大腸菌とヒトの細胞について、転写・翻訳の場所（核の有無）、転写と翻訳の同時進行、スプライシングの有無などを比べ、どちらにあてはまるか・共通かを判断できる
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転写と翻訳によって遺伝子からタンパク質がつくられるしくみは、すべての生物に共通しています。しかし、核をもたない原核生物（大腸菌など）と、核をもつ真核生物（ヒトの細胞など）とでは、転写や翻訳が行われる場所や順序、転写後の RNA の扱いに違いがあります。この技能では、それぞれの記述が大腸菌とヒトの細胞のどちらにあてはまるか、または両方に共通かを判断できるようにします。
違いのほとんどは「核があるかどうか」から説明できます。
真核生物（ヒトの細胞）: DNA は核の中にあるので、転写は核の中で行われます。一方、翻訳を行うリボソームは細胞質にあります。転写されてできた RNA は、核の中でスプライシングを受けてイントロンに相当する部分が除かれ、mRNA になってから核膜孔を通って細胞質へ出ていきます。つまり、転写と翻訳は核膜で場所が仕切られ、「核内で転写・スプライシング → 細胞質で翻訳」と順に進みます。
原核生物（大腸菌）: 核がなく、DNA は細胞質に存在しています。転写と翻訳を仕切る膜がないので、RNA ポリメラーゼが転写している途中の mRNA にすぐリボソームが結合し、転写と翻訳が同時に（並行して）進みます。また、原核生物の遺伝子には基本的にイントロンがなく、スプライシングは行われません。
共通点: どちらも DNA を遺伝情報として、RNA ポリメラーゼが一方の鎖を鋳型に RNA を 方向に合成し、リボソームで tRNA が運んだアミノ酸をつないでタンパク質をつくります。コドンが 3 塩基で 1 つのアミノ酸を指定することも共通です。違いを問われたら、まず「その記述は核があることを前提にしているか」を考えると判断しやすくなります。
記述が「場所（核の中か、細胞質か）」「順序（同時か、順に起こるか）」「スプライシングの有無」「しくみそのもの（RNA ポリメラーゼ・リボソーム・tRNA など）」のどれについてのものかを確かめる
場所: 「核の中で転写」「mRNA が核膜孔を通って出る」はヒト（真核生物）だけ。大腸菌は核がなく転写も翻訳も細胞質で行われる
順序: 「転写が終わる前に翻訳が始まる（同時に進む）」は大腸菌（原核生物）だけ
スプライシング: 「イントロンが除かれる」「選択的スプライシング」はヒトだけ
しくみそのもの（RNA ポリメラーゼによる転写、リボソームでの翻訳、tRNA のアンチコドン、コドンが 3 塩基）は両方に共通と判断する
遺伝子の発現に関する記述のうち、大腸菌にはあてはまるが、ヒトの細胞にはあてはまらないものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 転写されてできた RNA から、イントロンに相当する部分が取り除かれる。
イ 転写が終わる前に、合成されつつある mRNA にリボソームが結合して翻訳が始まる。
ウ mRNA のコドンに対応するアミノ酸が、リボソームの上でつながれてタンパク質ができる。
エ 転写は核の中で行われる。
手順 1: アはスプライシング、イは転写と翻訳の順序、ウは翻訳のしくみそのもの、エは転写の場所についての記述である。
手順 2（場所）: エは核をもつヒトの細胞にだけあてはまる。大腸菌には核がない。
手順 3（順序）: イは、転写と翻訳を仕切る核膜がない大腸菌でだけ起こる。ヒトの細胞では核内で転写された RNA が mRNA になって細胞質に出てから翻訳される。
手順 4（スプライシング）: アはヒトの細胞にだけあてはまる。大腸菌の遺伝子には基本的にイントロンがない。
手順 5（しくみ）: ウは両方に共通である。
よって大腸菌にだけあてはまるのはイ。
答え: イ
大腸菌でも転写は核の中で行われるとしてしまう誤り。大腸菌は原核生物で核をもたず、DNA は細胞質にあるので、転写も翻訳も細胞質で行われる
ヒトの細胞でも転写と翻訳が同時に進むとしてしまう誤り。ヒトの細胞では、核内で転写・スプライシングを終えた mRNA が核膜孔から細胞質に出てから翻訳されるので、「転写 → スプライシング → 翻訳」と順に進む
大腸菌でもスプライシングが行われるとしてしまう誤り。スプライシング（選択的スプライシングを含む）は真核生物の特徴で、大腸菌の遺伝子には基本的にイントロンがない
原核生物にはリボソームや tRNA がない、または翻訳のしくみが違うとしてしまう誤り。リボソームで tRNA が運んだアミノ酸をつなぐしくみや、3 塩基のコドンが 1 つのアミノ酸を指定することは、大腸菌とヒトに共通
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
大腸菌（原核生物）の細胞で行われる遺伝子の発現について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。
遺伝子の発現（転写と翻訳）のしくみには、原核生物と真核生物で共通する点と異なる点がある。遺伝子の発現について述べた次の文のうち、大腸菌（原核生物）の細胞とヒト（真核生物）の細胞のどちらにもあてはまるものを、次のア〜カからすべて選べ。
真核生物の遺伝子の発現について述べた次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜カから 1 つ選べ。
真核生物では、RNA ポリメラーゼが基本転写因子とともに DNA 上の（a）とよばれる領域に結合し、DNA の 2 本の鎖のうち一方を鋳型として RNA を合成する。合成された RNA からはイントロンに相当する部分が取り除かれ、エキソンに相当する部分どうしがつながって mRNA ができる。この過程は（b）で行われる。こうしてできた mRNA にリボソームが結合し、tRNA によって運ばれたアミノ酸がつながれてタンパク質が合成される。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | プロモーター | 細胞質基質 |
| イ | オペレーター | 核内 |
| ウ | 開始コドン | 細胞質基質 |
| エ | プロモーター | 核内 |
| オ | オペレーター | 細胞質基質 |
| カ | 開始コドン | 核内 |