細菌の突然変異率を求めるための実験課題解析

生物学の課題では、突然変異率を求める実験について学ぶことがよくあります。この課題では、薬剤耐性を持つ細菌の突然変異率を推定する方法について問われています。突然変異率を求めるためには、いくつかの変数を考慮する必要があります。ここでは、この課題に関連する問題を解決する方法について解説します。

1. 実験の概要

実験では、耐性のない1個体の細菌を同調培養し、15回の分裂サイクルを経て32768個体に増やしました。その後、100回の実験を行い、3回の実験で薬剤に耐性を持つ個体が検出されました。検出された耐性を持つ個体数は1、2、12のいずれかでした。この結果を元に、細胞分裂あたりの突然変異率を推定する問題です。

2. 突然変異率の計算方法

突然変異率を求めるためには、総突然変異数を総細胞分裂数で割る必要があります。この場合、薬剤耐性のある細菌が発生する確率は3回中、1、2、12のいずれかの個体数として観察されました。実験の条件を考慮した場合、総細胞分裂数は32768個体×15回の分裂サイクルで計算されます。

突然変異率の計算に用いる式は次のように求めることができます：総突然変異数（3回の実験で得られた耐性個体数）を総細胞分裂数で割ったものです。

3. 適切な計算式の選択

この場合、総突然変異数は3回の実験における耐性個体数の合計です（1+2+12=15）。また、総細胞分裂数は32768個体×15回の分裂サイクルです。よって、突然変異率を求めるための式は、15 ÷ (32768 × 100) となります。

4. 正しい式の選択肢

この問題における最も適切な式は、「15 ÷ (32768 × 100)」です。これにより、細菌の突然変異率を正確に推定することができます。

5. 結論

実験を通じて、突然変異率を求める方法やその計算式について理解を深めることができます。細胞分裂数と突然変異の関係を考慮することで、より正確な推定が可能となります。このような実験は、微生物学や遺伝学における基本的な実験技術として非常に重要です。