して答えてください。ただし、どのような設定をしたかを明確に表現することに留意してください。 ※ 解答では、模式図や表などを効果的に用いることが強く推奨されます。 ※ 複数解答が求められているときには、できるだけ異なった観点からの解答が望ましい。 ※ それぞれの設問は、前の問題が解けなくても後の問題が解けることがあります。 ※ 解答用紙の指定のスペースからはみ出さないようにしてください。

生物 A (Organism A) は、細胞質の中に数十個の核 (nucleus) を持つ単細胞生物です。生

物 A は、土の中でバクテリアを食べて成長し、2 mm ほどの大きさになるとすべての核が

同時に分裂し、引き続いて細胞質が分裂します。研究室内でも、バクテリアを与えることに

より寒天培地上で増殖させることができます。

S さんは、遺伝研構内の土から単離した生物 A を培養しました。生物 A には黄色のもの（Y

型）と緑色のもの（G 型）がいますが、Y 型の 1 個体を増殖させたところ、子孫のほとんど

は Y 型でしたが、少数の G 型の個体も混じっていました。一方、G 型の個体１個を単離し

て増殖させたところ、子孫の大部分は G 型でしたが Y 型の個体も少数混じっていました。

これらの集団をさらに注意深く観察したところ、細胞分裂直後にのみ、ごく低い頻度で Y

型の個体が G 型に転換したり、G 型の個体が Y 型に転換したりするのが観察されました。

小論文問題： 受験番号 氏名

2

問１ S さんは Y 型から G 型、G 型から Y 型の転換頻度を知りたいと思いました。あなた

ならどのような方法で転換頻度を計りますか？実験をデザインしてください。

問２−１ Y 型から G 型への転換頻度は 1 回の分裂あたり１％、G 型から Y 型への転換頻度

は 1 回の分裂あたり 2％でした（どちらも１５℃の培養での計測。）。培養を長く続けている

と集団の中の Y 型と G 型の比率は一定になりました。G型と Y型が同じ速度で分裂する（一

定時間内に同じ回数分裂する）と仮定して、定常状態での Y型と G型の細胞数の比を予測し

てください。また、計算の過程を筋道立てて説明してください。

問２−２ 問２－１で述べた集団を３０℃に移して長く培養したところ、ほとんど全てが G

型の個体になりました。この現象の説明の一つとして、１５℃から３０℃への温度変化によ

り転換効率が変化した（すなわち、Y 型から G 型への転換頻度の増加や G 型から Y 型への

転換頻度の減少が起きた）可能性が考えられます。現象を説明できる他の可能性を提案して

ください。できるだけ複数の可能性を挙げてください。

※ 異なった観点からの解答が期待されます。

問３−１ S さんは、生物 A が Y 型から G 型、G 型から Y 型に可逆的に転換できるメカニ

ズムに興味を持ちました。Y型と G型の間の転換はどのようなメカニズムで起こるか、考え

られる仮説を一つあげてください。

※ 生物 A が多核生物であることを考慮した解答が期待されます。

問３−２ 問３－１で挙げた仮説を検証するための実験や解析を計画してください。

問４ 生物 A を用いて、あなたなら他に何を調べたいですか？できるだけ異なった二種類

のプロジェクト（プロジェクト１，２）を提案してください。それぞれについて、「疑問」

（何を知りたいのかを具体的に）と「実験の概略」（その疑問を解くためにどのような実験

を行うか？どのような結果が期待されるか？など）を理由と共に記述してください。

※ この設問は問３までの設問や解答とは無関係に自由に答えてください。

Short Paper： Number Name

1

Read the following story and answer all the questions. This examination is aimed at measuring

your abilities in logical thinking and writing (including drawing schematics). The setting of

these questions is basically imaginary. You are free to choose experimental settings unless they

are given. Please note that you are required to define the settings you chose clearly in your

answers.

* Effective use of schematics and/or tables is highly recommended in your answers. * When multiple answers are requested, answers from different angles are preferable. * The questions are not necessarily formulated on a step-by-step basis. Therefore, even if you cannot answer a question, you may be able to answer subsequent questions. * Please write and draw your answers within the assigned spaces in the answer sheet.

Organism A is unicellular, but each cell body contains tens of nuclei. Organism A grows in the

soil by eating bacteria. When it reaches about 2 mm in length, all nuclei divide simultaneously

and subsequently the cytoplasm is divided. In the laboratory, organism A can proliferate on

agarose supplemented with bacteria.

Dr. S cultured organism A derived from the soil in the NIG campus. Organism A can be either

Yellow (Y)-type or Green (G)-type. When Dr. S isolated a single Y-type individual and

proliferated it, she found that the descendant population consisted of mostly Y-types and a few

G-type individuals. On the other hand, when a single G-type individual was proliferated, the

descendant population contained mostly G-types and a few Y-type individuals. By observing

carefully, Dr. S found that conversions from Y-type to G-type and from G-type to Y-type occurred

at very low frequencies and only immediately after cell division.

Short Paper： Number Name

2

Question 1 Dr. S wants to determine the conversion frequencies from Y-type to G-type

and from G-type to Y-type. If you were Dr. S, how would you measure the conversion

frequencies? Please explain your experimental design.

Question 2-1 Dr. S found conversion frequencies of 1% per cell division for Y-type to G-type

and 2% per cell division for G-type to Y-type, (both were measured at 15˚C). When Dr. S cultured

organism A for a long time, the ratio of the numbers of Y-type and G-type individuals became

stable. Given that Y-type and G-type individuals proliferate at the same speed (i.e., have the

same number of cell divisions per unit time), please predict the steady-state ratio of the

numbers of Y-type and G-type cells. Please describe the calculation process and explain the logic

behind your calculation.

Question 2-2 When the population of organism A described in Question 2-1 was

transferred to 30˚C and cultured for a long time, most of the individuals became G-type. A

possible explanation for this phenomenon would be that the temperature shift (15˚C to 30˚C)

altered the conversion frequency (i.e., increase of Y to G conversion frequency and/or decrease of

G to Y conversion frequency). Please propose alternative scenarios to explain this observation.

Please describe multiple possibilities, if it is possible.

* Answers from different angles are preferred.

Question 3-1 Dr. S is interested in the mechanism by which organism A reversibly converts

from Y-type to G-type and also from G-type to Y-type. Please propose a possible mechanism for

these conversions.

* The fact that A is multinuclear should be considered.

Question 3-2 Please design an experiment and/or analysis to test the hypothesis that you

described in your answer for Question 3-1.

Question 4 What else would you want to study if you had organism A? Please propose

two distinct projects (Projects 1 and 2). For each project, please describe your “question” (what

exactly do you want to know?) and “the outline of the research” (What kinds of experiments will

you perform to solve the question? What kinds of results do you expect? etc.).

* You can treat this question (Question 4) as independent of Questions 1 to 3.

解答用紙： 受験番号 氏名

1

問１

問２－１ Y型 : G型 = : （計算の過程と説明）

問２－２

解答用紙： 受験番号 氏名

2

問３－１

問３－２

解答用紙： 受験番号 氏名

3

問４ (プロジェクト１)

（疑問）

（実験の概略)

解答用紙： 受験番号 氏名

4

(プロジェクト２)

（疑問）

（実験の概略)

Answer sheet： Number Name

1

Q１

Q２－１ Y-type : G-type = :

（reasoning and calculation）

Q２－２

Answer sheet： Number Name

2

Q３－１

Q３－２

Answer sheet： Number Name

3

Q４ (Project１)

（Question）

（Outline of Research)

Answer sheet： Number Name

4

(Project２)

（Question）

（Outline of research)