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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2と問3が分かりません。 どうやって計算するのですか? 教えてください!

とにより,未分化な状態のまま増殖を続ける歴性幹細胞(ES 細胞)を得ることができる。 細胞塊はヒトでは将来胎児となる細胞だが, これを単離してさまざまな条件で培養する。 れを包む栄養外豚葉とに分かれている。 この時期の歴を哨乳類では イ」とよぶ。p ノックアウトマウスの作製 【標準· 15分 20点】 マウスなどの唯乳類では, 歴は卵割を繰り返しながら を通って子宮まで移。 ア 特定の遺伝子から O め,ある遺伝子彦 ル 生物学研究には 内 問1 文中の空 問2 遺伝子 正常マウスの交配 ウスと交配 遺伝子組換え操作により、 遺伝子に変異を導入した ES 細胞 何%いると した細胞な 正常歴( イ 由来する キメラ歴 キメラマウス 問3 問2 ES 細胞 子が得ら ウトマウ 正常マウス との交配 歴操作によるキメラ歴の作製 問4 ES してキ になる 000 a) 組換え型遺伝子をもつ個体を選抜 b) 個体同士を交配して完全に遺伝子の機能が失われた ノックアウトマウスを作製する。 胞 図 1 d キメラマウスとは, 遺伝的に異なる2種類以上の細胞で構成されたマウスである。 イ]や ES 細胞の操作で得られ, ノックアウトマウス作製に利用される(以下, 図1参 e 照)。ノックアウトマウスとは, 人為的に特定の遺伝子の機能を完全に失わせたマウスで 問 ある。ノックアウトマウスの作製にあたっては, まず,遺伝子組換え操作により ES細胞 の遺伝子に変異を導入する。処置された ES細胞は, 相同染色体の片方が組換え型となる ウ接合である。遺伝子に変異が導入されている(組換え型)か, あるいは正常(野生型) かは検査によって区別できる。次に, キメラマウスと正常マウスの交配で得られた子の1 ち、 ES 細胞に由来する配偶子から発生し,組換え型遺伝子をもつ個体を選抜る らに,その個体同士を交配することにより組換え型の エ 接合体,すなわち、 オモ 元全 vG

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