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生物 高校生

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

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生物 高校生

問6~9が分かりません。 答えは問6が「g」、問7が「c」、問い8が「e」、問い9が「い、お、か、き」です。 問題は2015年の京大のものです。

【2】 <R750B11> 2015 京都大学 (B) ヒトでは、女性はX染色体を2本, 男性はX染色体とY染色体を1本ずつもつ。 女性の2本 のX染色体はそれぞれ父親と母親由来であるが,一方が不活性化,もう一方は活性化され、不活性 化されているX染色体上の遺伝子が発現しなくなることが知られている。2本のX染色体のどち らが不活性化されるかは細胞により異なり、父親由来のX染色体が不活性化している細胞と母親 由来のX染色体が不活性化している細胞の割合は、組織によっても、個人によっても異なる。 DN Aは4つの塩基(A: アデニン, G: グアニン, C: シトシン, T: チミン)からなる。 Cはメチル(C Ha)基をもつCm と, もたないCに区別することができる。 X染色体上に存在する遺伝子 44 塩基配列 CCGG は, 不活性化したX染色体上においてはC Cm GGに変化している。 制限酵素 Msp 1 と Hpa ⅡIは, ともに CCGGを認識部位とするが、 Msp 1 は CCGG と CCm GG の両者を切断するのに対して, ImaⅡ は CCGG のみを切断し、 CCmGG を切 断できない。 図1に示すように、 PCR プライマーに挟まれた領域が制限酵素で切断されたDNAは PCR 法で増幅されない。 また, 遺伝子4は3塩基の繰り返し配列(CAGCAG・・・)をもち,その 長さは対立遺伝子により異なるため、対立遺伝子の由来した親を特定することができる。よって, DNA を Hpa Ⅱで処理した後に PCR 法で増幅することで, 女性における2本のX染色体の不活性 化状態を解析できる。 いま、 父親および母親の末梢血液の細胞より抽出したDNAを制限酵素処理せずに用いて,図1 のように遺伝子 A にプライマーを設計し PCR法により増幅した。 父親と母親由来のPCR産物を 電気泳動したところ、図2の左から1番目と2番目に示すようなバンドパターンが得られた。 XX Qory ACCGG A CCGG A CAG CAG J MSPI 問6 母親のDNAを制限酵素 Msp I で処理した後、図1に示すように PCR 法で増幅した。 予想さ れる電気泳動の結果を図2に示されているバンドパターン (a)~(g)から選んで解答欄に記せ。 X染色体上に存在する遺伝子の変異が原因である疾患の多くは男性が発症するが, 女性の場合、こ の変異遺伝子をもつX染色体が活性化している細胞の割合により, 様々な程度で発症する。 いま,X染色体上に存在する遺伝子の変異によりタンパク質Bの酵素活性を失う疾患にかかっ ている患者をもつある家系を検討する。 このタンパク質Bは、末梢血液の細胞でのみ発現し、 末梢血 液の細胞を用いた酵素活性を測定することで解析可能である。 図2に,この家系 (両親と兄,姉, 妹, および, 母の弟の6人)におけるタンパク質Bの酵素活性と 遺伝子 A の PCR法の解析結果を示す。 PCR法には、末梢血液の細胞より抽出したDNAを制限酵素 処理しなかったもの, および, 処理したもの (男性は処理しないもののみ)を用いている。 電気泳動の 各レーン間のバンドの太さの違いは考慮しない。 なお、この遺伝子 / は活性化されているX染色体でのみ発現する。 また, 遺伝子Bは遺伝子の 近傍に位置し, 組換えは起こらないものとする 問7 母親のDNAを制限酵素 Ena ⅡIで処理した後、図1に示すようにPCR 法で増幅した。予想さ れる電気泳動の結果を図2に示されているバンドパターン (a)~(g)から選んで解答欄に記せ。 問8 姉のDNA を制限酵素 Hpa Ⅱ で処理した後、図1に示すように PCR 法で増幅した。予想され る電気泳動の結果を図2に示されているバンドパターン (a)~(g)から選んで解答欄に記せ。 HMI 問9 妹のDNAを図1に示すように、制限酵素 EaⅡで処理せずにPCR 法で増幅した場合と、制 限酵素 IIa ⅡIで処理した後に PCR法で増幅した場合、電気泳動のバンドパターンの組み合わせは、 複数の可能性が考えられる。 次の選択肢(あ)~ (L)が示す組み合わせのうち、可能性のあるものを すべて選び解答欄に記せ。 VX 0 【活性化したX 染色体 ] PCR プライマール (4) 制限酵素 タンパク質B この酵素活性 【不活性化したX染色体】 PCR プライマーA 00 分子量 6 (%) 量は B 遺伝子 A 制限酵素 Hpa Ⅱで切断される 父 032 C CGG 100 X C:CmGG (CAGCAG・・・CAG) 遺伝子A 制限酵素 Hpa Ⅱで切断されない 16 × 1 母 親 50 二十 O O Msp | Hpa D 問6 問7 いうえおかきくけこさし (CAGCAG 選択肢 (あ) (7)>) ( (17) (L) of (CAG) の繰り返し配列 CAG) 母の弟 X (CAG) の繰り返し配列 0 100 兄 I × B -b -B←全細胞で 活性 ↓ カット (dl) PCR プライマー X (kas PCR プライマー 図 1 (a) (a) (a) (a) (b) (b) (b) (b) 0 O × Hpa 0 (注) 制限酵素処理 ×は「しなかった場合」は「した場合」を示す 図2 (注)図では二本鎖DNA の一方の鎖の 配列を模式的に示している 妹 100 しなかった場合 og Hpa 問8 間 9 PRODA 発現している CCGG (b)(= (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 図2のバンドパターンの組み合わせ DNA の Hoa ⅡIⅠ 酵素処理 遺伝子 B 発現していない Cic GG C-CH (a) (d) (b) (1) した場合 (d) (1) 遺伝子 B 解答用の バンドパターン 母 - 674 +B4 -B - BA バンドなし -64-6 -B4-B 活性化されているものによって場合分け 07 - B -BE 134 <-) € ・カット f to 1--1e

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生物 高校生

「atg2の欠損株の増殖優同期が長いので」までは理解できたのですが、そのあとにつづく「呼吸への切り替えを 促進 する」の所がなぜだか分からないので教えてください🙏🙇‍♀️ また、(1)の「増殖を抑制すると考えられる」はなぜダメなのですか? ➡️欠損株の方は野生株より... 続きを読む

1 酵母がエネルギーを産生するしくみに関する次の文章を読んで以下の設問に答えよ。 酵母(Saccharomyces cerevisiae) は、 周囲の環境に応じて呼吸や発酵を使い分けエネルギーを産生している。 解糖系で代謝できる炭素源(グルコースなど)が低濃度存在する条件ではパスツール効果という現象がみられ る。一方、解糖系で代謝できる炭素源が豊富に存在する場合には, 好気条件であっても発酵でエネルギーをま かなう。その後,解糖系で代謝できない炭素源 (エタノールなど)のみの栄養飢餓状態におかれると、エネルギ 一獲得の方法が発酵から呼吸に切り替わり, エタノールなどが呼吸基質となる。 ②オートファジーは、自らの細胞質成分を分解しリサイクルするシステムであり,栄養飢餓に対する適応機 能のひとつである。 栄養飢餓に直面すると、細胞の活動を大きく変化させるため,細胞内では様々な生体分子 の作り換えをするが, オートファジーは自らの細胞質成分を分解することで速やかにその材料を供給するこ とに働くと考えられる。 そこで, 炭素源としてグルコースが豊富に与えられた状態からエタノールのみの状態 におかれたときのエネルギー産生に対するオートファジーの役割を実験で調べてみよう。 (実験 1) 酵母のオートファジーに必須の遺伝子 atg2 を欠損した株の増殖を野生株と比較した。 酵母はグルコース添 加培地で前もって培養し, それらを一定量採取して新たな培地に入れて培養を開始した。 新たな培地としてグ ルコースまたはエタノールを豊富に添加した培地を使用した結果, 図1のグラフが得られた。 培養は好気条 件で行っており、酵母をエタノール添加培地に移すことによってエネルギー産生方法が発酵から呼吸に切り 替わることを期待した。 細胞数 0 8 グルコース + エタノール- 炭素源 グルコース グルコース エタノール エタノール 0 24 48 72 96 120 時間(h) グルコース- エタノール+ 24 48 72 96 120 時間 (h) 図 1 酵母増殖の時間経過 野生株は実線, atg2欠損株は破線で示した。 新たな培地で酵母の培養を開始した時点を0とした。 また、野生株ついて A増殖誘導期 (準備期), B増殖期, ©増殖停止期を矢印で示した。 (実験 2) 実験1と同様の培養条件で、 あるタンパク質の分解を指標にオートファジーの有無を調べたところ、表1の 結果が得られた。 表1 培養条件ごとのオートファジーの有無 培養条件 結果 オートファジーの有無 なし し 「あり」 なし 株 野生株 atg2 欠損株 野生株 atg2欠損株 野生株 欠損株

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生物 高校生

解説お願いします。 右の図の意味がよく分かりません。 右の図を文章にして説明してほしいです。

る。 (2)血しょうが組織側・ ■ 考え方 (1)(2) 脊椎動物の免疫は,大き く自然免疫と獲得免疫とに分けられる。 獲得 免疫は, 樹状細胞が抗原提示をすることによ ってはじまる。 (3) 抗体は, 免疫グロブリンと 呼ばれるタンパク質からできている。 3 基本例題12 獲得免疫のしくみ 免疫に関する次の文章を読み、以下の各問いに答えよ。 なお,右図は,獲得免疫の一部を示したもので,図中の 番号は文中の番号の語と一致する。 (2) リンパ球によって認識される物質は( 1 )と呼ばれ る。獲得免疫では, ( 1 ) と特異的に結合する物質 が( 2 )によってつくられる。 これが( 1 )に結 合することによって, その働きが抑えられたり, 好中球 やマクロファージなどに取り込まれやすくなったりして, 体内から排除される。 活性化された ( 3 )の一部は, ( 4 )となって長期間体内に残り、再び同じ病原体が 侵入した際に, すばやくかつ強く免疫反応を起こす。 (1) 文中の ( 1 )~ ( 4 )に最も適当な語を答えよ。 (2) 図中のAとBにあてはまる細胞を答えよ。 (3) 下線部①の物質は何か。 また,この物質を構成するタンパク質の名称を答えよ。 (4) 下線部②の反応は何と呼ばれるか。 3 1 2 →基本問題行 → 4 ) ( AUTO m A B ため断問問 B BE ■解答 (1) 1…抗原 2…抗体産生細胞(形質細胞 3…B細胞 4…記憶細胞 (2) A・樹状細胞 B・・・ ヘルパーT細胞 (3)抗体 タンパク質の名称・・・ 免疫グロブリン ( 4 ) 抗原抗体反応

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