第6問 次の文章(A B) を読み, 下の間い(間1~7)に答えよ。(配さ
1
遺伝子X
図 3
A ある生物の遺伝子を含む DNA 断片を別の DNA に組み込む技術を、遺に
組換えとよぶ。遺伝子組換えにより。他の生物の遺伝子を大腸菌に導入して
させることができる。 組み込んだ遺伝子を細胞内へ運ぶためのペクターとしてよ
く用いられるのが,プラスミドとよばれる小型の環状 DNA である。 プラス3
は大腸菌内で複製を繰り返して増殖できる。ベクターに遺伝子を組み込む際には、
制限酵素で DNA を切断し,DNAリガーゼで DNA断片どうしを連結させる。
プラスミドには様々なものがあり, 図1のようにプラスミドQは、 抗生物質
Sに対する耐性遺伝子Sと抗生物質Tに対する耐性遺伝子Tをもつ。図中のS
は遺伝子 S, Tは遺伝子T, PS は遺伝子Sのプロモーター, PT は遺伝子Tの
プロモーターを示し, PS と PT の矢印は転写の方向を示す。 プラスミドQには、
制限酵素Iの認議配列 (図2上) と制限酵素Iの認識配列(図2下)が存在し、それ
ぞれの位置を図1中のIと目で示している。Pは組み込んだ遺伝子を発現させる
プロモーターであり, 矢印は転写の方向を示す。 図3はプラスミドQに組み込
む遺伝子Xを含む DNA 断片であり, 矢印は転写の方向を示し, 1とIは制限
酵素1と制限酵素Iの認識配列の位置を示す。 遺伝子Xが大腸菌内で発現する
と正常なタンパク質Xが合成される。 プラスミドQ と遺伝子Xを用いて, 次の
実験1-実験2を行った。
実験1 多数のプラスミドQと遺伝子Xを含む DNA 断片を用意して, それぞ
れを制限酵素1と制限酵素Ⅱで処理して完全に切断した後に混合し,その後,
DNA リガーゼを加えてしばらく静置した。 これを遺伝子Sと遺伝子Tをとも
にもたない大陽菌を含む培養液に加えて, プラスミドQや遺伝子X を含む
DNA 断片に由来する環状 DNA (以後,これらをプラスミドQ* とよぶ)を取
り込ませた。この培養液を抗生物質Sを含む寒天培地または抗生物質Tを含む
寒天培地にそれぞれ数演入れて拡げ、適当な時間培養すると, 抗生物質Sを含
む寒天培地では図4a, 抗生物質Tを含む寒天培地では図4bのようにコロ
ニー(●で示す)が形成された。なお, 図中のi~田は特定のコロニーを示し
ている。
実験2 実験1でコロニーが生じた寒天培地の上からセロハンをかぶせてセロハ
ンに大腸菌を付着させ, このセロハンをそのまま新しい寒天培地に接触させる
ことで、コロニーの位置関係が保たれた状態で大腸菌を植え継ぐことができる。
この方法で、図4aの大腸菌を抗生物質Tを含む寒天培地に植え継いだところ。
図5aのように新たにコロニーが形成され, 図4bの大腸菌を抗生物質Sを含
む寒天培地に植え継いだところ、 図5bのように新たにコロニーが形成された。
複製起点
PT
I
PS
制限酵素1の認識配列
5-GAATTC-3
3-CTTAAG-5"
b
b
T
プラスミドQ
S
制限酵素Iの認配列
5-AAGCTT-3
3-TTCGAA-5
図 5
1/1
図 1
図 2
図 4