遺伝子の問題
 

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遺伝物質として重要なDNAとRNAは核酸という成分である。核酸は塩基と五炭糖とリン酸が結合した(ア)が構成単位となり,塩基に(イ )種類あり,五炭糖にウ)種類ある。

 (1)2  (2)ヌクレオシド  (3)5  (4)ヌクレオチド

 (ア)     (イ)     (ウ) 

RNAとDNAの違いは二つある。まず,
 RNAの塩基は(
 (1)A,C,G,T   (2)A,C,G,U   )の4種類であり,
 DNAの塩基は(
 (1)A,C,G,T   (2)A,C,G,U   )の4種類である。
 もう一つは
 RNAの五炭糖が(
 (1)リボース   (2)デオキシリボース   )なのに対して
 DNAの五炭糖は(
 (1)リボース   (2)デオキシリボース   )である。
DNAは2本のヌクレオチド鎖が塩基で対合しながら二重ラセン構造をしている。DNAの構造的特徴として当てはまらないのはどれか。
  2本のヌクレオチド鎖は五炭糖と塩基の結合が互いに逆向きになっている。
  塩基対の形成には法則性(相補性)があり,AとT,CとGが対になっている。
  塩基対の間は水素結合と呼ばれる弱い化学結合になっている。
  二重ラセンは普通(B型),右巻き・10塩基対で1回転している。
  二重ラセンの直径は約2nmである。
RNAは, DNAの片方のヌクレオチド鎖の塩基配列をもとに塩基の相補性に従って合成される。合成されるRNAの塩基として正しいのはどれか。
  DNA塩基がUの場合,Aが合成される。
  DNA塩基がTの場合,Uが合成される。
  DNA塩基がUの場合,Tが合成される。
  DNA塩基がAの場合,Uが合成される。

DNA上の転写開始点の上流にあって,(  DNAポリメラーゼ  RNAポリメラーゼ )が転写を開始するために不可欠な信号となる塩基配列を(  エンハンサー  プロモーター )といい,真核細胞での代表例に(  TATA  TUTU )ボックスがある。

RNAは,mRNA(ア),rRNA(イ),tRNA(ウ)の3種類に大別される。各RNAの構造的特徴はどれか。
 
(1)長くのびた1本鎖状のポリヌクレオチドからなるRNAである。
 (2)長くのびた2本鎖状のポリヌクレオチドからなるRNAである。
 (3)ループをもつ一部二重鎖のポリヌクレオチドからなるRNAである。
 
(4)核小体で合成された後,タンパク質と結合してリボソームになる。

 (ア)     (イ)     (ウ)   

DNAの遺伝情報として当てはまらないのはどれか。
 (1)DNAの片方の鎖(活性鎖or鋳型鎖)の塩基配列が情報になっている。
 (2)tRNAを合成する。
 (3)トリプレット(3つ組塩基)が情報の単位になっている。
 (4)トリプレットの種類は128種あり,20種のアミノ酸を指定できる。
 
(5)転写されたmRNA上のトリプレットは遺伝暗号(コドン)と呼ばれる。
  
 
下図はDNAからRNAが転写される様子を示したものである。図中の(ア)(イ)(ウ)に当てはまる塩基は何か。

 (1)T  (2)U  (3)G  (4)A  (5)C

 (ア)     (イ)     (ウ) 

真核細胞では,遺伝情報となるDNA部に,(アと呼ばれる無駄なDNA部分が介在し,意味のあるDNA部分はいくつかの(イ)に分断されている。それで機能的なmRNAをつくるためには,まず,DNAの全塩基配列が転写されたRNA(mRNAの前駆体)を合成する。次に,(ア)から転写されたRNA部分を切断・除去し,(イ)から転写されたRNA部分をつなぎ合わせている。この切り貼り過程を(ウ)といい,核内で行われる。

 (1)バイオトロン (2)イントロン (3)カットソー (4)スプライシング (5)エキソン

 (ア)     (イ)     (ウ) 

核内で完成したmRNAが細胞質へ移行すると,その鎖の(  3’末端  5’末端 )側にリボソームが付着し,(  5’末端  3’末端 )側へ向かって移動を開始する。リボソーム中では,mRNAの塩基配列がアミノ酸と対応する遺伝暗号(コドン)として解読されるが,読み始めとなる開始コドンは(  ATG  AUG )であり,(  トレオニン  メチオニン )と対応している。読み終わりとなる終止コドンは3種類あるが,どのアミノ酸とも対応しないので(  ナンセンス  イノセンス )コドンと呼ばれる。   

下図はリボソームの移動にともなっておこる翻訳過程を示したものである。図中の(ア)と,それを含む(イ)に当てはまる適当な名称は何か。


 (1)rRNA (2)tRNA (3)アンチコドン (4)終止コドン

 (ア)     (イ)  

翻訳によって合成されたポリペプチドはその後,立体構造をもつタンパク質になる。同じタンパク質を何分子も合成する場合は,mRNA上を  リボソーム  tRNA が数珠つなぎになって移動する。この状態を  ポリソーム  リソソーム といい,  mRNA  tRNA が壊れるまで続く。
生物がもつ遺伝情報は(ア)(イ)(ウ)と流れ,逆行することはない。つまり,(ア)(ウ)合成を支配している。この情報発現の流れはほとんどの生物に共通であり,(エ)と呼ばれる。

 (1)RNA (2)タンパク質 (3)セントラルドグマ (4)DNA (5)アミノ酸

 (ア)     (イ)     (ウ)     (エ) 

DNAの塩基配列に従って特定のタンパク質が合成される場合,そのDNA領域を一つの遺伝子として呼ぶことができる。ヒトのゲノムでは,DNAはおよそ  15億  30億 60億 塩基対あるが,その98%近くが使われていない領域(スペーサーorジャンクDNA)で,遺伝子数は  3万  6万 12万 ぐらいといわれる。
細胞分裂の(ア)となるDNA複製では,まず2本鎖が部分的にほどけ,次いでそれぞれ一方の鎖を鋳型としてもう一方の新しい鎖が合成されている。この複製法を(イ)複製といい,(ウ)によって初めて実証された。この方法だと,塩基対の相補性に従い,全く同一の塩基配列をもつDNA二重鎖が出来上がり,遺伝情報を間違いなく(エ)細胞へ伝達できる。

 (1)引き金 (2)娘 (3)メンデルとスタール (4)メセルソンとスタール (5)半保存的

  (ア)     (イ)     (ウ)     (エ) 

DNA複製に重要な酵素として,DNAリガーゼ(ア)DNAポリメラーゼ(イ),ヘリカーゼ(ウ)がある。各酵素の働きは何か。
 (1)プライマーを合成する酵素。
 (2)新生鎖(一本鎖)を合成する酵素。
 (3)岡崎フラグメントを連結する酵素。
 (4)複製フォークの開裂を進行させる酵素。

  (ア)     (イ)     (ウ)  
複製フォークの進行につれて,不連続に伸長したDNA断片をつなぎ合わせてできた新 生鎖を(  ラギング  リーディング )鎖といい,連続的に伸長した新 生鎖を  ラギング  リーディング )鎖という。
真核細胞では,複製されたDNAは非常に膨大であり,多数の染色体に凝縮して娘細胞へ分配される。染色体を構成する物質は(ア)と呼ばれ,DNAが塩基性タンパク質の(イ)と結合した状態になっている。その最小単位を(ウ)といい,(ウ)の繰り返し構造が何重にも折り畳まれている。

 (1)ヌクレオソーム    (2)クロマチン    (3)ヒストン   (4)ペプトン    (5)リンカー

 (ア)    (イ)    (ウ)   

DNAの作用は大きく,(ア)(イ)(ウ)の3つに分けることができる。
 
(ア)は,遺伝情報をもとに酵素を含む多種多様のタンパク質合成を支配し,結果として生物個体が示す遺伝形質を発現させる作用。(イ)は,DNA複製によって遺伝情報を正確にコピーし,その後に続く細胞の分裂・増殖をコントロールする作用。そしてDNAは,長年月の間に(ウ)を起こす。これが原動力となって多様な生物が進化したと考えられている。

 (1)自己増殖   (2)恒常性    (3)突然変異   (4)自己複製    (5)形質発現

 (ア)    (イ)    (ウ)   

植物細胞では,核内DNAのほかに,核外DNAが葉緑体と(ア)に存在する。(ア)は,受精の際,卵に含まれるものだけが子に伝えられるので,(ア)のDNAによる遺伝は(イ)と呼ばれる。

 (1)母性遺伝(細胞質遺伝)    (2)小胞体    (3)ミトコンドリア   (4)卵性遺伝  

  (ア)    (イ) 

 

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