ネート処理した植物に、 S酸イオンと同時に酵素Bの風害期を与見た
素Bとしてもっとも適当な酵素名をしるせ。ただし、 酵素Bの顔害剤はそののまま根から吸収できるもの
とする。
d. コロ
全長72
の野生型
線を照
5
次の文を読み, 下記の設問1~7に答えよ。
あるタンパク質Gを指定している遺伝子gを. lacZ遺伝子を欠いた大腸菌に導入する実験を次のょうに
4
計画した。 いた大腸南はアンビシリン耐性遺伝子とカナマイシン耐性遺伝子を発現しない限り、抗生物質
アンピシリンと抗生物質カナマイシンに感受性を示す。
発する
g2 は
光を
を特
の PCRにより遺伝子』を増幅する。 このとき、増幅された遺伝子gの両末端には、タンパク質 X1 とタン
パク質X2 で切断される配列を導入する。ただし, タンバク質X1 と X2 が認識する配列は完全に異なり、
遺伝子gの内部にはタンバク質 X1 と x2 が認識する配列はないとする。
② PCR で増幅された DNA をタンパク質 X1 および X2 で切断する。
変
配
3
ベクタープラスミドをタンバク質 X1 および X2 で切断する。ここで使用するペクタープラスミドは、
アンピシリン耐性遺伝子と lacZ 遺伝子をもつ。タンパク質 X1 とX2 はベクタープラスミド上では lacZ
遺伝子の内部の配列だけを1ヵ所ずつ切断する。 X1 と X2 で切断後は,アンピシリン耐性遺伝子を持つ
方の DNA 断片を用いる。
の のとので得られた DNA 断片をタンパク質Yによってつなぎ合わせる。
6 つなぎ合わせたプラスミドを大腸菌にいれ、 抗生物質アンビシリンと X-gal を含む寒天培地にまき、
37C で一晩保温する。 コロニーを形成した大腸菌で lacZ 遺伝子からタンパク質が産生されると, 無色の
X-gal は加水分解され, ガラクトースと不溶性の青い物質を生じ,そのコロニーは青色になる。
⑥ できたコロニーが正しく遺伝子gの配列を含むかどうかを DNA の塩基配列を決定することで確認する。
DNA の塩基配列を解析するために広く用いられている方法は, 一般的にサンガー法(ジデオキシ法)と呼
ばれる。この方法では, DNAの一方の鎮を執鋳型として相補的な DNA を合成する際に, 基質として通常の4
種類のヌクレオチド以外に4種類の特殊なヌクレオチドを加える。この4種類の特殊なヌクレオチドは, そ
れぞれ異なる蛍光物質で標識されている。この蛍光標識は DNA 合成に影響を与えない。通常のヌクレオチ
ドに加えて,この特殊なヌクレオチドを反応に混ぜ, 条件を適切にすることで, ヌクレオチド1個から全て
の長さの DNA を網羅した様々な DNA 断片ができ, これを電気泳動により分離する。その後、各断片の蛍
光を順次読み取ることで, 元の塩基配列を知ることができる。
1. 遺伝子gの5' 末端付近と 3'末端付近の配列
5°-ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACC..
を右に示す。途中の配列は として省略して
ACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTAA-3'
いる。
遺伝子gを増幅するプライマーの塩基配列としてもっとも適当なものを, 次ページのa~hからすべて
選び,その記号をしるせ。なお, タンパク質 X1と X2 で切断するために必要な塩基配列を「XIと「X2で
示す。また,プライマーの左が5' 末端, 右が3'、末端である。 「X1と 「X2] がプライマーの適切な場所に付
加された場合は, PCR 反応に影響しないものとする。
旺文社 2020 全国大学入試問題正解
-284
宝素同化を行えず、アミノ酸合成ができないため
酵反応。
実験)
写により
「行われる
わさって
i
6
1.. 2. 制限酵 3. DNAリガー
立数大(理) 単大(先道理
結死する可能性がある。この場合は、グルタミンを投
4.実験A-a
D-d 5.変異型gl-d 変型 g2- 6.ヌ
クレオチドの3末編に次のメクレオチドのリン酸が
結合できない。7. b
a(生)(独立と連鎖。遺伝子の組換え、実然変調。
進化のしくみ、分子進化)
新究 3.i. i 表より、 [XY]: LXy) : xY]:
Ly)=84:230:220:266
ゼ
自色選駅 2
=711:7 -12.5%3
C-X D111.5% E-3
w一検定交 4. 1一分時
ー10
実験B-b 実験C-d 実験
一目W 一
与すればアミノ酸合成が進行し, 枯死せずに生育でき
る。 アンモニウムイオンの蓄積が原因で粘死す
る可能性もある。 この場合は, 硝酸還元酵素害剤を
与えると、アンモニウムイオンが生じず、粘死せずに
生育できる。
解著 1.イーaーケトグルタル酸 (ロー空中放電
ー脱堂素細菌 2,i-a i一アプシシン酸 3.
e 4.i-アルプミン iービリルビン 5, d
6.31g 7.iーグルタミン(グルタミン酸)
硝酸還元酵素(亜硝酸還元酵素)
生)(免疫のしくみ、
素の割合
コハク酸
ドする。
は酸素に
すぐに酸
は酸素に
コする。
O(基)(出)
(研 3. b 誤り。B
議し、同じ興物物をヘルパーT
に活性化し形買編(抗体業
生産する。
230+ 220
284+ 230+ 220+ 256 × 100= 45
XY 間の組換え価=
i-
1.イー軒中庫
(問属)視床下 2
寛容 5.
満編) 一すい編
同様に、(XZ): CXz] : [xZ] : [xz] = 335 : 179:176:
[基生](遺伝子組換え実験, PCR 法, 突然変
|4
異,サンガー法) (難)
310
ーヘルバー-
179+ 176
335+ 179+ 176+ 310
(研究 lacZ遺伝子は、 ラクトースオペロン中のβ-
ガラクトシダーゼをコードする。 X-gal は, B-ガラ
クトシダーゼが作用する基質で、 加水分解されて青色
の物質ができる。
1. PCR 法により DNA を増幅するとき、2本鎮
DNA が離れて1本鎮 DNAになる。 次に1本鎖 DNA
に結合したプライマーを起点として, ヌクレオチドが
5"から3 の方向に次々に結合して DNA を複製する。
問題で示されている遺伝子gの塩基配列は、 DNA2 本
鎖のうちの1 本鎖である。もう1本の鎖を求め、XI
または X2 を起点として5' から 3 の方向にヌクレオ
チドが伸びるプライマーの塩基配列を選ぶ。
4. 【実験A】 lacZ 遺伝子の中に遺伝子gが組み込ま
れると lacZ 遺伝子は機能を失い, β-ガラクトシダー
ゼをつくることはできない。よって, 白いコロニーの
みが形成される。【実験B】②と③でタンパク質 X1
を入れないと、 lacZ遺伝子の中には切断面X2 しかで
きない。ここに遺伝子gの切断面 X2 が連結されて
も、もう一端には連結されるものがない。つまり, プ
ラスミド DNA は環状にならず機能しない。また。
lacZ 遺伝子の中の切断面 X2 同士が再びタンパク質Y
により連結されると, lacZ 遺伝子が発現してX- gal
が分解されて青色になる。【実験C】タンパク質Yを
入れないと, 切断面は連結されないため環状 DNA を
形成しない。よってコロニーは形成されない。 【実験
D】用いた大腸菌はカナマイシン耐性遺伝子をもたな
いため,抗生物質アンピシリンの代わりにカナマイシ
ンを培地に入れると, 大腸菌はすべて死に, コロニー
は形成されない。
ニー膜
XZ 間の組換え価=
× 100= 35.5
ィド結
彼から
が還元
5. ス
(YZ):[Ya):[yZ] : [yz] = 450:54:61:435
YZ 間の組換え価=
54+61
450+54+ 61 + 435
x 100 = 11.5
>合香のポイント 教料
職が多数出置されている
問題が出題されている。
が必要で、ここであが
>構向と対策 生物
で理解したうえで、
計算問対策を
=血液
筋収
ゆえに,XY間の距離が最も大きく、ZはXY 間の Y
に近い位置にくる。4. i9000万年間に9個のア
ミノ酸が変化したと考える。
解答 1. イ一連鎖 ロー独立 ハー格数体
低い
ニー
8×
ると
こ求
早稲田大学
◆先進理工(応用化学, 生命医科学, 電気 情報生命工)·基
(試験日) 2月16日
一島
(時間) 2科目で120分
コ
iv
以下の問題文を読み,答えを記入しなさい。
ヒトを含めた唯乳類では, 血液中のグルコース (血糖)が,体内
利用される。細胞内に取り込まれたグルコースは, 酸素が十分に和
化炭素と水に完全に酸化されるが、 酸素が十分に利用できない場
2.問3)。
血糖値は,廃臓から分泌されるインスリンやグルカゴン, 副覧
ルモンによって厳密に制御される。それらの中で、インスリンに
泌され,血糖値の降下作用を示す重要なホルモンである。生体
ことで、またその上昇を視床下部で感知し(い)を通じて葬臨
分泌量が増える。
インスリンが作用する主な臓器は,骨格筋, 脂肪組織と肝目
用すると,血液中のグルコースの組織内への取り込みを促進
血中のインスリン濃度に依存せず,血糖値の上昇に応答して
上昇を抑制するー方で、 肝臓に取り込んだグルコースをイニ
する。また, 肝臓は、絶食時にグルコースを産生する経路
出することで血糖値を維持するが、インスリンはこの作用
生体内の血糖値の調節と肝臓のインスリン応答の関係恒
子を欠失させた変異マウス (KO マウスと表記する)を作
KO マウスと野生型マウス (WT マウスと表記する)を、
で飼育した。マウスは夜行性で主に暗環境で餌を摂取支
と水を摂取できるものとする。また,KO マウスと WT
5.変異型 gl と野生型塩基配列を比べると499~501
の塩基配列が異なり, 野生型コドンはAAG(リシンを
指定),変異型コドンは AAU(アスパラギンを指定)と
なるので,アミノ酸置換が起きている。 変異型g2は、
野生型塩基配列の 490(G) が欠失している。その結
果,変異型g2の490~492のコドンはUGA(終止)とな
7. 特殊なヌクレオチド(ジデオキシリボース)を過剰
に加えると, ブライマーにヌクレオチドを結合させて
DNA を複製するとき特殊なヌクレオチドが結合する
確率が高くなり, 合成される DNA断片は短くなる。
る。
何度も何度もすみません、、。