Biology
高中
已解決
生物154 赤線を引いた部分について詳しく教えてください🙏
37
第
4
リード C+
大学入学共通テスト対策問題
遺伝子組換えに関する次の文章を読み、 以下の問いに答えよ。
15さんは、イントロンの除
コドン
コドン
れた緑色蛍光タンパク質 5-GTCACGOGOGAATCATSTOC
中)の遺伝子の DNA 試料
と考え
GFP を生産しよう
まず,
図1
3-CAGTGCGCAAGCTTAAGTACCACTTCATTACTTAAGCCCCCTT-S
LQFP (
ベクター(プラスミド)にGFPの
遺伝子を組みこむことにした。 DNA 試料の塩基
配列を図1に、ベクターの外来遺伝子の組みこみ
が可能な部位の塩基配列と構造を図2にそれら
切断できる制限酵素の名称と認識配列を図3に
示す。Sさんは、
(a) DNA 試料を制限酵素 X で,
ベクターを制限酵素 Yで切断すれば, GFP の遺
伝子をベクターにつなぎ合わせることができると
考えた。それぞれのDNAをそれらの制限酵素で
切断し,得られた GFPの遺伝子とベクターの
DNA を等量ずつ混合して処理し,得られた組換
え DNA を大腸菌へ導入して, アンピシリンを含
寒天培地で培養した。 その結果,複数のコロニ
が形成されたが, (b) コロニーに紫外線を照射し
ても緑色の蛍光は観察されなかった。
うしの再結合を防ぐ処理をしてから GFPの遺伝
Sさんは, 「ベクターを切断したら、切り口ど
外来遺伝子の組みこみが可能な部位
(マルチクローニングサイト)
5-TACGCGTCATTOOCOCOCA
3-ATGCGGAGTAACCOCOCGT-S
プロモーター
耐性遺伝子
図2
Ascl
転写の方向
発現ベクター
(4000 塩基対)
5′- GGCGCGCC -3'
3-CCGCGCGG-5
EcoRI
5'- GAATTC -3'
3-CTTAAG-5'
複製起点
BssHII
5-GCGCGC-3
3-CGCGCG-5
_Mul
5-ACGCGT-3
3-TGCGCA-5
第4章 遺伝情報の発現と発生
内は認識配列を
は切断面を示す。
子とつなぎ合わせてみなさい」と助言をもらって
図3
改めて実験を行った。その結果,紫外線を当てると緑色の蛍光を発するコロニーが全
体の50%程度出現し, GFP を得ることができた。
(1) 下線部(a)の制限酵素 Xおよび制限酵素 Y の組み合わせとして適切なものを、次の
①~④から1つ選べ。 ただし, 図3に示した各制限酵素の認識配列は,図1およ
び図2において塩基配列が明示されている領域以外には存在しないものとする。
Y: EcoRI ② X: BssHⅡ と MIul
① X: AscI
③X: EcoRI Y: MIuI
④ X:MIuI
Y: BssHII
Y: BssHII と MIul
(2) 下線部(b)の原因として最も可能性が高い記述を、次の①~④から1つ選べ。
① 大腸菌とオワンクラゲの遺伝暗号が異なるため。
②発現ベクターが大腸菌に入らなかったため。
③ GFPの遺伝子を含まないベクターが大腸菌に導入されたため。
④ GFPの遺伝子の途中に終止コドンができたため。
[21 福岡大 改]
165
第4章
86
98
リードα生物_
ーと混合してDNAリガーゼをはたらかせることで, GFP の遺伝子をベクターに接続
することができる。
① Ascl では GFPの遺伝子
の開始コドンの左側が切
断できず, また EcoRI で
はマルチクローニングサ
イトを切断できないので
誤り。
(笑)
MIul EcoRI ECORI
認識配列 認識配列
Ascl
開始コドン
終止コン
認識配列 認識配列 認識配列
BssHI
5-GTCACGCGTTCGAATTCATGGTGAAGTAATGAATTCGGGCGCGCCAA-3
3-CAGTGCGCAAGCTTAAGTACCACTTCATTACTTAAGCCCGCGCGGTT-5
図1
-GFP の遺伝子 (717 塩基対)
外来遺伝子の組みこみが可能な部位
(マルチクローニングサイト)
5'-TACGCGTCATTGGCGCGCA-3′
3-ATGCGCAGTAACCGCGCGT-5'
GFP の遺伝子の開始コドンの左側を MIul で,
終止コドンの右側をBssHII で切断し, ベクタ
ーのマルチクローニングサイトをBssHII で切
断することができる。これらは切断面の塩基
配列が同じであるので, DNAリガーゼをはた
らかせることで,ベクターに GFPの遺伝子をプロモーター
導入することができると考えられる。
MIUI
認識配列
転写の方向
発現ベクター
(4000塩基対
BssHII
認識配列
③ EcoRI と MII では,切断面の塩基配列が異
なり、切断箇所をDNAリガーゼで接続できな
いので誤り。
アンピシリン
耐性遺伝子
図2
複製起点
④ MIuI では GFP の遺伝子の終止コドンの右側
を買えば
155
が切断できないので誤り。なお, BssHIIとMIuI ではマルチクローニングサイト
が2か所で切れることになる。
(2) 遺伝暗号は基本的にすべての生物で共通であるので①は誤り。 なお, オワンクラゲは
GFP をもつ生物である。
AM
この実験では,GFPの遺伝子を,アンピシリン耐性遺伝子をもつベクター (プラス
ミド)に組みこみ,大腸菌に導入している。 このベクターを大腸菌に導入し, アンピ
シリン(抗生物質)を含む寒天培地で培養したところ,複数のコロニーが形成されてい
るので,アンピシリン耐性遺伝子が導入されていることがわかる。 つまり, ベクター
は大腸菌に取りこまれていると考えられるので,②は誤り。
それらのコロニーに紫外線を照射しても緑色の蛍光が観察されなかったので,
GFP の遺伝子がベクターに組みこまれていないと考えられる。 よって, ③の可能性
AOが高いと考えられる。
中
ANG (
また, ④については,後のベクターの切断面の切り口どうしを再結合しないように
処理した実験では GFP の遺伝子が発現しているので、この実験で生じたすべてのユ
ロニーでGFPの遺伝子の途中に終止コドンが生じた可能性は低い。
以上より、最も可能性が高いのは③であると考えられる。 なお, 最後の実験で緑色
の蛍光を発するコロニーが全体の50%程度だった理由としては, GFP の遺伝子断片
の約半分が逆向きにベクターに導入されたことなどが考えられる。
ANO
解答
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