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生物 高校生

PCR法の問題です。 3サイクル目に入ると、700とか900とかの塩基が出てくる気がするんですが、なぜnサイクル目には1000塩基より小さい塩基がないのでしょうか? いろいろ調べたのですがわかりません。よろしくお願いします。

第1章 B 18 PCR法 その2 ** 下図の左側に示すような1,400 塩基対のDNA分子の中に存在するある遺伝子を, 長さ20塩基のプライマーFと長さ21 塩基のプライマー R を用いて PCR法にて増 幅することにした。プライマーFの5′末端は鋳型DNAの300塩基内側に,プライマー Rの5 末端は鋳型 DNA の 100 塩基内側に結合する。下図の右側には第1サイク ルの途中までの様子が示してある。PCR 反応開始時の反応チュープ中には,1,400 塩基対の鋳型の2本鎖DNA が1分子,耐熱性の DNAポリメラーゼ,それぞれの プライマー,4種類のヌクレオチドが,増幅に最適化された反応液に入っていると する。反応中に,2種類のプライマーと4種類のヌクレオチドは枯渇せず,DNA ポ しっかつ リメラーゼは失活しないとする。 PCR反応は以下のサイクルで行い, 理想的な条件 下で行われるとする。 サイクル 95℃に加熱し1分間保温する。 を用 55℃に冷やし1分間保温する。 72℃に加熱し2分間保温する。 5' 13 1,400塩基 1,400塩基 15' 35 のじ ■3'′ → 5′ 13' ↑300塩基 プライマー F- プライマー R 100塩基 3' 15' 3'D 問1 第1サイクル終了後,どのような長さのDNAが何分子,反応液中にあ るか,以下の例にならって答えよ。 ただし,対象とするDNAは,長さが 100 塩基以上のものとし,1本鎖DNA として何分子あるかを答えよ。 例:1,400 塩基の DNA が 10 分子,1,500 塩基のDNAが2分子 問2 第2サイクル終了後は,どのような長さのDNA が何分子,反応液中に あるか。 問1の答え方にならって答えよ。 問3 □サイクル終了後は,どのような長さのDNA が何分子,反応液中にあ るか。 問1の答え方にならって答えよ。 問4 耐熱性のDNAポリメラーゼは、どのような生物に由来する酵素か。 側内 [兵庫医大〕

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PCR法でのサイクルごとの、増幅したい領域のみでのDNA断片の数を求める問題(発展例題7)と、ヌクレオチド鎖の本数を求める問題での違いが分かりません💦 DNA断片の数は2のn乗-2n、ヌクレオチド本数は 2のn+1乗-2n-2で求められると書いてあったのですが、このふたつの... 続きを読む

例題 解説動画 ......... 「AとC」 |域のみで構成される2本鎖DNA 断片が多量に 55℃ | 増幅されていくと考えられる。 以降サイクルが進むごとに,この増幅したい領 発展例題7 PCR法による DNA の増幅量 理想的条件下において,PCR法で DNA を増 幅させると, | DNA 断片は2倍ずつふえていく。また,反応 | 開始時の1分子の鋳型2本鎖DNAから増幅さ |れる2本鎖DNA 断片のうち, 増幅したい領域 のみで構成される2本鎖DNA 断片は3サイ クル目の反応終了時には2分子が生じる。これ ② →発展問題 141 サイクルが1つ進むごとに2本鎖 5' 3' 35 増幅したい領域 5' 3' 95°C 3' 5' 増幅したい領域 5' ③ 3' プライマー 3' サイクル せを用い 。しかし、 が、変異 |から合成される2本鎖DNA 断片のうち, 増幅 したい領域のみで構成される2本鎖DNA 断片 の数とサイクル数の関係について考える。 反応開始時の1分子の鋳型2本鎖DNA 断片 増幅したい領域 5' ④ 13' 72°C 3' 5' 増幅したい領域 と考えら 問1.4サイクル目の反応終了時における,増幅したい領域のみで構成される2本鎖 ●崎大改題) DNA 断片の数を答えよ。 問2.nサイクル目の反応終了時における,増幅したい領域のみで構成される2本鎖 数から起 DNA 断片の数を, n を用いて表せ。 21. 名城大改題) A よ。 解答 問1.8分子 問2.2"-2n 分子 第7章 遺伝子を扱う技術とその応用 きたこと Cが相補 解説 から変 変異し 4サイクル後までに生じるDNA 断片を描き出 すと, 右図のようになる。 ここから,図のAは1 サイクル後以降は常に0分子, BとCは1サイク ル後以降は常に1分子であることが分かる。 1 サイクル後 IB IC DNA が 3)や 相補的に 以上のことから,nサイクル後の目的のDNA DとEは,1サイクルごとにそれぞれBとCか ら1分子生じるため, 2サイクル後以降1分子ず つ増加していく。したがって, nサイクル後には それぞれ(n-1) 分子となる。また, DNA 断片の 合計分子数は,1サイクルごとに2倍になるため, nサイクル後には 2” 分子となる。 B 2サイクル後 D E C 3 サイクル後 B D F DE F E C 4 サイクル後 断片であるFの分子数は、合計分子数からA~EBDEDFFFDEFFFEFEC の分子数を引いて, 2-(1+1+(n-1)+(n-1)} =2"-2nとなる。 7. 遺伝子を扱う技術とその応用 181

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問2でなぜcはダメなのですか?

02 遺伝子組換え遺伝子組換えに関する、次の各問いに答えよ。 問1. ある細菌のタンパク質Xをコードする遺伝子 Xを制限酵素Aを用いて切り出し, プ ロモーター領域のすぐ後ろを制限酵素Aで切断したプラスミドBとつなぎ合わせて,大 腸菌に取り込ませ増殖させた。大腸菌からプラスミドを回収すると,遺伝子Xが組み込 まれたプラスミドの長さはすべて同じだった。しかし、遺伝子Xが組み込まれたプラス ミドを大腸菌に取り込ませても,遺伝子Xからタンパク質Xが産生されるプラスミドも あれば,産生されないプラスミドもあった。タンパク質Xが産生されなかったプラスミ ドでは,なぜ産生されなかったのか、その理由を30字以内で述べよ。ただし,用いたプ ラスミドBに制限酵素Aが認識する塩基配列は1か所しかなかった。また,大腸菌内で プラスミドの塩基配列に変異は生じなかったものとする。 制限酵素 Aが 制限酵素 Aが 認識し切断する 塩基配列 認識し切断するLONA 塩基配列 遺伝子 X プロモーター制限酵素 遺伝子X つなぎあわせる 遺伝子 X 領域 制限 酵素が認 識し切断する 塩基配列 制限酵素 A CR法で で切断 プラスミド B (セ O 問2. 遺伝子Yの後に GFP の遺伝子を組み込んで GFP が融合したタンパク質を産生させ ある場合,遺伝子 Yの後および GFP の遺伝子の前をそれぞれどの制限酵素を用いて切断し, つないだらよいか,適切な制限酵素を以下の制限酵素 a~fのなかから1つずつ選び, 記号で答えよ。 遺伝子Yの後およびGFP の遺伝子の前の塩基配列,制限酵素 a~fが 認識する塩基配列とその切り口を以下に示す。 なお, 遺伝子Yの終止コドンは取り除い ている。また,終止コドンの塩基配列は,UAA, UGA, UAG である。 ここまで遺伝子 Y 遺伝子 Y GTTAATTAAGATATCGATCG- CAATTAATTCTATAGCTAGC- 遺伝子Yの後の塩基配列 ここからの GFP 遺伝子 -TTAATTAACGATCGC GFP 遺伝子 -AATTAATTGCTAGCG GFP 遺伝子の前の塩基配列 制限酵素 a TCTAGA CGATCG AGATCT 制限酵素 b GCTAGC 制限酵素 c GAT|ATC CTATAG 制限酵素 d G|GATCC 制限酵素 e CCTAGG GCGGCCGC CGCCGGCG 制限酵素 f TTAATTAA AATTAATT 21. 大阪大改題)

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150の(4)のどこが違うか教えて欲しいです

200 ラーアラトDNAを合成した。目に出ます すべて赤色の光物質で、に出するタータッド 緑色の光物質でそれぞれDNAマイクロアレ その結果、図3のように赤色の光を示す、 を示す区画、赤色と緑色が混ざって黄色の蛍光を示す図画。 区画が確認された。 特異的に発現している遺伝子, ②筋繊維で特異的に発現している遺伝子、③ 繊維の両方で発現している遺伝子をそれぞれ調べる場合、それぞれ何色の区画の べるとよいか。 ①[赤] ② [緑] 3[ さまざまなバイオテクノロジー バイオテクノロジーに関する次の(1)~(4)の文章につい しければ◯、誤っていれば×を答えよ。 のインスリン遺伝子をそのままプラスミドに挿入した組換え DNAを原核細胞に導入し 編集の技術を用いることで, 目的の場所に遺伝子を組みこむことができる。[] [x] 子を組みこんで大腸菌に導入し, アンピシリンを含む培地で培養し、生育した大腸菌を選択 目的のプラスミドを取りこんだ大腸菌を選び出すには,プラスミドにアンピシリン耐性遺伝 すればよい。 [ 0 ] CR法では, ヒトのDNAポリメラーゼを用いて DNA を複製することで、同じ塩基配列をもっ DNAを短時間で大量に得ることができる。 XIX

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右にある「考えてみよう」の答えと解き方を教えて欲しいです!

C ポリメラーゼ連鎖反応法 クローニングは,細菌を利用して増やす方法が一般的であっ れんさはんのう けたからとって た。しかし現在では,温度変化を与えることで,試験管内で短 時間に目的のDNA断片を10億倍以上に増やせる方法が広く用 ほう いられている。この方法は, PCR法 (ポリメラーゼ連鎖反応しません 法) と呼ばれ,生物学の研究だけではなく, 個人を識別する ほう DNA鑑定やウイルス感染の有無を調べる実験や検査など,社 会的にも幅広く用いられている。 PCR法は, 増やしたい塩基 にんい 配列の部分を切り出す必要はなく,精製したDNAから任意の 部分の塩基配列だけを増幅することができる(図3)。 そのため はさ してるか調べ 通常の DNAが 逆的に られる ねつきん 熱菌 くい 菌か を実 ●PCR法ではおもに また PCR法において用いら る2つのプライマーの アンチセンス鎖の3に 結合するように設計された ものをフォワードプライヤ センス鎖の側に には,増やしたい任意の塩基配列の部分を挟み込むような形で 2つのプライマーを設計する。 プライマーとは,DNA複製のAMG 起点となる短い1本鎖のRNAまたはDNA断片である。 PCR 法では、2つのプライマーと, 鋳型となる2本鎖DNA, DNA ポリメラーゼ,そしてA,T,G,Cの塩基をそれぞれもつ4種 するように設計されたもの をリバースプライマーとい 。平和の 類のヌクレオチド(デオキシリボヌクレオシド三リン酸)を適切?考えてみよう へんせい な量ずつ混合し, 温度変化を与える。 まず, 95℃に加熱して 温度変化サイクルを 鋳型となる2本鎖DNAを1本鎖DNAに分ける (変性)。次に30回繰り返すと 論上,DNAを何倍に 55℃に冷却してそれぞれの1本鎖DNAにプライマーを結合さ せる(アニーリング)。 そして, 72℃に加熱してDNAポリメラー しんちょう < かえ ② 増幅できるだろうか。 ②この温度変化を自動で行 う装置をサーマルサイク 発 ゼに複製させる(伸長)。 この3つの過程を繰り返すことで, 2 つのプライマーに挟まれた部分は大量に増幅される。 時間 95°C wwww 72°C 55°C 15°C 1 増幅させたい N プライマー 2回目 PCRに必要 なもの ヌクレオチド DNAポリメラーゼ 塩基どうしの弱い結合が 切れて1本鎖になる。 プライマーと1本鎖が結合し, 部分的に2本鎖を形成する。 加熱すると複製が始まる。 ①95°C 変性 ②55°C : アニーリング ③72°C : 伸長 約30サイクル繰り返す。 図3 ポリメラーゼ連鎖反応法 (PCR法) の原理

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