遺伝子工学

24問 • 1年前

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問題一覧

生体防御, ウィルス, メチラーゼ, 切断, 外来, Ⅱ

核外, 娘細胞, 環状, 独立, 耐性, 接合, 高温, 病原性

ランダムな塩基配列からなる9,000塩基対の環状 DNAを，特定の6塩基を認識する制限酵素で切断した場合、生成するDNA断片の理論上の数について、解答欄に記しなさい。

③,⑤

大きい, 導入効率, 溶菌, タンパク質

断片化, ゲノム, 逆転写酵素, cDNA

フレデリック・サンガーが開発した DNA 塩基配列決定法のカギは、DNA 合成反応の基質である『デオキシリボヌクレオシド三リン酸（dNTP）』に物質Xを一定量混合して反応を行うことである。 ① 物質Xの名称を記しなさい。 ② 下図中に含まれている物質Xの例はA~Dのいず ③ ②で選んだ物質の名称を記しなさい。

ddNTP, A, ddATP

PCRの反応機序は下記①～⑤のいずれか、１つ選びなさい。 ① DNAの変性→プライマーの結合→Taqポリメラーゼによる伸長反応 ② プライマーの結合→Taqポリメラーゼによる伸長反応→DNAの変性 ③ DNAの変性→Taqポリメラーゼによる伸長反応→プライマーの結合 ④ Taqポリメラーゼによる伸長反応→プライマーの結合→DNAの変性 ⑤ プライマーの結合→DNAの変性→Taqポリメラーゼによる伸長反応

①

PCR法で目的DNA断片を30,000倍以上に増やすには，問１０の反応を最低何回以上繰り返す必要があるか、答えなさい。ただし100%の効率で増幅が進むこととする。

15回

リアルタイムPCR法について正しい記載を下記①～⑤から選びなさい（複数解答可）。 ① 生きた細胞中で行うPCR法である。 ② 鋳型サンプルに含まれる標的DNAのコピー数が少ないほどCt値は小さくなる。 ③ 電気泳動が不要で迅速性と定量性に優れている。 ④ 反応中のPCR産物を経時的に検出する方法である。 ⑤ 複数の遺伝子領域を一反応系で増幅するPCR法である。

③,④

遺伝子改変マウスはどのような目的で利用されているか？主な目的2つについて、それぞれ1行以内で説明しなさい。

遺伝子の機能を調べる研究に用いるため, ヒトの病気のモデル動物として用いるため

Mario Capecchiらにより1988年に報告されたノックアウトマウス作製法は、Martin Evansら、Oliver Smithiesらによりそれぞれ開発されていた2つの技術の組み合わせにもとづいている。2つの技術の名称をそれぞれ記しなさい。

ES細胞, 遺伝子ターゲティング

ノックアウトマウス作製に関する下記の問い①～③に答えなさい。 ① マウス胚盤胞期胚のうち、将来「体」になる部分の名称を答えなさい。 ② マウスES細胞を注入したマウス胚盤胞期胚を、偽妊娠マウスの子宮に移植すると誕生するマウスの名称を記しなさい。 ③ 遺伝子A、Bノックアウト（遺伝子破壊）の両方についてヘテロ接合体である雌雄の交配によって生まれたマウスのうち、遺伝子A、B両方についてホモ接合体ノックアウトである個体の理論的な割合を％表示で答えなさい。なお遺伝子A、B両方についてホモ接合体ノックアウトであるマウスは異常を呈さない。

内部細胞塊, キメラマウス, 6.25%

アグロバクテリウム法, 発現, 双子葉, パーティクルガン, 染色体, コピー数, サイレンシング, イネ, 単子葉

遺伝子多型に関する以下の問い①～③に答えなさい。 ① 遺伝子多型は遺伝子を構成しているDNAの配列の個体差であり、一般的には集団の（　　）%以上の頻度であるものと定義される。（　　）内に入る数字を答えなさい。 ②　遺伝子多型はDNA配列の変化の仕方によっていくつかのタイプに分けられる。代表的な遺伝子多型のタイプを２つ答えなさい。 ③　犯罪捜査、血縁関係判定などのDNA鑑定で主に用いられる遺伝子多型のタイプを答えなさい。

1, 一塩基多型、マイクロサテライト多型, マイクロサテライト多型

ゲノム編集技術は最初の報告（2012～2013年）から数年で、個人購入できるキットが売り出されるほど急速に普及した。新たに開発された技術が短期間のうちに広く普及する条件を４つ挙げなさい。

簡単, 確実, 応用範囲が広い, 低コスト

遺伝子治療に用いられるベクターのうち、①宿主ゲノムに組み込まれるタイプ、②組み込まれない／組み込まれにくいタイプのベクターそれぞれについて具体例1種の名称を記しなさい。加えてタイプ①、タイプ②のベクターがそれぞれ、問１０の実施形態２種のうちどちらでよく利用されているか記しなさい。解答は下記のように記すこと。 ①　具体例名称　XXXX　実施形態　YYYY　 ②　具体例名称　ZZZZ　実施形態　AAAA

レトロウイルス、エクスビボ遺伝子治療, アデノウイルス、インビボ遺伝子治療

フレデリック・サンガーが開発したDNA塩基配列決定法のカギは、DNA合成反応の基質である『デオキシリボヌクレオシド三リン酸（dNTP）』に物質Xを一定量混合して反応を行うことである。物質Xとは何か。名称を記してください。

ddNTP

下記①～④を目的とする研究において、主に用いられる遺伝子改変生物作製法は（A）、（B)のいずれかそれぞれ答えなさい。（A）トランスジェニック生物　　（B）ノックアウト（遺伝子破壊）生物 ①あるホルモンが過剰に分泌生産されることにより起こるヒト疾患のモデル動物を作製する。 ②常染色体劣性の遺伝形式であるヒト単一遺伝子疾患のモデル動物を作製する。 ③乳汁中に医療用ヒトタンパク質を産生するヤギを作製する。 ④常染色体優性の遺伝形式であるヒト単一遺伝子疾患のモデル動物を作製する。

A, B, A, A

①～⑤の遺伝子治療について、それぞれ以下（A）、（B）のいずれに分類されるか答えなさい。（A）インビボ（in vivo）遺伝子治療（B）エクスビボ（ex vivo）遺伝子治療 ①アデノウイルスベクターを用いた新型コロナウイルスワクチン ②レトロウイルスベクターを用いたアデノシンデアミナーゼ（ADA）ADA欠損症治療 ③アデノ随伴ウイルスベクターを用いた血友病治療 ④腫瘍溶解性ウイルスベクターを用いたガン治療 ⑤レンチウイルスベクターを用いたCAR-T療法

A, B, A, A, B

バクテリア, Protospacer adjacent motif Cas9の標的配列に隣接して存在する特定の塩基配列である。PAMは生物種により異なり，ゲノム編集に広く利用されている化膿レンサ球菌に由来するCas9はNGGという配列をPAMとして認識する。, 5'-CGAUACGAUCUUCAGCAAGU-3'

組み換え蛋白質生産の宿主細胞として広く用いられている「培養（動物）細胞」について、以下の①～③に答えなさい。 ① 「大腸菌」と比較した場合の長所を１つ記しなさい。 ② 「大腸菌」と比較した場合の短所を１つ記しなさい。 ③ 現時点でバイオ医薬品の生産に最も広く用いられている培養（動物）細胞の名称を記しなさい。 ④ ③の細胞について、150文字程度の説明文を作成しなさい。

糖鎖修飾も含め、複雑な構造をしたタンパク質を産生させることができる, 高コストであり、大がかりな設備が必要。また、動物血清を使用する場合、ウイルス等の病原体が混入しないよう厳密な試験、管理が必要である, CHO細胞, 1957年、Theodore T. Puckにより樹立されたCHO細胞は、チャイニーズ・ハムスターの卵巣に由来する細胞株である。ヒトで産生されるものと同様の複雑な糖鎖、翻訳後修飾を持つタンパク質を産生することができるため、生物学・医学研究において、また組換えタンパク質医薬品の工業生産に最も一般的に使用される哺乳類宿主である。哺乳類細胞としては非常に少ない染色体数（2n=22）を持つ。

大腸菌において、活性のある（本来の構造をもつ）タンパク質をより多くつくるための工夫のうち、目的蛋白質が宿主（大腸菌）の増殖に悪影響を及ぼす恐れがある場合に用いられる方法を記しなさい。

誘導発現系の利用

培養細胞用遺伝子発現ベクターに含まれる配列要素のうち、①『mRNAの転写始め』、②『mRNAの転写終わり』を指示する配列の名称をそれぞれ記しなさい。

プロモーター, ポリAシグナル

微生物学

微生物学

分子細胞生物学

分子細胞生物学