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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

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

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生物 高校生

(3)答えがb なのですがどうやって考えますか?教えてください!

144. 遺伝子組換え ② あるタンパク質Xの遺伝子を多量に増やそうと考え、以下の実験を 行った。 DNA材料1:タンパク質Xの遺伝子を含むDNA AATTCCC- GGG GGG CCCTTAA DNA材料2 プラスミドDNA TAGTGGATCCAGAATTCCCGGGTGG (2) 下線部(ア)の酵素の総称, 下線部(イ)の酵素名を答えよ。 (ア)[ ATCACCTAGGTC TTAAGGGCCCACC リード [実験] ① 目的のDNAをプラスミドDNAに挿入するため,まず, プラスミドDNA をはさみ のような役目をする酵素 1で切断した。 ② 次にのりのような役目をする酵素を 目的のDNA と, 切断したプラスミドDNAの入った 溶液に入れて反応させ,環状の DNA をつくった。 ③ この環状DNAを大腸菌に取りこませた後,このDNAを含む大腸菌だけを増殖させた。 ④ 増殖させた大腸菌から,この環状DNA を大量に調製した。 (1) プラスミドとは一般にどのようなものか説明せよ。 [ 〕(イ)[ ] 3 1 に適する酵素を,下記の(a)~(c)から選び, 記号で答えよ。 ただし、破線は 験の酵素 酵素の DNA鎖の切りかたを示す。 また,各酵素は上のプラスミドDNAの図で塩基配列が省 略されている部分は切断しないものとする。 (a) BamHI GGATCC CCTAGG (b) EcoRI GAATTC (C) Smal CCC GGG GGGCCC CTTAAG [] 14 (3) の(a) BamHI は 6 塩基対の配列を認識して切断する。 あるDNA を BamHI により切断した 場合,生じる DNA 断片の平均の塩基対数はいくつになると考えられるか。 次の(ア)~(カ)から 選べ。ただし、切断したDNAの塩基配列は, ランダムであると仮定する。 [ J (ア) 160 (カ) 240000 (イ) 460 (ウ) 4000 (オ) 160000 (エ) 40000

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生物 高校生

遺伝 意味がわからないです、、、

B 察される時期 るのは, B~Fのと である。 期から中期にかけ 本細胞の半分の D 体が赤道面に並 F (ウ) D 製第二分裂中期 A が生じる。 Aa f. 合体 連鎖と組換え ある生物で, 遺伝子型 AaBbCc の雑種第一代 (F) をつくり, このF」 を検定交雑 して多数の次代を得た。 次の表は これらの次代の個体について, 2対の対立遺伝 子ごとに,表現型とその分離比を調べた結果である。 次代の表現型とその分離比 2対の対立遺伝子 Aa, B. b [AB] [Ab〕 〔aB〕 〔ab〕=1:1:1:1 [AC] [Ac]: [aC] [ac〕=3:1:1:3 [BC] : 〔Bc]: [6C] : [bc]=1:1:1:1 例題 5 Aa,Cc B. b. C. c (2) F1個体の体細胞では, 3対の対立遺伝子は染色体上にどのように位置している (1) 下線部の検定交雑に用いる個体の遺伝子型を答えよ。 か。次の①~⑤のうちから最も適切なものを1つ選べ。ただし、図には必要な 染色体だけが示されている。 (1-80-1) 20 1+1 3+1+1+3 CIT IV cc A (3) 調べた3対の対立遺伝子のうち,連鎖している2対の対立遺伝子間の組換え価 は何%か。 (4) F を自家受精すると、次代の表現型の分離比はどのようになるか。ただし,遺 伝子A (a) とC(c) のみに着目して答えよ。 ac 4 DO OB B ID ⑤ a : 解説 (1) 検定交雑に用いる個体は潜性ホモ接合体である。 (2) 検定交雑では,検定される個体(AaBbCc) がつくる配偶子の分離比と次代の表現 型の分離比が一致する。 A (a)とB(b), B (6) とC (c) について次代ではどちらも1: 1:1:1であることから,それぞれ独立である。一方, A (a) と C (c) では 3:1:1: 3より不完全連鎖である。 よって, A (a) とC (c) が同一染色体上にあり,B(b)はそ れとは異なる染色体上にあるものを選ぶ (3) (2) より 組換えにより生じた配偶子は Ac と aCである。 組換え価は全配偶子の中 で組換えを起こした配偶子の割合なので, x 100=25(%) となる。 (4) 遺伝子A (a) と C (c) のみに着目して 自家受精を行ったときの結果は、右の 表のようになる。 [AC] [Ac〕 〔aC〕 〔ac] それぞれを数えればよい。 3AC 1Ac 3AC 9 [AC] 3[AC] 1Ac 3 [AC] 1 [Ac] laC 3 [AC〕 1 [AC] 3ac 9 [AC] 3[Ac] 2 laC 3[AC] 1 [AC] 1 [aC] 3 [aC) 3ac 9 (AC) 3[Ac] 3 [aC)] 9〔ac〕 (1) aabbee (2) 3) (3) 25% (4) [AC] [Ac]: [aC]: [ac]=41:7:7:9 2 有性生殖と遺伝的多様性 生物 21

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生物 高校生

問2が分かりません。解説を読んでもよく分かりませんでした߹-߹

近年、海外から輸入されたワタの栽培用種子に, 日本で未承認の(a)遺伝子組換 て害虫抵抗性や除草剤耐性をもち, 日本で飼料や食用としての利用, 輸入,運搬 えワタの種子が混入していることが判明した。 この種子は, 遺伝子組換えによっ などは許可されているが,栽培することは許可されていない。 輸入されたワタの栽培用種子に 日本で未承認の遺伝子組換えワタの種子が混 (b 入しているかを判定するために, PCR法 (ポリメラーゼ連鎖反応法)が利用され ている。図1は、非遺伝子組換えワタ(ワタム)に、ワタムがもたない遺伝子X を導入して, 遺伝子組換えワタを作製する過程を模式的に示したものである。遺 伝子Xが導入される染色体DNA 上の位置の違いによって、日本で未承認の遺伝 子組換えワタ (ワタ B) と日本で承認済みの遺伝子組換えワタ (ワタC)になり、こ れらの違いは種子でも同様である。 非遺伝子組換えワタ (ワタA) MACERY SOO 遺伝子領域 日本で未承認の 遺伝子組換えワタ (ワタB) LO 遺伝子組換え 遺伝子X 図 1 日本で承認済みの 遺伝子組換えワタ (ワタC) M 遺伝子X 問1 下線部(a)についての記述として誤っているものを、次の①~④のうちから 一つ選べ。 5 ① 従来の交配による品種改良にくらべ 短時間で効率よく有用な遺伝子を もつ作物を作製できる。 ② 遺伝子組換えにより農作物に除草剤耐性をもたせることで、農家の省力 化やコスト削減につながる可能性がある。 ③遺伝子組換え作物を食べた生物体内で、 作物に導入された遺伝子が蓄積 して生物濃縮を起こす危険性がある。 ④ ヒトインスリンなど,さまざまな医薬品や食品が遺伝子組換え技術に よってつくられている。 問2 下線部(b)に関連して, この検査では,PCR法によって特定の箇所のDNA 断片が増幅されるかを調べることで、 輸入されたワタの栽培用種子に日本で 未承認の遺伝子組換えワタ (ワタB) の種子が混入しているかを判定している。 図2中の4種類のプライマー (⑩~ⓓ)のうち、2種類のプライマー(プライ マー対) を用いてPCR 法でDNA 断片を増幅する場合,図1のワタ A~C の種子のうちワタBの種子のみでDNA 断片を増幅することができるプラ イマー対の組合せとして最も適当なものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 なお, プライマーの矢印は、そのプライマーを用いた場合のDNAの新生鎖 の合成方向を示している。 また、複数の遺伝子領域を含む長いDNA 領域は, 6 PCR 法で増幅されないものとする。 日本で未承認の遺伝子組換えワタ (ワタ B)/ INN ⑩と⑩と① ③と④⑥ と ⓒ 図 2 ② とⓔⓑとⓓ ⑥と⑥と

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