生物　13章基礎チェック

16問 • 1年前

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生物やその機能を利用する遺伝子組換えなどの技術を（ア）という。

バイオテクノロジー

少量のDNA断片から、同一の塩基配列をもつDNA断片を得る操作を（ア）という。遺伝子の（ア）を行う方法として、別の生物のDNAにつなぎ込む技術である（イ）が用いられてきたが、近年では、試験管内で簡便かつ迅速に目的の DNA断片を何十万倍にも増やすことのできる（ウ）法が広く用いられている。（ウ）法は、高温下で行われるため、熱に強い（エ）が使われる。

クローニング, 遺伝子組み換え, PCR, DNAポリメラーゼ

遺伝子組換え技術において、特異的な（ア）を認識してDNAを切断する酵素を（イ）という。同じ（イ）で切断したDNAの切り口の塩基配列は、互いに（ウ）的であり、（エ）という酵素を用いてつなぎ合わせることができる。

塩基配列, 制限酵素, 相補, DNAリガーゼ

遺伝子組換え技術を用いたクローニングでは、（ア）と呼ばれる比較的短い環状2本鎖のDNAが用いられる。増やしたい遺伝子を含むDNAと、大腸菌の（ア）を同じ（イ）で切断し、これら2つのDNAを（ウ）を用いてつなぐ。この組換え（ア）を大腸菌内に入れて培養すると、（ア）が大腸菌内で増殖するとともに、大腸菌も増殖するので、目的の遺伝子を含むDNA断片を大量に得ることができる。また、組み込んだ遺伝子を大腸菌内で発現させれば、その遺伝子がコードする（エ）例えば、糖尿病の治療に欠かせない（オ）を大量に生産できるようになった。

プラスミド, 制限酵素, DNAリガーゼ, タンパク質, インスリン

2本鎖DNAは、加熱すると1本鎖に分かれるので、それぞれが複製の（ア）となる。DNAのほかに、DNAの複製の起点となる短いDNA断片である（イ）と、好熱性細菌から単離された（ウ），およびヌクレオチドがあれば、試験管内でもDNA の複製が行われる。PCR法は、このことを利用した方法である。

鋳型, プライマー, DNAポリメラーゼ

PCR法は、 ①（ア）℃で加熱、 ②60°Cで冷却， ③（イ）℃で加熱という①〜③の反応を繰り返すことで、2本鎖DNA を増幅させる技術である。なお、②では反応液に加えられた（ウ）と1本鎖DNAが結合し、部分的に2本鎖を形成する。また，③では反応液に加えられた（エ）により、DNAの複製が起こる。

95, 72, プライマー, DNAポリメラーゼ

DNAは（ア）の電荷をもつため、電圧をかけると、（イ）電極に向かって移動する（ウ）という現象がみられるので、（ウ）によりDNAを大きさ（分子量）ごとに分離することができる。このような分離法を（ウ）法という。（ウ）法に用いる寒天ゲルには、試料を入れる（エ）があり、そこに試料を入れて通電する。このとき、1つの（エ）には塩基対数が判明しているDNA断片を（オ）として入れておく。（力）DNA断片ほど、寒天ゲルの繊維の網目に引っかかりやすいので、移動速度が遅く，移動距離は（キ）。 ※カ・キには「長い」「短い」のどちらかが入る。

負, 陽, 電気泳動, くぼみ, マーカー, 長い, 短い

ある組織や細胞から別々に取り出した全遺伝子のDNA 断片をスライドガラス上に規則的に配置する。このスライドガラス上に、組織や細胞から抽出した mRNA、または、そのmRNAをもとに（ア）酵素で合成したCDNAに（イ）を付けたものを反応させ。相補的結合の有無をみる。このような手法あるいは装置を（ウ）といい。ある条件下の細胞内で（エ）している遺伝子を全体的にとらえることができる

逆転写, 蛍光色素, DNAマイクロアレイ, 発現

1970年代の後半には、DNAの塩基配列を読む技術が確立された。（ア）が開発した塩基配列解析法は（ア）法と呼ばれ、DNAが複製する際に一方の鎖を鉄型としてそれに対する相補的なDNA鎖が合成されることを利用したものであり、合成の際に取り込まれていくヌクレオチド（デオキシリボヌクレオチド三リン酸）の順番を調べることで、鉄型となったもとのDNAの塩基配列を知ることができる。（ア）法は、塩基配列を決定したい1本鎖DNA を入れた容器に、（イ）と呼ばれる酵素。（ウ）と呼ばれる1本鎖DNA.通常の複製材料であるスクレオチド（デオキシリボヌクレオチド三リン酸）。そして少量の（エ）という特殊なスクレオチドを加えた後、DNAの合成反応が進行する。この操作の際、あらかじめ特殊なヌクレオチドの塩基に、塩基ごとに異なる（オ）を付けておくことで、取り込まれたヌクレオチドの種類を識別することが可能となる。現在では塩基配列の決定は自動化されており、DNA鎖の塩基配列を解析する装置を（力）という。

サンガー, DNAポリメラーゼ, プライマー, デオキシリボヌクレオチド三リン酸, 蛍光色素, シークエンサー

生物の生存に必要な1組の遺伝子セットあるいはそれを含むDNA全体のことを（ア）という。1990年代後半から、大腸菌やショウジョウバエ、シロイヌナズナなど、数百種以上の生物の（ア）の塩基配列が明らかにされた。このように（ア）の全DNAの塩基配列を解明する作業は（イ）と呼ばれる。近年、ヒトゲノムの全塩基配列がおよそ（ウ）塩基対からなることが解明された

ゲノム, ゲノムプロジェクト, 30億

近年では、サンガー法とは別の原理を用いて大量の塩基配列を読む装置である（ア）が開発され、（イ）の全塩基配列の決定に要する時間が大幅に短縮された。また、ある生物の個体に含まれる全RNAの塩基配列を決定する装置である（ウ）も開発・利用されている。さらに、土壌や海洋に含まれる膨大な種類の生物の（イ）を構成するDNAの塩基配列を（ア）で決定した後、それらの塩基配列をつなぎ合わせることで、生物の種を特定する（エ）解析も可能になってきた。

次世代シークエンサー, DNA, RNAシーケンシング, メタゲノム

外来遺伝子が組み込まれたDNAをマウスなどの受精卵の核に注入すると、その受精卵のDNA に外来遺伝子が組み込まれ、胚や成体の細胞は、すべて外来遺伝子をもつようになる。このようにして、本来はその生物にはない外来遺伝子を導入する技術を（ア）といい，（ア）により改変された生物は、（イ）と呼ばれる

トランスジェニック技術, トランスジェニック生物

発現を調べたい遺伝子の後に蛍光を発するタンパク質である（ア）の遺伝子を融合させたDNAを細胞の中に導入すると、遺伝子の発現が（ア）の蛍光として観察できる。（ア）は、（イ）博士によって、オワンクラゲの発光を研究する過程で発見されたタンパク質である

GFP, 下村脩

目的とする特定の遺伝子（標的遺伝子）を人為的に破壊したマウスを、（ア）という。一般的には，（イ）細胞中の標的遺伝子を破壊した後、この（イ）細胞を胚盤胞に注入し、子宮に戻すことで得られる。

ノックアウトマウス, ES

植物に遺伝子を導入する際には、（ア）という土壌中の細菌から取り出した（イ）に、目的の遺伝をつなぐ、（ア）法が用いられる。

アグロバクテリウム, プラスミド

ゲノムの特定の部分の塩基配列を標的として認識し、切断する酵素を用いて、標的となる塩基配列に、（ア）・（イ）・置換などを起こす技術を（ウ）という。（ウ）の技術には複数の種類があるが、Cas9というDNA 分解酵素を利用したCRISPR/Cas9という技術は、（ウ）において特に有用であるとして期待されている。

欠失, 挿入, ゲノム編集

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