生物2

26問 • 1年前

竹澤新太

通報

問題一覧

制限酵素などを用いて、目的のDNA断片を単離して増幅させることを何というか。

クローニング

生物に遺伝子を導入する際、目的とする生物にDNAを運搬する運び手として用いられるものを何というか。

ベクター

制限酵素XとYは、認識する塩基配列はそれぞれ異なるものの、（a）と（b）の間の結合を切断する。こうして切り出したDNA断片を増幅したのち、あらかじめ用意しておいた別DNAに組み込む。この際、（C）という酵素が用いられる。

リン酸, 糖, DNAリガーゼ

細菌などの細胞内に、染色体とは別に存在する小型の環状DNAを何というか。

プラスミド

DNAが陽極に移動する理由を簡潔に説明せよ。

DNAは負に帯電しているから。

培地にアンピシリンを添加して大腸菌を培養した場合、図のプラスミドを取り込まなかった大腸菌は生育®（できる・できない）。また、図中の矢印の位置にDNA断片が組み込まれなかった場合は、B-ガラクトシダーゼが®（働く・働かない）ため、メーgalが®（分解され・分解されず），コロニーは®（青く・白く）なる。

できない, 働く, 分解され, 青く

PCR法には、増幅させたい DNA 領域の端と相補的な配列をもつ（ア），DNAのヌクレオチド鎖を伸長させる酵素である（イ），4種類のヌクレオチド、鋳型となるDNA が必要である。これらを混合した水溶液の温度を約95°Cに加熱することで、2本鎖のDNAを（ウ）したのち、約60°Cに冷却することで（エ）を結合させる。そして、約72°Cに加熱することで（オ）を行っている。この3段階の温度変化（サイクル）をくり返すことで、DNAが多量に増幅される。

プライマー, DNAポリメラーゼ, 解離, プライマー, 複製

（イ）の酵素は哺乳類の細胞にも存在するが、これらの酵素はPCR法での使用に適していない。その理由を簡潔に説明せよ。

加熱した際に変性し、働きを失ってしまうから。

2サイクル後で、DNAのヌクレオチド鎖は何倍に増幅されるか答えよ。

4倍

1分子の2本鎖のDNAを鋳型とした場合、2サイクル後、および、5サイクル後には、増幅したい領域のみからなる DNAのヌクレオチド鎖は何本存在するか答えよ。

2本, 52本

PCR法で用いられるプライマーは、DNAとRNAのどちらか。

DNA

PCR法で使用する2種類のプライマーを結合させる領域として適当なものを、A～Dのなかから2つ選べ。

B、C

上図の破線ではさまれた領域における、1本のヌクレオチド鎖の塩基配列を以下に示す。この領域をPCR法で増幅させるために必要な、2種類のプライマーの塩基配列を答えよ。ただし、5未端を左にし、5塩基のみを示すこと。 5-ATGCTGAAGTCGATAGTGC.... （中略）・・ATGCCCCCGTGAGATTGGC-3

ATGCT, GCCAA

DNAの塩基配列を解析する方法として，ジデオキシヌクレオチドという特殊なヌクレオチドを用いる方法がある。ジデオキシヌクレオチドは，（ア）の炭素に（イ）が結合しているため、別のヌクレオチドの（ウ）と結合できず，伸長が停止する。そのため、解析したいDNA の相補鎖にプライマーを結合させ、通常のヌクレオチドのほかにジデオキシヌクレオチドを少量加えてDNA ポリメラーゼによる複製を行うと，ジデオキシヌクレオチドをある一定の確率で取り込んだ箇所で伸長が停止した、さまざまな長さのDNA断片が合成される。さらに，ジデオキシヌクレオチドを、塩基の種類ごとに4種類の蛍光色素で標識しておくことで、DNA断片の長さと蛍光色素の種類にもとづいて、塩基配列を解析することができる。

3, H, リン酸

下線部のような原理で、塩基配列を解析する装置のことを何というか。

シーケンサー

ジデオキシヌクレオチドの添加証を渡らした場合、合成されるDNA断片の長さの平均値はどのように変化すると考えられるか。

長くなる

細胞や組織から抽出したmRNAの塩基配列を次世代シーケンサーで決定し、発現している遺伝子のmRNAの種類と量を調べる方法を何というか。

RNAシーケンシング

下線部に関連して、植物細胞へ遺伝子を導入する際に利用される、植物体に感染して自身のプラスミドを送り込む細菌を何というか。

アグロバクテリウム

DNAの特定の遺伝子座において、外部から遺伝子断片を挿入したり塩基配列を置換したりすることで、目的の遺伝子を改変する技術を（ア）という。一方、外部からの遺伝子断片と置き換えることで遺伝子の発現を失わせる技術を（イ）という。この技術で作製されたマウスは（ウ）と呼ばれ、さまざまな研究に役立てられている。遺伝子のDNAは操作せず，（エ）を壊したり、翻訳を阻害したりすることで目的の遺伝子の発現量を減少させることを，（オ）という。

ノックイン, ノックアウト, ノックアウトマウス, mRNA, ノックダウン

染色体上の特定の塩基配列を認識して切断する酵素を用いて、目的の遺伝子を任意に改変する技術を何というか。

ゲノム編集

病気の治療を目的として，遺伝子を改変したり導入したりすることを（ア）という。生殖細胞や胚への（ア）は次世代への影響が考えられるため，（イ）に対しての治療のみ認められている。 1塩基の違いである（ウ）などの個人の遺伝子の違いを解析し、病気の原因やリスクを調べることを（エ）という。自己複製能をもち。さまさまな細胞に分化できる細胞を（オ）という。人工的に複製した（オ）のなかで、初期胚から内部細胞塊を取り出して作製したものを（カ）といい。体細胞に4糖類の遺伝子を導入して作製したものを（キ）という。

遺伝子治療, 体細胞, SNP, 遺伝子診断, 幹細胞, ES細胞, iPS細胞

（1）はカメラの絞りに相当し、瞳孔の大きさを変化させ、（2）に達する光の量を調節する。（2）に写し出された像の情報は、（3）を通して大脳に伝達される。レンズにあたる水晶体は、見ようとする物体の距離に応じて、毛様筋とチン小帯によって厚さが変わり、ピントを調節する働きがある。フィルムに相当する（2）には2種類の視細胞がある。視細胞の1つは、明るいところで（4）の区別に関わる（5）である。（5）は、（2）の中央部である（6）に多く分布し、青色、緑色、赤の波長の光を最もよく吸収する3種類の細胞があり、フォトプシンと呼ばれる視物質を含む。もう1つの視細胞は，暗いところでも光の強弱を識別できる（ 7）である。

虹彩, 網膜, 視神経, 色彩, 錐体細胞, 黄斑, 桿体細胞

桿体細胞の視物質は（1）といい。（2）というタンパク質に、ビタミンAからつくられる（3）が結合してできた物質である。この（1）に光が当たると（3）が構造変化を起こし、これがタンパク質である（2）の部分的な立体構造の変化をもたらし、桿体細胞に（4）電位が発生する。

ロドプシン, オプシン, レチナール, 受容器

ヒトでは、外界からの音は、外耳を通り、鼓膜を振動させる。中耳では鼓膜の振動を（1）を介して卵円窓に伝え，内耳に到達する。内耳で音を受容する器官は、（2）である。（2）を満たすりンパ液が音の入力により振動すると。基底膜が揺れ、その上に分布する（3）が興奮する。この興奮が信号として（4）に伝わり、最終的に音の情報が脳へと達する。

耳小骨, うずまき管, 聴細胞, 聴神経

平衡器は，回転に関係する（1）と、からだの傾きに関係する（2）からなり。回転感覚は。（1）の中にある（3）の動きが感覚細胞の感覚毛に伝わり、興奮を起こさせることによって生じる。傾きの感覚は、（2）内にある感覚細胞の感覚毛の上に乗っている（4）がずれ、重力の変化を感覚細胞に伝えることによって生じる。

半規管, 前庭, リンパ液, 平衡石

基底膜の幅は、うずまき管の奥にいくにつれて｛a．広く、b. 狭く｝なっており、奥にいくほど振動数の｛c．大きい、d. 小さい｝音波を受容し，｛e．高音、f．低音｝として知覚される。

a, d, f

生物

生物

生物3