遺伝情報とその発現（知識）の問題
遺伝子の発現調節と細胞の分化について述べた文として正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。
- ア 真核生物では、RNA ポリメラーゼは基本転写因子とともにプロモーターに結合して、転写を開始する。
- イ 真核生物の転写調節領域は、つねにプロモーターのすぐ隣にあり、プロモーターから遠く離れた位置にあることはない。
- ウ 大腸菌のラクトースオペロンでは、ラクトースがないとき、調節遺伝子からつくられたリプレッサーがオペレーターに結合し、ラクトースの分解に関わる酵素の遺伝子の転写が起こらなくなる。
- エ 大腸菌のトリプトファンオペロンでは、トリプトファンが十分にあるとき、リプレッサーがオペレーターに結合できなくなり、トリプトファン合成に関わる酵素の遺伝子の転写が進む。
- オ 多細胞生物の体細胞は、分化したあとも基本的に同じ遺伝情報をもっており、細胞ごとに発現する遺伝子の組み合わせが異なることによって分化が起こる。
- カ ショウジョウバエの幼虫のだ腺染色体に見られるパフでは、DNA の複製がさかんに行われている。
この問題で使うもの
- 遺伝子の発現調節と細胞の分化（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（45 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
- 実験器具の使い方と安全
- 気体の発生方法・性質・集め方
- 有機物・無機物と金属の性質
- 原子・分子と化学式
- 原子の構造と同位体
- 電子配置と価電子
- 周期表と周期律
- イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度
- イオンと電離・電解質
- イオン結合と金属結合
- 共有結合と配位結合
- 分子の形と極性
- 分子間力と沸点
- 結晶の種類と性質
- 水溶液の性質と再結晶
- 溶解のしくみ（水和）と極性による溶けやすさ
- 有機化合物の特徴と官能基による分類
- 構造異性体
- 脂肪族炭化水素の置換反応・付加反応・付加重合
- 分解と化合（化学変化の種類）
- 酸化と還元
- 酸化・還元の定義
- アルコールとエーテル
- 酸化数と酸化・還元の判定
- 酸化剤と還元剤
- アルデヒドとケトン
- 酸・アルカリと中和・指示薬
- アレニウスとブレンステッド・ローリーの酸・塩基の定義
- 酸・塩基の価数・強弱と電離度
- 弱酸の遊離・揮発性の酸の遊離
- カルボン酸とエステル
- 高分子化合物の特徴と重合の種類
- 細胞のつくり
- 植物のからだのつくり
- 細胞分裂と生物のふえ方
- 動物の分類
- 遺伝の規則性と進化
- 核酸（DNA・RNA）の構成と構造
- DNA の構造と相補性
- 水の電離と pH・身のまわりの物質の液性
- アミノ酸の性質と等電点
- 転写と翻訳のしくみ
- 生物の共通性と原核細胞・真核細胞
- 原核生物と真核生物の遺伝子発現のちがい
- 遺伝子の発現調節と細胞の分化
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
真核生物の転写開始のしくみ、原核生物のオペロン（ラクトースオペロン・トリプトファンオペロン）のしくみ、細胞分化と遺伝子発現の関係を、1 つずつ思い出そう。
ヒント 2
ラクトースオペロンでは、誘導物質が結合したリプレッサーはオペレーターに結合できなくなる。一方、トリプトファンオペロンでは、トリプトファンが結合したリプレッサーがオペレーターに結合する。また、パフでは RNA が合成されている。
ヒント 3
イ・エ・カには、それぞれ教科書の記述と食い違う箇所が 1 つずつある。残りの選択肢が正しいかどうかを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
ア, ウ, オ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
正しいものはア・ウ・オである。
ア 正しい。真核生物では、RNA ポリメラーゼは単独ではプロモーターに結合できない。基本転写因子とよばれるタンパク質とともにプロモーターに結合して、転写を始める。
イ 誤り。真核生物の転写調節領域は、プロモーターの近くにあるとは限らず、プロモーターから遠く離れた位置にあることもある。DNA が折れ曲がることで、そこに結合した調節タンパク質が基本転写因子や RNA ポリメラーゼにはたらきかける。
ウ 正しい。ラクトースがないとき、調節遺伝子からつくられたリプレッサーがオペレーターに結合する。このため、ラクトースの分解に関わる酵素の遺伝子は転写されない。ラクトースがあると、ラクトース由来の物質がリプレッサーに結合し、リプレッサーはオペレーターに結合できなくなる。その結果、転写が起こる。
エ 誤り。トリプトファンが十分にあるときは、トリプトファンがリプレッサーに結合する。トリプトファンが結合したリプレッサーはオペレーターに結合できるようになり、トリプトファン合成に関わる酵素の遺伝子の転写は抑制される。文中の「オペレーターに結合できなくなり、転写が進む」のは、トリプトファンが少ないときのしくみである。
オ 正しい。受精卵が体細胞分裂をくり返してできた体細胞は、基本的にすべて同じ遺伝情報（ゲノム）をもつ。細胞ごとに特定の遺伝子が選択的に発現することで、異なる形やはたらきをもつ細胞に分化する。
カ 誤り。パフはだ腺染色体の一部がふくらんだ部分である。そこでは DNA がほどけて、さかんに転写（mRNA の合成）が行われている。DNA の複製が行われているのではない。発生の時期によってパフの位置が変わることから、時期ごとに発現する遺伝子が変わることがわかる。
別解
各選択肢を検討する。
ア：正しい。真核生物では RNA ポリメラーゼは基本転写因子とともにプロモーターに結合して転写を開始する。
イ：誤り。転写調節領域はプロモーターから離れた位置にもあり、調節タンパク質（転写因子）が結合する。
ウ：正しい。ラクトースがないとき、調節遺伝子から作られたリプレッサーがオペレーターに結合し、RNA ポリメラーゼの進行を妨げるため、ラクトース分解酵素の遺伝子の転写が起こらない。
エ：誤り。トリプトファンが十分にあるとき、トリプトファンがコリプレッサーとしてリプレッサーに結合して活性型にし、リプレッサーがオペレーターに結合して転写が抑制される。記述は逆である。
オ：正しい。分化した体細胞も基本的に同じゲノムをもち、発現する遺伝子の組み合わせ（選択的な遺伝子発現）の違いにより分化する。
カ：誤り。パフは染色体が部分的にふくらんだ部分で、遺伝子の転写がさかんに行われている部位であり、DNA 複製の場ではない。
よって正しいものは ア、ウ、オ。