生物の質問です。 大問5の 問3〜問5の解き方を教えてください。 答えは 問3 6 問4 ウ 問5 (1)2000 (2)1800 です。

4. 脊椎動物の胚の発生では,形成体が重要な働きをするが,形成体の働きは原口背唇だけに みられるのではない。 神経管が形成されると, 神経管が二次形成体になり, 誘導を起こしてき らに別の部分が三次形成体になるというように, 誘導が連鎖して, さまざまな組織や器官が形 成される。 眼の形成過程もその例である。 眼胞 問1 次の文章は脊椎動物の眼の形成につ いて述べており、 図はその過程を模式的 に表したものである。 文中の(1)~( 6)に適語を記入せよ。 <知 ① × 6 > 神経管が発達すると, 前方は膨らんで(1)となり, 後方は ( 2 )となる。(1)の左右から 伸びだした眼胞がやがて(3)になるとともに, ( 4 )に働きかけて( 4 )から(5)を誘 導する。 さらに, ( 5 )の働きかけで( 6 )が誘導される。 問2 眼胞はどの胚葉から発生するか。 <知 ①> 問3 図の①~⑤の部分の名称を記せ。 <知 ① × 5 > 5. 以下の文章を読み, 各設問に答えなさい。 大腸菌のプラスミド由来のベクターを用い, 目的の DNA 断片を増幅することができる。 制 限酵素 NotI で処理をしたA遺伝子の DNA 断片 0.1μg と同じ制限酵素で処理をした 3000 塩基 対からなるベクターDNA 0.02μg を混ぜて ( 1 ) により DNA を連結した。 連結した組 換えプラスミドDNA 0.02μg を,大腸菌に導入し, その1/3の数の大腸菌を抗生物質 X の入っ また寒天培地で培養した。 ベクターには抗生物質 X を分解する酵素遺伝子が組み込まれており, 抗生物質X入りの培地で培養すると、 その組換えプラスミドをもった大腸菌のみが増殖できる。 8 / 15 1/8

同じ種類の制限酵素で切断とありますが、同じ制限酵素で切断できるということは同じ塩基配列が存在しているということでしょうか？ そうであれば、なぜ同じ塩基配列が存在しているのでしょうか？🙏 お願いいたします！

ませ,そのDNA断片を増幅させる操作を行うことが多い。 まず, DNAを制限酵素 遺伝子を操作する際には, 特定のDNA断片をベクターに結合して微生物に取り込 A で切断して目的の遺伝子を含むDNA断片を切り出す。 次に,このDNA断片を じ種類の制限酵素で切断したプラスミドなどのベクターにDNAリガーゼを用いて組 み込み、これを微生物に取り込ませる。 プラスミドを取り込んだ微生物が増殖する。 る。このように, 目的の遺伝子断片を単離して増幅させることをクローニングという ともにプラスミドも微生物内で増殖するため、目的の遺伝子を増幅させることができ (図2)。 DNA S -制限酵素 目的の遺伝子を 含む部分 cloning 目的の遺伝子を含むDNA断片 GAATTC GAATTC CTTAA G CTTAA G DNAリガーゼで結合 GAATTC CTTAAG DNAリガーゼで結合 同じ種類の制限酵素で切断 ( ベクター (プラスミド) プラスミドは微生物内で 増殖する。 増殖 図2 ベクターを利用した遺伝子のクローニング DNAリガーゼ MOVIE 微生物に取り 込ませる。

（4）のAでなぜ内部に挿入されたら発現しないのですか？解説お願いします🙇‍♀️

(東京大) 178 大腸菌の遺伝子組換え実験 あるタンパク質G を指定している遺伝子gを, lacZ 遺伝子を欠いた大腸菌に導入する実験を次のように計画した。 用いた大腸菌は アンピシリン耐性遺伝子とカナマイシン耐性遺伝子を発現しない限り, 抗生物質アン ピシリンと抗生物質カナマイシンに感受性を示す。 ① PCRにより遺伝子を増幅する。 このとき, 増幅された遺伝子の両末端には, タンパク質 X1 とタンパク質 X2で切断される配列を導入する。 ただし, タンパ ク質 X1 X2が認識する配列は完全に異なり, 遺伝子の内部にはタンパク質 X1 と X2 が認識する配列はないものとする。 ② PCRで増幅された DNA をタンパク質 X1 X2 で切断する。 (3) ベクタープラスミドをタンパク質 X1 および X2で切断する。 ここで使用するべ クタープラスミドは,アンピシリン耐性遺伝子とlacZ 遺伝子をもつ。 タンパク 人質 X1 X2はベクタープラスミド上ではlacZ 遺伝子の内部の配列だけを1か所 ずつ切断する。 X1 X2 の切断後は,アンピシリン耐性遺伝子をもつ方の DNA 断片を用いる。

問3です答えが⑥になる理由が分かりません💦 インスリン遺伝子の部分だけインスリンを発現すると考え、⑤が答えかなと思ったのですが、1部ではなくすべてのコロニーがインスリンを発現するのは何故なのでしょうか？

①短いものか 58.遺伝子導入 次の文章を読んで、下の問いに答えよ。 外来のタンパク質を大腸菌内でつくらせるとき, (a)そのタンパク質をコードする遺伝子を連結した 寒天培地 ラスミドを大腸菌に導入する。 しかし, (b) プラスミドは使用する大腸菌のすべてには導入されないた。 59. 遺伝子を 導入を判別する工夫が必要である。 例えば,抗生物質の一つであるテトラサイクリンを大腸菌から排細胞に導入す。 できるようにする遺伝子 (T遺伝子) をプラスミドに連結し, テトラサイクリンが存在する培地中でよっても遺伝 結しておき、緑色の蛍光を発するかどうかで導入を確認する方法もある。 菌が増殖できるかどうかで導入を判別する方法がある。 (c)それ以外にも, GFP 遺伝子をプラスミドにって, (b) PCR 問1 下線部(a)に関する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 AMO ① プラスミドのような, 目的とする遺伝子の運び手のことを,メッセンジャーとよぶ。ベター ② プラスミドは大腸菌の中で増殖することができないため,DNAポリメラーゼを培地中に添加 る必要がある。 ③ プラスミドにより大腸菌へ遺伝子を導入し発現させることは,形質転換の一種である。 ④ タンパク質をコードする遺伝子は, RNAポリメラーゼによってプラスミドに連結することが きる。 きる。 う新しいワク 問1 下線部 ① ゲノム ⑤ タンパク質をコードする遺伝子は, 制限酵素で切断されて初めてタンパク質を合成することが 問2 下線部(b)に関連して, プラスミドが導入された大腸菌数を 使用した大腸菌の総数で割った値は O AMO AИG プラスミドの導入効率とよばれる。 105 個の大腸菌を含む溶液にT遺伝子が組みこまれたプラスミド を混合して導入操作を行った後, 溶液の4%をテトラサイクリン入りの寒天培地に塗り広げた。 導入 効率が0.03 のとき,出現することが期待されるコロニーの数として最も適当なものを、次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 インスリンの遺伝子 9TDbb: STAbb 常に遺伝子を 発現させる ① 25 ② 30 ⑦ 400 ⑧ 1200 問3 下線部(c)に関連して, インスリンタ ンパク質を,大腸菌内でつくらせること を考えた。 右の図に示すように、 プラス ミドには,IPTG という物質が培地に添 加されているときにだけ遺伝子を発現さ せるプロモーター・オペレーターと, イ ③ 40 ④ 120 ⑤ 250 ⑥ 300 ANG 56 | 第3編 遺伝情報の発現と発生 IPTG 添加時にだけ 遺伝子を発現させる プロモーター オペレーター プロモーター DANG T7bb910 GFP 遺伝子 ②ゲノム ③ ゲノム ④ ゲノム 問2 下線音 後の① 新型コ れたウ ア 問3 下線 ① DNA ③ RNA 露出し 入った ちから- ① 体内 ② 体 を ③体 胞 ml

生物154 赤線を引いた部分について詳しく教えてください🙏

37 第 4 リード C+ 大学入学共通テスト対策問題 遺伝子組換えに関する次の文章を読み、 以下の問いに答えよ。 15さんは、イントロンの除 コドン コドン れた緑色蛍光タンパク質 5-GTCACGOGOGAATCATSTOC 中)の遺伝子の DNA 試料 と考え GFP を生産しよう まず, 図1 3-CAGTGCGCAAGCTTAAGTACCACTTCATTACTTAAGCCCCCTT-S LQFP ( ベクター(プラスミド)にGFPの 遺伝子を組みこむことにした。 DNA 試料の塩基 配列を図1に、ベクターの外来遺伝子の組みこみ が可能な部位の塩基配列と構造を図2にそれら 切断できる制限酵素の名称と認識配列を図3に 示す。Sさんは、 (a) DNA 試料を制限酵素 X で, ベクターを制限酵素 Yで切断すれば, GFP の遺 伝子をベクターにつなぎ合わせることができると 考えた。それぞれのDNAをそれらの制限酵素で 切断し,得られた GFPの遺伝子とベクターの DNA を等量ずつ混合して処理し,得られた組換 え DNA を大腸菌へ導入して, アンピシリンを含 寒天培地で培養した。 その結果,複数のコロニ が形成されたが, (b) コロニーに紫外線を照射し ても緑色の蛍光は観察されなかった。 うしの再結合を防ぐ処理をしてから GFPの遺伝 Sさんは, 「ベクターを切断したら、切り口ど 外来遺伝子の組みこみが可能な部位 (マルチクローニングサイト) 5-TACGCGTCATTOOCOCOCA 3-ATGCGGAGTAACCOCOCGT-S プロモーター 耐性遺伝子 図2 Ascl 転写の方向 発現ベクター (4000 塩基対) 5′- GGCGCGCC -3' 3-CCGCGCGG-5 EcoRI 5'- GAATTC -3' 3-CTTAAG-5' 複製起点 BssHII 5-GCGCGC-3 3-CGCGCG-5 _Mul 5-ACGCGT-3 3-TGCGCA-5 第4章 遺伝情報の発現と発生 内は認識配列を は切断面を示す。 子とつなぎ合わせてみなさい」と助言をもらって 図3 改めて実験を行った。その結果,紫外線を当てると緑色の蛍光を発するコロニーが全 体の50%程度出現し, GFP を得ることができた。 (1) 下線部(a)の制限酵素 Xおよび制限酵素 Y の組み合わせとして適切なものを、次の ①~④から1つ選べ。 ただし, 図3に示した各制限酵素の認識配列は,図1およ び図2において塩基配列が明示されている領域以外には存在しないものとする。 Y: EcoRI ② X: BssHⅡ と MIul ① X: AscI ③X: EcoRI Y: MIuI ④ X:MIuI Y: BssHII Y: BssHII と MIul (2) 下線部(b)の原因として最も可能性が高い記述を、次の①~④から1つ選べ。 ① 大腸菌とオワンクラゲの遺伝暗号が異なるため。 ②発現ベクターが大腸菌に入らなかったため。 ③ GFPの遺伝子を含まないベクターが大腸菌に導入されたため。 ④ GFPの遺伝子の途中に終止コドンができたため。 [21 福岡大 改] 165

生物154 赤線を引いたところはなぜこのようなことがいえるのでしょうか？

にサン ・マー G, dc, いずれ って、 取り どの ド d'T ■る 増 リード C+ 0115 大学入学共通テスト対策問題 遺伝子組換えに関する次の文章を読み、 以下の問いに答えよ。 Sさんは、イントロンの除 154 開始コドン 終止コドン I. かれた緑色蛍光タンパク質 5-GTCACGCGTTCGAATTCATGGTGAAGTAATAA occas ( GFP)の遺伝子の DNA 試料 3-CAGTGCGCAAGCTTAAGTACCACTTCATTACTTAAGCCCGCGCGGTT-5 図 1 を用いてGFP を生産しよう と考え,まず, ベクター(プラスミド)にGFPの 遺伝子を組みこむことにした。 DNA 試料の塩基 配列を図1に,ベクターの外来遺伝子の組みこみ が可能な部位の塩基配列と構造を図2に,それら を切断できる制限酵素の名称と認識配列を図3に 示す。Sさんは、(a) DNA 試料を制限酵素 X で, ベクターを制限酵素Yで切断すれば,GFP の遺 伝子をベクターにつなぎ合わせることができると 考えた。それぞれのDNAをそれらの制限酵素で 切断し,得られた GFP の遺伝子とベクターの DNAを等量ずつ混合して処理し,得られた組換 DNAを大腸菌へ導入して, アンピシリンを含 む寒天培地で培養した。その結果,複数のコロニ 一が形成されたが,(b) コロニーに紫外線を照射し ても緑色の蛍光は観察されなかった。 GFPの遺伝子 (717 塩基対) 外来遺伝子の組みこみが可能な部位 (マルチクローニングサイト) 5-TACGCGTCATTGGCGCGCA-3 3-ATGCGCAGTAACCGCGCGT-5 プロモーター 耐性遺伝子 図2 転写の方向 発現ベクター (4000 塩基対 ) 複製起点 AscI BssHII 5-GGCGCGCC-3 5'-GCGCGC-3' 3-CCGCGCGG-5 3-CGCGCG-5' EcoRI 5-GAATTC-3' 3-CTTAAG-5' Sさんは, 「ベクターを切断したら、切り口ど うしの再結合を防ぐ処理をしてから GFP の遺伝 子とつなぎ合わせてみなさい」と助言をもらって 図3 A MII 5'ACGCGT -3' 3-TGCGCA-5 ]内は認識配列をは切断面を示す。 第4章 遺伝情報の発現と発生③ 改めて実験を行った。 その結果, 紫外線を当てると緑色の蛍光を発するコロニーが全 体の50%程度出現し, GFP を得ることができた。 (1) 下線部(a)の制限酵素 X および制限酵素 Y の組み合わせとして適切なものを,次の ①~④から1つ選べ。ただし、図3に示した各制限酵素の認識配列は,図1およ び図2において塩基配列が明示されている領域以外には存在しないものとする。 Y: EcoRI ② X: BssHI と MIuI Y: BssHII ① X : AscI ③ X: EcoRI Y: MIuI ④ X: MIuI Y: BssHII と MIul (2) 下線部(b)の原因として最も可能性が高い記述を,次の① ~ ④から1つ選べ。 ①大腸菌とオワンクラゲの遺伝暗号が異なるため。 ②発現ベクターが大腸菌に入らなかったため。 ④ GFPの遺伝子の途中に終止コドンができたため。 ③ GFPの遺伝子を含まないベクターが大腸菌に導入されたため。 [21 福岡大 改] 165

問2を私はプラスミドと書いたのですが、ベクターとの違いが分かりません。 よろしくお願いします🙇

知識 129.遺伝子の単離と増幅次の文を読み,以下の各問いに答えよ。 右図は,制限酵素 X, Yが認識する塩基配列 5′-CTGCAG-3 とその切断部位を示している。 3′-GACGTC-5′ 制限酵素 X 5'-AGCT-3′ 3′-TCGA-5' 制限酵素 Y 問1. 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。 2. 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。 問3. 問2の用途で用いられるものとして最も適当なものを、次の①~④のなかから1つ 選べ ① ウイルス mRNA 大腸菌 ④ ゲノムDNA 問4. 次の文中の空欄に当てはまる語を,下の語群からそれぞれ選べ。 遺伝子を単離,増幅する際には,まず制限酵素で目的の遺伝子を含む DNA 断片を切 り出す必要がある。 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、ど ちらも( (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のDNAに組み込む。 この際, (c)とい う酵素が用いられる。 a 【語群】 炭素 塩基 DNAリガーゼ リン酸 DNA ヘリカーゼ 糖

問３の解説で①④⑤に絞るところまでは理解出来たのですが、①と④が除外されるところで非相同組換え云々の説明がよく理解できなくてどなたか噛み砕いて説明して頂きたいです🥺

FR ミッ ル ひ ⅡI 純系白毛マウス由来胚性幹細胞(ES細胞)を用いて, Z遺伝子の機能を失った遺伝子組換えマウス を以下のようにして、作製した。ただし,純系マウスとは,長期にわたり近親交配を繰り返すことで、 遺伝子的に均一なマウスをいう。 (工程1) 2遺伝子の機能に不可欠な部分(図2の斜線) を制限酵素を用いて削除し、薬剤耐性 N遺伝 ゲティングベクターを作製した(図2)。 TADIATOOTO 子でおきかえた。 この機能を失ったZ遺伝子断片を毒素遺伝子をもつプラスミドに挿入し, ター (工程2) 工程1で作製したターゲティングベクターを制限酵素で直線化し､ ES 細胞の核内に電気 刺激を与えて導入した。 ES細胞の相同染色体のうちの1本のZ遺伝子とターゲティングペクター との間で相同組換えが起こり, Z遺伝子の一部が, N遺伝子でおきかわり, Z遺伝子の機能が失わ れた(図3)。ターゲティングベクターを導入したES細胞を, 抗生物質を含む培養液中で培養すると, 薬剤耐性遺伝子をもち、毒素遺伝子をもたない ES細胞のみがコロニーとよばれる細胞集団を形 成した。ターゲティングベクターがZ遺伝子と異なる位置に組みこまれる非相同組換えの起きた ES細胞のコロニーもあるため,(2)コロニーの細胞から得られたDNAをPCRを用いて解析し,相 同組換えを起こしたES細胞を同定した。 立川市 山 染色体上の遺伝子 ①② ANCE Z Z N遺伝子 毒素遺伝子のラ ターゲティングベクター(プラスミド 図2 CATET (工程5) 子 O : 黒毛マウス由来の胚盤胞を 構成する細胞 染色体上の機能を失った遺伝子 ⑦ / 遺伝子 毒素遺伝子 ターゲティングベクター(プラスミド) / 遺伝子 キメラ 図3 (工程3) 純系黒毛マウスの子宮から胚盤胞 (受精卵が発生してできた初期胚)を採取し、工程2で同 定した, 相同組換えを起こしたES細胞を注入して、 別の白毛マウス子宮に移植した。 すると白 毛と黒毛が入り混じったキメラマウスが生まれた (図4)。 キメラとは,同一個体内に異なる遺伝情 報をもつ細胞が混じっている状態を指す。 ○ : 白毛マウス由来 ES 細胞で相同組換えにより Z遺伝子の機能を失った細胞 f 4 01100 キメラマウス (5) I ×は相同組換えを示す (b): (工程4) (1) 工程3で得られたキメラマウスと黒毛マウスを交配させたところ, N遺伝子の挿入により, 機能を失ったZ遺伝子をもつマウスと, 正常Z遺伝子のみをもつマウスが生まれた。 ○工程4で得られた機能を失ったZ遺伝子をもつマウスどうしを交配した。 情報の整理 33

赤でマークした部分の解説をお願いします🥺‼︎

生 解答番号 26 物 第1問 次の文章を読み、後の問い (問1~4) に答えよ。 (配点16) 大腸菌に外来の遺伝子を導入するためにはベクターとしてプラスミドを用い, プ ラスミドに遺伝子を導入するためには、特定の塩基配列を認識して切断する制限酵 素と,DNA どうしを連結させる DNA リガーゼを用いる。 図1は大腸菌に組み込 む遺伝子 X と, ベクターとして利用するプラスミド, さらにDNAの切断に用い る制限酵素 A~Cについて示したものである。 遺伝子 X とその前後の領域には制 限酵素A~C で, プラスミドには制限酵素AとCで切断できる部位があり. プ ラスミドには大腸菌の生育を阻害する抗生物質アンピシリンを分解する酵素 Amp™ 遺伝子,ラクトースを分解する酵素 lacZ遺伝子, および, それらの発現に関わる プロモーターPとオペレーターがある。 (a これらを用いて, 遺伝子Xの産物を得る一連の操作を行った。 なお, プラスミ ドを取り込ませる大腸菌は, 酵素 lacZ遺伝子および酵素 Amp" 遺伝子をもたな い大腸菌である。 また,これらの操作では,すべてのプラスミドに遺伝子Xが組 み込まれるわけではなく, 大腸菌にプラスミドが取り込まれる確率も極めて低く、 1個体の大腸菌に取り込まれるプラスミドは多くて1個と考えてよい。 操作1 (b) 特定の制限酵素を用いて遺伝子 X を含む DNA とプラスミドを切断し、 遺伝子 X を含む組換えプラスミドを作製した。 操作2 操作1で得られた組換えプラスミドを大腸菌に取り込ませた後、完全培地 で培養し、生じた多数のコロニーに含まれる大腸菌を別の培地に移植することで 複製した。 操作3 培地にアンピシリンおよびIPTG と X-gal を順に加えて培養を続けた。 (c) なお, IPTG は lacZ遺伝子の発現に必要な化合物, X-gal は lacZ 遺伝子から合 成されるラクトース分解酵素によって青色に変化する物質である。 操作4 (d) 目的とする大腸菌から、遺伝子Xの産物であるタンパク質を得る。 転写される方向 ABC Amp' 遺伝子 C P 制限酵素 A 遺伝子 X ↑ A 制限酵素 B プラスミド は遺伝子Xが転写される方向, A. B. Cはそれぞれの制限酵素が 切断する場所.Pはプロモーター. Oはオペレーターを示す。 制限酵素 C 制限酵素 A~Cが認識する配列と切断の仕方 GAATTC CTTAAG ABC -A lacZ 遺伝子 CAATTG GTTAAC 図 1 C GIA TIC G GC｢TAGC B.C

ベネッセ駿台の第2回記述模試の生物第2問です。 問い3の(1)と(2)が分かりません。 答えは(1)が4で(2)が1と4です。

【生物 必答問題】 2 遺伝子の発現に関する次の文章(III) を読み、後の各問いに答えよ。(配点25) というタンパク質に巻き付いてヌクレオソームを形成し、 イが凝縮してい I 真核生物のDNA は, ア さらに複雑に折りたたまれて イ という構造を形成している。 ると転写されないが, ほどけると転写されるようになる。 真核生物の転写には,多数の基 本転写因子が関わっており, それらはRNAポリメラーゼとともにプロモーターに結合す る。また, プロモーター以外にも転写調節に関わる転写調節領域があり、さまざまな種類 の調節タンパク質が結合して転写が調節される。 RNAポリメラーゼは、鋳型鎖DNAの カ の方向に から オ 末端には、キャップ I の方向に移動し, mRNA前駆体は 順に合成されていく。 mRNA前駆体の開始コドンより前の 構造とよばれるグアニンヌクレオチドの結合した構造が付加され,終止コドンの後の カ 末端には,ポリA尾部 (アデニンヌクレオチドが連続した尾部) とよばれる配列 が付加される。その後,成熟したmRNAとなり, 翻訳が開始される。 成熟したmRNA のキャップ構造やポリA尾部は,細胞質中での mRNAの安定化や効率のよい翻訳を行う ために必要であると考えられている オ から