4. 遺伝情報の発現 107 いにお て転写 291. バイオデクノロジー■次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。 PCR法では, DNA ポリメラーゼ, プライマーと呼ばれる短い1本鎖 DNA, 鋳型となる 2本鎖DNA, 4種類の塩基をもつヌクレオチドが必要である。 DNA ポリメラーゼは, プ ライマーの3末端に鋳型 DNA の塩基配列と相補的な塩基をもつヌクレオチドを付加する。 思考判断 作図 ースをも と、は 分解酵 して、 | 鋳型となる2本鎖 DNA を1本鎖にする変性反応が必要である。 サンガー法と る DNA 断片の塩基配列決定法は DNA ポリメラーゼを用いる DNA 複製反応であ ポ 通常の4種類のヌクレオチドに加えて, 新たに合成された DNAに取り込まれると N隊のDNA合成を止める特殊なスクレオチドを加える必要がある。たとえば, アデニン をもつ特殊なヌクレオチドを少量加えた反応液では, さまざまな箇所で特殊なヌクレオチ ドが取り込まれて DNA 合成が停止する。同様に,他の3種の塩基についても特殊なヌク レオチドを加えて別々に反応させる。 その後、 片の泳動パターンから鋳型 DNA の塩基配列を決定することができる。 開し PCR で好熱性細菌の DNAポリメラーゼが使用される理由を30字以内で記せ。 問2. PCR により, 次に示した DNAが増幅された。 PCR に使用した2種類のプライマー の塩基配列を5側を左にして記せ。 ただし, プライマーは10塩基からなるものとする。 5-CATAAACCCCGATGCACCCCGATGCACCCCAGTCCAACGGACGATCTCGAGGACTTCA-3" 3-GTATTTGGGGCTACGTGGGGCTACGTGGGGTCAGGTTGCCTGCTAGAGCTCCTGAAGT-5" 問3. PCR で2本鎖 DNA を1本鎖にする理由を30字以内で記せ。 間4.下線部(a)について, 図1は, ある DNA断片 を増幅する際の反応温度の時間変化の一部を示し たものである。変性反応に相当する部分を図中の ア~ウから選べ。 問5.下線部b)について, 図2は, 4種類の反応液 を異なるレーンで電気泳動した結果である。この DNA 断片の泳動パターンから, 泳動された DNA の塩基配列を5側を左にして記せ。 問6.図2と同じ塩基配列決定実験 をくり返したが,ddC だけを加え るべき反応液に, 誤って ddTも 加えて反応を行った。 この失敗に 気づかず,電気泳動した場合, 図 2にはない DNAのバンドが現れ た。2回目の実験で新たに現れる バンドを図2に描け。 ただし、 オペ。 できない い。 した ットース RNAが (b)4種類の反応液を電気泳動し, DNA 断 は酵素の か。次 写を明 100 ア 80 くする 成を聞 60- 40 時間 図1 ラクト つ模式 横報 レーン1(ddCを加えた反応液) II レーン2(ddGを加えた反応液) レーン3(ddTを加えた反応液) レーン4(ddAを加えた反応液) 電気泳動の向き 図2 (16. 筑波大改題) diC が取り込まれると、そこで DNA の合成が止まるので, 付加された最後の 間5 ddA 第4章 遺伝情報の発現 トー ウー ウー 温度(C)

1. バイオテクノロジー 問1.酵素が高温でも変性しないタンパク質でできているから。 (26字) 問2.CATAAACCCC, 解答 問3.プライマーと DNA ポリメラーゼが結合できるようにするため。 (29字) 間4.イ 問5.ACGTCGAATGGA TGAAGTCCTC 問6. レーン1(ddCを加えた反応液) レーン2(ddGを加えた反応液) レーン3(ddTを加えた反応液) レーン4(ddAを加えた反応液)| 電気泳動の向き 解法のポイント 間1.一般に,酵素を構成するタンパク質は高温では変性し失活してしまう。 しか し,温泉のような高温の環境に生息する好熱性細菌では, 高温でも変性しない酵 素をもっている。95℃のような高温にすることが必要な PCR(ポリメラーゼ連鎖 反応)法では,連続して反応を行うために高温でも失活しない DNA ポリメラー ぜを用いる。 問2. DNA ポリメラーゼは, DNA のヌクレオチド鎖を5側から3°側の方向にしか 合成できない。したがって, プライマーは, 2本鎖DNA において増幅したい領 域の3側の端にそれぞれ結合するように作成されている。 これは, プライマーが 結合する部分と相補的に結合している DNA のヌクレオチド鎖の塩基配列に相当 する。この問題では10塩基と指定されている。また, 問題文に5側を左にして書 くように指示してあることに注意する。 コ

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