遺伝情報の発現（転写・翻訳・ゲノム） ── 問題
基礎
- DNA の鋳型鎖の塩基配列が GGA のとき、転写されてできる mRNA の塩基配列はどれですか。 （ア AGG イ GGA ウ CCT エ CCU undefined GGU）
- 次の説明にあてはまる用語はどれですか。 翻訳の開始を指定するコドン（AUG） （ア 開始コドン イ コドン ウ 翻訳 エ 転写）
- DNA と RNA の違いとして正しいものはどれですか。 （ア RNA は糖がリボース、塩基は T の代わりに U をもち、ふつう 1 本鎖 イ RNA は塩基が 2 種類しかない ウ RNA には遺伝情報がない エ RNA は糖がデオキシリボースで 2 本鎖）
- 真核細胞で転写と翻訳が行われる場所の組み合わせとして正しいものはどれですか。 （ア 転写：核内、翻訳：細胞質のリボソーム イ 転写：リボソーム、翻訳：核内 ウ 両方ともミトコンドリア エ 両方とも核内）
標準
- 197 個のアミノ酸からなるタンパク質を指定する mRNA の塩基は、終止コドンを除いて何個必要ですか。
- ある遺伝子から転写された mRNA の翻訳される部分（開始コドンから終止コドンの直前まで）が 1182 塩基であった。できるタンパク質のアミノ酸は何個ですか。
- 遺伝暗号表（一部）：AUG ＝ メチオニン、UUU ＝ フェニルアラニン、GCU ＝ アラニン、CCU ＝ プロリン、GAA ＝ グルタミン酸、AAG ＝ リシン、UGG ＝ トリプトファン、UAA・UAG・UGA ＝ 終止。 mRNA の配列 AUG UGG UUU CCU UAA が指定するアミノ酸の並びはどれですか。 （ア メチオニン・トリプトファン・フェニルアラニン・プロリン イ トリプトファン・フェニルアラニン・プロリン ウ プロリン・フェニルアラニン・トリプトファン・メチオニン エ メチオニン・トリプトファン・フェニルアラニン・プロリン・終止）
- 多細胞生物の分化した細胞について正しいものはどれですか。 （ア 分化した細胞ではすべての遺伝子が発現している イ 細胞ごとにゲノムの塩基配列が異なる ウ 分化した細胞は必要な遺伝子だけを残し、他は失っている エ すべての体細胞は同じゲノムをもつが、細胞によって発現している遺伝子が異なる）
- コドンについて正しいものはどれですか。 （ア 塩基 2 個で 1 アミノ酸を指定する イ 64 通りすべてがアミノ酸を指定する ウ 塩基 4 種類が 3 個並ぶので 64 通りあり、20 種類のアミノ酸を指定する。同じアミノ酸に複数のコドンが対応することがある エ 20 通りしかない）
発展
- だ腺染色体のパフについて正しいものはどれですか。 （ア 常に同じ位置にある イ DNA が複製されている部分 ウ 転写が盛んに行われている部分で、発生の時期によって位置が変わる。遺伝子発現の調節を示す エ 染色体が切れている部分）
- セントラルドグマの説明として正しいものはどれですか。 （ア タンパク質の情報が DNA に書き込まれるという原則 イ 遺伝情報は DNA → RNA → タンパク質の方向に流れるという原則 ウ 遺伝子は親から子へ半分ずつ伝わるという原則 エ RNA が DNA を複製するという原則）
- タンパク質のはたらきの例として適切でないものはどれですか。 （ア 抗体による異物の排除 イ ヘモグロビンによる酸素の運搬 ウ エネルギーの貯蔵物質としてのデンプン エ 酵素としての反応の触媒）
遺伝情報の発現（転写・翻訳・ゲノム） ── 解答
基礎
- エ CCU 転写では DNA の A → mRNA の U、T → A、G → C、C → G（RNA には T がなく U を使う）。答え：CCU。
- ア 開始コドン 答え：開始コドン。
- ア RNA は糖がリボース、塩基は T の代わりに U をもち、ふつう 1 本鎖 DNA：デオキシリボース・A T G C・2 本鎖。RNA：リボース・A U G C・1 本鎖。
- ア 転写：核内、翻訳：細胞質のリボソーム DNA は核内にあるので転写は核内。mRNA が核から出てリボソームで翻訳される。
標準
- 591 コドンは塩基 3 個で 1 アミノ酸。197 × 3 ＝ 591 個。
- 394 1182 ÷ 3 ＝ 394 個（終止コドンはアミノ酸を指定しない）。
- ア メチオニン・トリプトファン・フェニルアラニン・プロリン mRNA を 5′ 側から 3 塩基ずつ区切り、開始コドン AUG（メチオニン）から順に読む。終止コドン（UAA・UAG・UGA）はアミノ酸を指定せず翻訳を終える。答え：メチオニン・トリプトファン・フェニルアラニン・プロリン。
- エ すべての体細胞は同じゲノムをもつが、細胞によって発現している遺伝子が異なる 受精卵の体細胞分裂で同じゲノムがコピーされる。すい臓の細胞でインスリン遺伝子が発現するなど、使う遺伝子が違う。
- ウ 塩基 4 種類が 3 個並ぶので 64 通りあり、20 種類のアミノ酸を指定する。同じアミノ酸に複数のコドンが対応することがある 4³ ＝ 64。うち 3 つは終止コドンでアミノ酸を指定しない。
発展
- ウ 転写が盛んに行われている部分で、発生の時期によって位置が変わる。遺伝子発現の調節を示す パフでは mRNA が盛んに合成されている。時期で場所が変わる ＝ 発現する遺伝子が変わる。
- イ 遺伝情報は DNA → RNA → タンパク質の方向に流れるという原則 DNA の複製、転写、翻訳という一方向の流れ。
- ウ エネルギーの貯蔵物質としてのデンプン デンプンは炭水化物。酵素・ヘモグロビン・抗体・コラーゲン・インスリンなどはタンパク質。
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