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一次構造
タンパク質を構成するアミノ酸の種類と配列順序
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ペプチド
2分子以上のアミノ酸がペプチド結合した分子
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ポリペプチド
多数のアミノ酸からなるもの
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二次構造
主鎖間における相互作用による部分的立体構造
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三次構造
側鎖間または主鎖側鎖間における分子全体の立体構造
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SS結合
システイン2分子がそれぞれのSH基の水素原子を失ってつながる結合
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四次構造
複数のポリペプチドが組み合わさってできた立体構造
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変性
一次構造は変化しないが立体構造が崩れて性質が変わること
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失活
変性によってタンパク質が本来の働きを失うこと
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触媒
化学反応を促進して反応速度を速めるが自分自身は変化を受けない物質
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基質特異性
酵素が活性部位の形に合致する特定の基質だけに作用する性質
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活性化エネルギー
基質が化学反応を起こすために必要なエネルギー
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補酵素
熱に比較的安定な低分子の有機物
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補欠分子族
タンパク質と強く結合して透析などで除きにくいもの
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モータータンパク質
ATPのエネルギーを用いて細胞骨格上を移動するタンパク質
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シャペロン
正常な折りたたみを補助するタンパク質
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ヒートショックプロテイン
温度が上昇した時に多量に生産されるタンパク質
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細胞接着
細胞どうしまたは細胞外物質と結合している
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細胞選別
同じ種類の細胞どうしは接着し異なる種類の細胞とは接着しないこと
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アロステリック部位
反応生成物が結合する部位
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アロステリック阻害
ある基質の生成物がその酵素自身に働きかける非競争的阻害の一種
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アミラーゼ
アミロース→マルトース
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マルターゼ
マルトース→グルコース
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スクラーゼ
スクロース→グルコース＋フルクトース
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ラクターゼ
ラクトース→グルコース＋ガラクトース
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セルラーゼ
セルロース→グルコース
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ペクチナーゼ
ペクチン→ガラクツロン酸
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ペプシン
タンパク質→ポリペプチド
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トリプシン
タンパク質→ポリペプチド
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キモトリプシン
タンパク質→ポリペプチド
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ペプチターゼ
ポリペプチド→アミノ酸
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リパーゼ
脂肪→脂肪酸＋モノグリセリド
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ATPアーゼ
ATP→ADP＋リン酸
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デヒドロゲナーゼ
脱水素反応（基質から水素を除去）
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オキシダーゼ
脱水素した水素と酸素を結合
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カタラーゼ
過酸化水素→水＋酸素
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デカルボキシラーゼ
有機酸から二酸化炭素を離脱
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カーボニックアンヒドラーゼ
炭酸（H2CO3）→水＋二酸化炭素
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トランスアミナーゼ
アミノ酸のアミノ基を転移
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モータータンパク質3種類
ミオシンダイニンキネシン
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ミオシン働き
筋収縮、アメーバ運動、細胞質分裂、原形質流動
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ダイニン働き
鞭毛運動、物質輸送
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ダイニンは微小管のどちらに輸送と例
＋→-、神経細胞の軸索輸送や細胞分裂時の染色体分離
-
キネシン働き
物質輸送
-
キネシンは微小管のどちらに輸送と例
-→+、神経細胞の軸索輸送
-
細胞接着3種類
密着結合、固定結合、ギャップ結合
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固定結合4種類
接着結合、デスモソーム、接着斑、ヘミデスモソーム
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密着結合に関与するタンパク質
クローディン
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接着結合に関与するタンパク質
カドヘリン
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デスモソームに関与するタンパク質
カドヘリン
-
接着斑に関与するタンパク質
インテグリン
-
ヘミデスモソームに関与するタンパク質
インテグリン
-
ギャップ結合に関与するタンパク質
コネクソン
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密着結合の役割
細胞間からの物質漏出防止、膜タンパク質の移動防止
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接着結合の役割
細胞の形態保持
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デスモソームの役割
細胞の形態保持
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接着斑の役割
細胞運動、情報伝達など
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ギャップ結合の役割
細胞の形態保持、物質の透過
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補助因子3種類
補酵素、補欠分子族、金属
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補酵素の成分
ニコチン酸やビタミンB1
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補酵素の例
NAD+
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補酵素＋タンパク質の例
脱水素酵素
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補欠分子族の例
ヘム
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補欠分子族＋タンパク質の例
カタラーゼ
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金属の例
Zn
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金属＋タンパク質の例
炭酸脱水酵素
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異化
複雑な物質を簡単な物質に分解してエネルギーを得る反応
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同化
エネルギーを吸収して、簡単な物質から複雑な物質を合成する反応
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発酵
酸素を消費せず、有機物を分解して得たエネルギーでATPを生成し電子を有機物が受容する
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呼吸
有機物を分解して得たエネルギーでATPを生成して最終的に電子を酸素が受容する
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外呼吸
外界との間で行う酸素と二酸化炭素のガス交換
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内呼吸
血液と細胞の間のガス交換と細胞内の有機物の酸化過程
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パスツール効果
酵母菌を培養するときに酸素を与えると細胞内でミトコンドリアが発達して呼吸を主に行い、アルコール発酵が抑制される現象
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解糖
動物の組織で無酸素状態でグリコーゲンやグルコースがピルビン酸を経て乳酸に分解されATPを生成する働き
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腐敗
微生物が有機窒素化合物を分解した際に有害物質などを発生させる発酵の一種
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基質レベルのリン酸化
解糖系などで行われるリン酸含有物のリン酸を転移させて行うATP合成
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解糖系
細胞質基質で酸素を用いずにグルコースが2分子のピルビン酸に分解され2分子のATPを生成する過程
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酸化的リン酸化
電子伝達とH+の濃度勾配によるATP合成の仕組み
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化学浸透圧説
H+の濃度勾配による輸送で生じるエネルギーでATPを合成するという説
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呼吸基質
呼吸や発酵で分解されるもとになる物質
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呼吸商
生物が放出する二酸化炭素と外界から吸収する酸素との体積比
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パスツール効果のメリット
呼吸は38ATP得られるけど発酵は2ATPだから1グルコースあたりでの効率が19倍になるから
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解糖系と解糖のちがい
解糖系は単独で自然界に存在しないが全ての異化反応に共通する代謝経路で、解糖は動物の筋肉で無酸素状態で行われる異化反応
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酸素がなくなるとクエン酸回路と電子伝達系が止まり解糖系が止まらない理由
電子伝達系は酸素が必要なので止まる。NADH、EADH2で電子を渡せなくなり回復できなくなり、クエン酸回路が止まる。解糖系は解糖を行ってNADHからNAD+を作ることで最終電子受容体が回復できるので止まらない
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炭水化物の化学反応式の特徴
水を使う
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タンパク質の化学反応式の特徴
アンモニアが出る
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脂肪の分解される過程
加水分解されて脂肪酸とモノグリセリドになり、脂肪酸はマトリックスでβ酸化されアセチルCoAとなってクエン酸回路に入りモノグリセリドは解糖系に入り分解される
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タンパク質の分解される過程
加水分解されてアミノ酸となり、脱アミノ反応によりアンモニアと有機酸に分解される。有機酸はクエン酸回路で分解される。アンモニアは血液で肝臓に運ばれ、尿素回路でATPを消費し尿素に変換される。
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タンパク質の効率が悪い理由
アンモニアができて無毒化するのにATPを使う、途中から入る、一部が同化に使われる
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脱水素酵素の実験
ツンベルク管の主室に酵素液を入れて副室にコハク酸ナトリウムとメチレンブルーを入れアスピレーターで空気を抜いたあと混合すると青色のメチレンブルーが無色になる。これは脱水素酵素から水素を奪い、その水素でメチレンブルーが還元されるからである。
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光リン酸化とは
光化学系IIにおけるH2Oの分解で生じるH＋やストロマから能動輸送によって取り込まれたH＋がATP合成酵素を通ってストロマに受動輸送される際にADPとリン酸がATPに合成される過程
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光合成速度とは
単位時間あたりの光合成量
-
光合成速度＝
見かけの光合成速度＋呼吸速度
-
光補償点とは
光合成によるCO2の吸収と呼吸によるO2の放出が釣り合い見かけ上CO2の出入りがなくなる光の強さ
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光飽和
光合成速度は光の強さが増すと大きくなるが、ある一定の強さに達すると一定になる
-
クロマトグラフィーとは
物質を分離、精製する技法のひとつ
-
吸収スペクトルとは
光合成色素の光の吸収率と光の波長とをグラフに示したもの
-
エンゲルマンの実験方法
アオミドロにプリズムで分光した光を当て、好気性細菌がどの部分に集まるか
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エンゲルマンの実験結果
赤色と青紫色の部分に多く集まり、特定の波長の光で光合成による酸素の発生が盛んに起こる
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ヒルの実験方法
緑葉をすりつぶした液にシュウ酸鉄lllを加えて光を当てる
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ヒルの実験結果
O2が出る
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ヒルの実験でわかったこと
光によって水が分解されてO2が生じるとき、鉄イオンのような電子受容体が必要であること
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ルーベンの実験方法
クロレラの培養液に酸素の同位体のOを含む水と二酸化炭素を別々に与えたあと光合成をさせ発生する酸素を調べた
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ルーベンの実験結果
水を与えたクロレラからはO2が発生して二酸化炭素を与えた方からは発生しなかったので、水由来であることがわかった
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窒素同化とは
硝化細菌が生成した硝酸イオンやアンモニウムイオンなどの無機窒素化合物を根から吸収しこれを用いて有機窒素化合物を合成する働き
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窒素固定とは
窒素固定細菌やシアノバクテリアは大気中の窒素を体内に取り込んで還元しアンモニウムイオンに変えることができる
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脱窒とは
窒素化合物の一部が脱窒素細菌の働きにより気体の窒素として空気中に放出される働き
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消化とは
二次同化を行うために複雑な有機物を小さい有機物に分解する過程
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一次同化
無機物から有機物を合成する同化
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二次同化
簡単な有機物から複雑な有機物を作る同化
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独立栄養
一次同化をしたあとに二次同化を行って生育できるという栄養形式
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炭酸同化
一次同化のうち二酸化炭素を炭素源としてグルコースを合成するもの
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化学合成
無機物を酸化して得た化学エネルギーでカルビンベンソン回路を回す
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光合成
光エネルギーを用いる炭酸同化
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窒素同化
硝化細菌が生成した無機窒素化合物を根から吸収し有機窒素化合物を合成する働き
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窒素固定
大気中の窒素を体内に取り込んで還元しアンモニウムイオンに変えること
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共生説
シアノバクテリアは原核生物だから葉緑体を持たないがチラコイド膜をもち葉緑体の起源となった生物であるという説
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光リン酸化
チラコイド膜上にあるATP合成酵素によってATPが合成され光化学系IIにおけるH2Oの分解で生じたH+やストロマから能動輸送によって取り込まれたH+がATP合成酵素を通ってストロマに受動輸送される際にADPとリン酸からATPが合成される過程
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光合成速度
単位時間あたりの光合成量
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光補償点
光合成によるCO2の吸収と呼吸によるCO2の放出がつり合い見かけ上CO2の出入りがなくなる光の強さ
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光飽和
光合成速度は光の強さが増すと大きくなるがある一定の強さに達すると一定になる
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吸収スペクトル
光合成色素の光の吸収率と光の波長との関係をグラフに示したもの
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作用スペクトル
光合成速度と光の波長との関係
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クロマトグラフィー
物質を分離、精製する技法
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毛細管現象
水が紙などに染みると液体が上に上がっていく現象
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固定
生物が使いやすい水溶性の物質に変化させること
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ヒル反応
緑葉をすりつぶした液にシュウ酸鉄lllを加えて光を当てるとO2が発生する
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脱窒
窒素化合物の一部が脱窒素細菌の働きにより気体の窒素として空気中に放出される働き
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従属栄養
他の生物が作った有機物を取り入れて二次同化を行う
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消化
二次同化を行うために複雑な有機物を小さい有機物に分解する過程
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細胞内消化
細胞内に食物を取り込んで消化すること
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細胞外消化
消化管に食物を取り入れ消化管に分泌する消化酵素の働きで消化すること
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消化系
消化、吸収に関与する一連の器官
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ヌクレオチド
糖、リン酸、塩基からなる有機物
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核酸
ヌクレオチドが多数つながってできた高分子化合物
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形質転換
死んだS型菌に含まれる何らかの物質によってR型菌がS型菌に変化する現象
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半保存的複製
新しくできるDNA分子が一方のヌクレオチド鎖をもとのDNAからそのまま引き継ぎもう一方のヌクレオチド鎖のみが新しく合成されDNAが複製される複製様式
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レプリケーター
DNAの複製が開始される部分
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DNA修復
複製時に誤った塩基対が生じたときその部分を除去して修復するしくみ
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DNAポリメラーゼ
ヌクレオチドを5プライムから3プライムに伸長する酵素
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チェックポイント
細胞周期を進めさせたり停止させたりする期間
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固定
細胞を殺すが生きた状態に近いまま保存する処理
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解離
細胞どうしを離れやすくする処理
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遺伝子の発現
DNAがRNAに転写されたりタンパク質に翻訳されたりすること
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セントラルドグマ
遺伝情報がDNA→RNA→タンパク質の順に一方向に伝わるという遺伝情報の流れに関する原則
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ゲノム
生物が自らを形成、維持するのに必要な最小限の遺伝情報の1セット
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形質発現
遺伝情報にもとづいてさまざまな形質を現す現象
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選択的スプライシング
スプライシングのとき残されるエキソン部位の違いによって異なるmRNAがつくられる現象
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トリプレット
タンパク質を構成する１つのアミノ酸の3つの塩基配列
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コドン
mRNAのトリプレット
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アンチコドン
mRNAのコドンと相補的なtRNAにおける塩基の配列
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遺伝暗号表
コドンと指定されるアミノ酸の対応を示した表
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突然変異
遺伝子の塩基配列や染色体の構造、数における永続的な変化
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環境変異
環境の変化で遺伝子の発現パターンがかわる
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一塩基多型
1塩基単位での配列のちがい
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基本数
ゲノムを構成する染色体数
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倍数性
染色体数に基本数の倍数関係がみられること
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倍数性の変化
基本数ごとの増減
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異数性
染色体数が1〜数本増減したこと
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異数性の変化
1〜数本の増減
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栄養要求株
突然変異を生じさせると最少培地では生育できないが特定のアミノ酸を与えると生育できる株
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オペロン
共通の調節タンパク質によって同調的な調節を受けているいくつかの構造遺伝子群(酵素などのタンパク質の合成を支配)
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エクジステロイド
昆虫の脱皮や蛹化を促進するステロイドホルモン
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遺伝子組換え
ある生物の特定の遺伝子を人工的に別のDNAに組込む操作
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制限酵素
特定の塩基配列を切断する酵素
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DNAリガーゼ
DNAどうしを連結する酵素
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逆転写
RNAの配列をもとに逆転写酵素の働きでDNAを合成すること
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プラスミド
細菌類がゲノムDNAとは別に持つ小型の環状DNA
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ベクター
遺伝子組換え技術に用いられる組換えDNAを増幅維持導入させる核酸分子
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PCR法
特定のDNAを短時間で多量に複製させる手法
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電気泳動法
帯電した物質に電圧をかけると電極に向かって移動するという性質を利用して物質を分離する方法
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DNAマイクロアレイ
転写されたm RNAの量から遺伝子の発現パターンを解析する技術
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組織培養
生物の組織片や細胞を取り出して適当な条件下で生存させること
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カルス
未分化な細胞塊
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ノックアウト
特定の遺伝子を発現できなくすること
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トランスジェニック生物
全身が人為的に導入した外来遺伝子をもつ細胞からなる生物
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DNA型鑑定
DNAのイントロンや遺伝子間領域の反復配列パターンの分析から個人を識別する方法
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塩基は炭素の何番とつながっているか
1番
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リン酸は炭素の何番とつながっているか
5番
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RNAの分子構造
1本鎖
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DNAの所在
核、葉緑体、ミトコンドリア
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mRNA、tRNAの所在
核、細胞質基質
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rRNAの所在
リボソーム
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DNAの働き
遺伝子(遺伝情報の担体)
-
mRNAの働き
遺伝情報の転写
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tRNAの働き
アミノ酸の運搬
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rRNAの働き
タンパク質合成の場
-
カプセルの別名は？
鞘
-
形質転換を発見した人物は？
グリフィス
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二重らせんを解明した人
ワトソンとクリック
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二重らせんの解明の基礎になった研究をした人たち
ウィルキンス、フランクリン、シャルガフ
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二重らせんでノーベル賞をもらった人
ワトソン、クリック、ウィルキンス
-
半保存的複製を証明書した人物
メセルソンとスタール
-
プリン塩基には何がある？
アデニン、グアニン
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プリミジン塩基には何がある？
シトシン、チミン、ウラシル
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遺伝子の本体がDNAであることを証明した人物
ハーシーとチェイス
-
形質転換を起こす物質がDNAであることを証明した人物
エイブリー
-
半保存的複製の中間と軽いのの比
1:2^(n-1)-1
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細胞周期の中で一番長い
S期
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S期は何時間
10〜12
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G1期は何時間
5〜6
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G2期は何時間
4〜6
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M期は何時間
1
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細胞周期を進めさせたり停止させたりする期間
チェックポイント
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体細胞分裂の観察で用いられるもの
タマネギの根端分裂組織
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大腸菌のゲノムの総塩基対数
500万
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大腸菌の遺伝子数
4500
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ヒトのゲノムの総塩基対数
30億
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ヒトの遺伝子数
2万2000
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転写の開始を決定する領域
プロモーター
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開始コドン
AUG
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終止コドン
UAA、UAG、UGA
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鎌状赤血球症は何が何になる？
グルタミン酸がバリン
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一塩基多型の別名
SNP
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倍数体の例
コムギ、キク
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4倍体をつくるのに使うタンパク質
コルヒチン
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一遺伝子一酵素説の提唱者
ビードルとテータム
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一遺伝子一酵素説の研究で用いたもの
アカパンカビ
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アルギニンの合成過程
オルニチン→シトルリン→アルギニン
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昆虫の脱皮や蛹化を促進するステロイドホルモン
エクジステロイド
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DNAをメチルグリーンピロニン溶液で染色すると
青緑
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RNAをメチルグリーンピロニン溶液で染色すると
ピンク
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オペロン説提唱者
ジャコブとモノ
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転写促進する調節タンパク質
アクチベーター
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アクチベーターが結合する場所
エンハンサー
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転写抑制する調節タンパク質
リプレッサー
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リプレッサーが結合する場所
サイレンサー
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突然変異の要因
複製時の誤り、紫外線、X線、化学物質
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遺伝子突然変異の種類
置換欠失挿入
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遺伝子突然変異による形質変化の例
かま状赤血球症、ショウジョウバエの眼色、白化個体(アルビノ)
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一塩基多型の例
塩基が一つ変化してもアミノ酸が変化しなかったり変化したアミノ酸がタンパク質の機能に影響を及ぼさない
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染色体突然変異の種類
欠失逆位転座重複
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ラクトースオペロンが必要なのはラクトースある時ない時どっち？
ある時
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トリプトファンオペロンが必要なのはトリプトファンある時ない時どっち？
ない時
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タンパク質を発現させる遺伝子4つ
インスリン、インターロイキン、インターフェロン、ワクチン
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バイオテクノロジーの課題
自然環境への影響、遺伝子組み換え食品の安全性に関する課題、ゲノム情報に関する倫理的な問題とゲノム情報の保護への課題
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逆転写を行う生物
レトロウイルス
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ベクターとして使える
プラスミド、ウイルス
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ジデオキシ法の別名
サンガー法
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リプレッサー＋ラクトースでオペレーターから外れるか結合するか
外れる(ラクトース分解酵素)
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リプレッサー＋トリプトファンでオペレーターから外れるか結合するか
結合する(トリプトファン合成酵素)
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シャルガフの研究でわかったこと
アデニンとチミン、グアニンとシトシンの数の比が1:1であること
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エイブリーは何を発見した？
形質転換を起こす物質はDNAである
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ハーシーとチェイスは何を発見した？
遺伝子の本体がDNAであること
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ハーシーとチェイスの実験の内容
T2ファージを構成するDNAを32P、外殻のタンパク質を35Sの放射性同位体でそれぞれ標識し大腸菌に感染させ、激しく攪拌してファージの殻を落としたのち遠心分離して沈殿と上澄みの放射線量を測定すると、32Pの多くが菌体の含まれる沈殿中から35Sの多くが上澄み中から検出された。また菌体を含む沈殿を培養すると子ファージから32Pのみが検出された。
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グリフィスの実験の内容
R 型菌を死んだS 型菌と混合したものをネズミに注射すると、ネズミは肺炎を起こして死に、死んだネズミの体内からは生きたS型菌が見つかった。
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エイブリーの実験の内容
S型菌の抽出液をDNA分解酵素で処理し、R型菌に与えてもS型菌は生じない。ところが、S型菌の抽出液をタンパク質分解酵素で処理し、R 型菌に与えると、S型菌のコロニーが生じた。
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半保存的複製の実験内容
15Nを含む培地で大腸菌を何代も培養しDNAに含まれる窒素をすべて15Nに置き換える。その後14Nの培地で培養する。
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DNA複製の仕組み
レプリケーター領域の塩基間の水素結合がDNAヘリガーゼで切られて二重らせん構造の一部がが解け1本ずつのヌクレオチド鎖になる。
プライマーがプライマーゼによって合成される。
それぞれのヌクレオチド鎖に相補的な塩基をもつヌクレオチドが結合する。
DNA合成酵素がプライマーの結合したヌクレオチドの3プライムの炭素と他のヌクレオチドのリン酸を繋ぎ5プライムから3プライムに新たなヌクレオチド鎖を作る。
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間期でおこること
DNA 合成準備期（G1期），DNA 合成期（S期），分裂準備期（G2期）に分けられる。S期ではDNA（動物細胞の場合はDNAと中心体）が複製される。
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分裂期前期でおこること
核内の染色体は、細長いひも状に変わる。核膜や核小体が消失し、 両極から紡錘糸がのびて、各染色体の動原体に付着する。動物細胞では、中心体が2つに分かれて両極に移動し、星状体となる。
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分裂期中期でおこること
染色体は棒状に変わり、細胞の赤道面に並ぶ。また、紡錘糸が完成する。このとき、各染色体は、縦に裂け目ができており、2つに分かれ染色体のそれぞれを染色分体という。
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分裂期後期でおこること
各染色体は縦の裂け目（縦裂面）で分離し、染色分体は、それぞれ紡錘糸に引かれるように両極へ移動する。このようにして分配された染色体の組合せは、互いに相同であり、母細胞の核と同じになる。
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分裂期終期でおこること
両極に移動した染色体は、形がくずれ、間期の核の状態（糸状）に戻る。やがて核膜と核小体が現れ2個の娘核ができる（核分裂）。終期の途中から、動物細胞ではくびれ、植物細胞では細胞板が形成され、細胞質分裂が起こる。
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転写の仕組み
プロモーターに基本転写因子とRNAポリメラーゼが結合する。
一方の鎖に相補的な塩基をもつRNAのヌクレオチドが塩基どうしで水素結合する。
RNAポリメラーゼが5プライムから3プライムの方向にRNAのヌクレオチド鎖を合成し、mRNA前駆体が作られる。
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翻訳のしくみ
mRNAが核膜孔を通って細胞質基質に移動しリボソームに付着。
一方、細胞質基質中のtRNAは特定のアミノ酸と結合しリボソーム上のmRNAに運ぶ。
mRNAと相補的なアンチコドンをもったtRNAがリボソームで2個ずつ結合し運ばれてきたアミノ酸どうしがペプチド結合する。
リボソームのmRNA上の移動に伴ってペプチド鎖が伸長しタンパク質が合成される
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原核生物と真核生物の転写の違い
基本転写因子の有無
スプライシングの有無
翻訳と転写が同時に同じ場所で起こる
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一遺伝子一酵素説とは？
一つの遺伝子が一つの酵素の合成を支配する
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一遺伝子一酵素説の実験
アカパンカビの野生株はふつう最少培地で生育するがここでは胞子にX線をあて突然変異を生じさせると最少培地では生育できないが特定のアミノ酸を与えると生育できる栄養要求株が得られる。そのうちアルギニンを与えると生育するものをアルギニン要求株といい、アルギニン要求株I、II、lllのある特定の遺伝子に変異が起こったためアルギニンを合成できないと考えられる。3つの株に異なる栄養素を与えて変異が起こった遺伝子を特定した。またアルギニンの合成過程がオルニチン→シトルリン→アルギニンであることがわかった。
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フェニルケトン尿症の起こり方
遺伝子Aの異常により酵素Aが形成されないことでフェニルアラニンがチロシンに変化せずフェニルケトンになる
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アルビノの起こり方
遺伝子Bの異常により酵素Bが形成されないことでメラニンが作られない
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アルカプトン尿症の起こり方
遺伝子Cの異常により酵素Cが形成されないことでアルカプトンが蓄積する
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真核生物の転写調節
DNAのメチル化ヒストンのアセチル化
調節タンパク質(他の遺伝子の転写調節を行うタンパク質)
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唾腺染色体でのみパフが見える理由
常に染色体を形成
なんども複製して束になっている
相同染色体が対合
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遺伝子組換えの目的２つ
ある生物に本来自然界では持っていない遺伝子をいれて能力を獲得する、人工的にタンパク質をつくる
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遺伝子組換えに用いられるものの例とその理由
大腸菌、複雑でなく扱いやすいから
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粘着末端のメリット２つ
特定の遺伝子を特定のプラスミドにいれられる、セルフライゲーションされない
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セルフライゲーションとは
自分の末端どうしがくっつく
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成
ヒトからインスリンmRNAを抽出し逆転写反応でcDNAを得る
同一の制限酵素によってインスリンcDNAとベクターであるプラスミドDNAを切断する
DNAリガーゼによってインスリンcRNAとプラスミドを結合する
インスリン遺伝子を組み込んだプラスミドを大腸菌に導入する
大腸菌を培養しプラスミドを抽出
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成で、逆転写する理由
真核生物の遺伝子にはイントロンが含まれているためスプライシングの完了したmRNAを逆転写し得られたcRNAをプラスミドに組み込むため
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PCR法
鋳型となるDNA、好熱細菌由来のDNAポリメラーゼ、プライマー、4種類のヌクレオチドを用意する
95℃にして2本鎖DNAの水素結合を切断し1本鎖にする
60℃にしてプライマーを結合させる
72℃にしてDNAポリメラーゼの働きによってDNAを伸長させる
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ジデオキシ法
塩基ごとに別の色で蛍光標識したジデオキシヌクレオチドを通常のジデオキシリボヌクレオチドと混ぜてPCRにかける
ジデオキシヌクレオチドが結合すると複製は停止し、さまざまな長さのDNAが得られる
シークエンサーにかけて長さ順に並べると塩基配列がわかる
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DNAマイクロアレイ
がん細胞と正常細胞のmRNAを抽出する
mRNAを逆転写してc DNAを別々に標識する
cDNAを一本鎖にして各スポットに入れる
cDNAがスポット内のDNAと結合する
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DNAマイクロアレイで逆転写する理由
全部の遺伝子持っているから発現する遺伝子だけみることはできないから
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遺伝子組換えの定義
ある生物の特定の遺伝子を人工的に別のDNAに組込む操作
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遺伝子組換えの目的２つ
ある生物に本来自然界では持っていない遺伝子をいれて能力を獲得する、人工的にタンパク質をつくる
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遺伝子組換えは何を用いるか
制限酵素とDNAリガーゼ
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遺伝子組換えに用いられるものの例とその理由
大腸菌、複雑でなく扱いやすいから
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制限酵素の定義
特定の塩基配列を切断する酵素
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粘着末端のメリット２つ
特定の遺伝子を特定のプラスミドにいれられる、セルフライゲーションされない
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セルフライゲーションとは
自分の末端どうしがくっつく
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DNAリガーゼの定義
DNAどうしを連結する酵素
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階1
ヒトからインスリンmRNAを抽出し逆転写反応でcDNAを得る
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階1で、逆転写する理由
真核生物の遺伝子にはイントロンが含まれているためスプライシングの完了したmRNAを逆転写し得られたcRNAをプラスミドに組み込むため
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階2
同一の制限酵素によってインスリンcRNAとベクターであるプラスミドDNAを切断する
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階3
DNAリガーゼによってインスリンcRNAとプラスミドを結合する
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階4
インスリン遺伝子を組み込んだプラスミドを大腸菌に導入する
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大腸菌の遺伝子組換えによるヒトインスリン製剤作成の段階5
大腸菌を培養しプラスミドを抽出
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組織培養とは
生物の組織片や細胞片を取り出して、適当な条件下で発現させること
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カルスとは
未分化な細胞塊
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ノックアウトとは
特定の遺伝子を発現できなくする技術
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トランスジェニック生物とは
全身が人為的に導入した外来遺伝子をもつ細胞からなる生物
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DNA型鑑定とは
DNAのイントロンや遺伝子間領域の反復配列パターンの分析から個人を識別する方法
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生殖とは
生物の個体が自己と同じ種類の新しい個体を作ること
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生殖細胞とは
生殖のために特別に分化した細胞
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配偶子とは
合体することによって新個体を作り出すもの
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有性生殖とは
配偶子の合体によって新しい個体が生じる生殖
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無性生殖とは
配偶子によらない生殖
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無性生殖4種類
分裂、出芽、栄養生殖、栄養胞子
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クローンとは
無性生殖で生じた、遺伝的に同じ性質を持つ集団
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分裂とは
親個体がほぼ同じ大きさに分裂して新しい個体を生じる
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分裂の例
細菌類、ミカヅキモ、ミドリムシ、ゾウリムシ、アメーバ、イソギンチャク、プラナリア
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遺伝子記号とは
遺伝子を表す記号、普通はアルファベット
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遺伝子型とは
個体の遺伝子の構成を遺伝子記号で表したもの
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ホモ接合とは
同じ遺伝子を対になるようにもつ状態
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ヘテロ接合とは
対立関係にある遺伝子を対になるようにもつ状態
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純系とは
すべての遺伝子についてホモ接合となっている系統
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表現型とは
遺伝子に基づいて現れる、からだの形態的特徴や性質
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遺伝子座とは
染色体上にある遺伝子の位置
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独立とは
着目する2対以上の遺伝子が別々の染色体上に存在していること
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連鎖とは
同じ染色体上に2つ以上の遺伝子が存在していること
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出芽とは
親個体の一部に小突起が形成されそれが発達して新しい個体が生じる
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出芽の例
酵母菌、ヒドラ、サンゴ、ゴカイ、ホヤ
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栄養生殖とは
植物の栄養器官の一部から新しい個体が生じる
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地下茎とは
正常な状態で地下にある茎
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塊茎とは
地下茎の一部が塊状になって多量の貯蔵物質となったもの
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塊茎の例
ジャガイモ
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塊根とは
根が変形して塊状の貯蔵根になったもの
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塊根の例
サツマイモ
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匍匐茎とは
ストロン、早出枝、ランナーともいいう。植物の茎が地面をはって水平に伸び先端に新芽をつけて増える
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匍匐茎の例
ユキノシタ、オランダイチゴ、オリヅルラン
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むかごとは
珠芽ともいう。側芽が養分を貯蔵、肥大したもの
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むかごの例
オニユリ、ヤマノイモ
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不定芽とは
頂芽や側芽と異なり通常形成されない場所に形成される芽
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不定芽の例
コモチシダ、セイロンベンケイソウ
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植物の器官を二つに分ける
栄養器官、生殖器官
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植物の器官のうち、無性生殖するもの
根、茎、葉
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植物の器官のうち、有性生殖するもの
花
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同形配偶子接合とは
合体する配偶子の間で形、大きさの差がない
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同形配偶子接合の例
クラミドモナス、アオミドロ
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異形配偶子接合とは
合体する配偶子の間で形、大きさが異なる
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異形配偶子接合の例
ミル、アオサ
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卵の別名
雌性配偶子
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精子の別名
雄性配偶子
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単為生殖とは
卵が受精しないで単独で発生する
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単為生殖は有性生殖と無性生殖どちらか
有性生殖
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単為生殖の例
ミツバチ、アブラムシ（アリマキ）
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胞子とは
単独で発芽して新個体の起源となる生殖細胞
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胞子生殖
胞子による生殖
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栄養胞子とは
体細胞分裂によってつくられる胞子
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栄養胞子は有性生殖と無性生殖どちらか
無性生殖
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栄養胞子の例
子のう菌類
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真性胞子とは
減数分裂によってつくられる胞子
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真性胞子の例
コケ植物、シダ植物、裸子植物、被子植物
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無性生殖の遺伝的特徴
親個体が親と同じ遺伝情報をもち形質が親と同じになる
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無性生殖の利点
容易に多数の個体を作ることができるので効率が良い
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有性生殖の遺伝的特徴
ふつう別の個体の配偶子と合体するので新個体の遺伝情報は親とは異なる
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有性生殖の利点
遺伝的多様性に富むため様々な環境に適応しやすい
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相同染色体とは
同形同大の対になっている染色体
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核相とは
核内の染色体構成
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複層とは
相同染色体が対になっている細胞
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単相とは
相同染色体が一方のみのもの
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これによって複層から単相に核相が変化する
減数分裂
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これによって単相から複層へと核相が変化する
受精
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ゲノムとは
生物の体を作る遺伝情報の1セット
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減数分裂でnを減らす理由
遺伝子が多くなると転写翻訳でできるタンパク質が増えて遺伝子のセット数が突然変異で増えた場合大きい個体になってしまい同じ種を維持できなくなるから
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減数分裂とは
栄養胞子以外の生殖細胞がつくられるときの分裂
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G1期
DNA合成準備期
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S期
DNA合成期
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G2期
DNA分裂準備期
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DNAが複製されDNA量が2倍になる期間
S期
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第一分裂前期におこること
染色体が細長いひも状に変わり核膜や核小体が消失する。相同染色体が対合し二価染色体になる。乗換えが起こる可能性がある
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第一分裂中期におこること
二価染色体が棒状になって細胞の赤道面に並ぶ。紡錘体が完成する
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体細胞の核相が2nの場合二価染色体は何個になるか
n個
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第一分裂後期におこること
二価染色体は対合面で分離し各相同染色体は紡錘糸に引かれるように両極に移動する
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第一分裂終期におこること
染色体の形が崩れ間期の核の状態に戻る。核と核小体が現れ2個の娘核ができる。
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第二分裂の前期におこること
染色体が細長いひも状に変わり核膜や核小体が消失する。
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第二分裂の中期に起こること
染色体が棒状になって細胞の赤道面に並ぶ。紡錘体が完成する
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第二分裂の後期におこること
二価染色体は縦裂面で分離し染色分体は紡錘糸に引かれるように両極に移動する
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第二分裂の終期におこること
染色体の形が崩れ間期の核の状態に戻る。核と核小体が現れ細胞質分裂がおこる。
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細胞質分裂でおこること
細胞あたりのDNA量が半減し染色体数がnの娘細胞が4個つくられる
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形質とは
生物がもっているさまざまな形や性質
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対立遺伝子とは
一つの形質に関する互いに対立関係にある遺伝子
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対立形質とは
一つの形質に関する互いに対立関係にある形質
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交配とは
2個体間で行われる配偶子の受精
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交雑とは
遺伝的に異なる個体間で交配を行うこと
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自家受精とは
同一個体の配偶子間で起こる受精
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自由交雑とは
雌雄の個体の間で選り好みなく任意に行われる交雑
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一遺伝子雑種とは
1対の対立形質だけに着目し純系どうしを交雑してつくられた雑種
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二遺伝子雑種とは
2対の対立形質だけに着目し純系どうしを交雑してつくられた雑種
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雑種第一代とは
純系の両親の交雑によって生じた一代目の個体
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雑種第二代とは
F1の自家受精で生じた二代目の個体
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優性とは
ホモ接合体の親どうしの交雑でF1に現れる方の形質
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劣性とは
ホモ接合体の親どうしの交雑でF1に現れない方の形質
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優性の法則とは
対立形質をもつホモ接合体を交雑するとヘテロ接合体になりどちらかの形質が現れること
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分離の法則とは
配偶子が形成される時1対の対立遺伝子が分離してそれぞれ別の配偶子に入ること
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独立の法則とは
2対以上の別の染色体にある対立遺伝子がそれぞれ独立して配偶子に入ること
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メンデルの法則再発見した人
ド フリース、コレンス、チェルマク
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検定交雑とは
優性の個体がホモ接合体かヘテロ接合体かを劣性のホモ接合体と交雑して調べる方法
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性染色体とは
性の決定に関係する遺伝子をもつ染色体
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常染色体とは
性染色体以外の染色体
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伴性遺伝とは
性染色体に遺伝子があり性の区別と関連を持って遺伝する遺伝現象
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保因者とは
表現型は正常だが異常遺伝子をもつ個体
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連鎖群とは
連鎖している遺伝子のグループ
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乗換えとは
対合した相同染色体の間で一部の染色体が交換されること
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組換えとは
乗換えの結果連鎖している遺伝子構成が変化すること
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組換え価とは
連鎖している遺伝子間で組換えが起こる割合
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完全連鎖とは
同一染色体上に存在する遺伝が常に挙動を共にし組換えが起こらない場合
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不完全連鎖とは
同一染色体上にある遺伝子間で一部組換えが起こる場合
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染色体説を提唱した人
サットン
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染色体説とは
遺伝子は染色体上に存在する
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遺伝子説を提唱した人
モーガン
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遺伝子説とは
遺伝子は染色体上に一定の配列で存在する
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遺伝学的染色体地図とは
染色体に存在する遺伝子の位置を直線上に表したもの
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三点交雑とは
同じ染色体上の３つの遺伝子間で検定交雑を行い組換え価を求めてこの組換え価が遺伝子間の相対的距離を表すのでその結果から遺伝子間の位置関係を決定する方法
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唾腺染色体とは
双翅目の唾腺に見られる巨大な染色体
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細胞学的染色体地図とは
唾腺染色体に見られる横縞の幅や数が遺伝子の位置を表していてこれを図示したもの
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二重乗換えとは
注目している2対の遺伝子間で乗換えが2回起こること
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複対立遺伝子とは
ある形質において３つ以上ある対立遺伝子
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致死遺伝子とは
個体に死をもたらす遺伝子
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補足遺伝子とは
一つの形質の発現に二組の対立遺伝子が必要になる遺伝子のこと
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互助遺伝子とは
互いに別の形質を発現する遺伝子が補足しあいさらに別の形質を表す遺伝子
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条件遺伝子とは
ある特定の遺伝子が存在することが条件で働く遺伝子
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抑制遺伝子とは
2対の対立遺伝子のうち一方の優性形質が他方の優性遺伝子の形質発現を抑える
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被覆遺伝子とは
2対の対立遺伝子のうち一方の優性遺伝子が他方の優性遺伝子よりも働きが強く現れる
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同義遺伝子とは
一つの形質に関して2種類以上の異なる遺伝子座にある遺伝子が同等の作用をする
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有性生殖を二つにわける
同型配偶子接合と異形配偶子接合
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単為生殖で精子だけで受精できないのはなぜ？
精子には栄養がないから
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相同染色体同士の面
対合面
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染色分体同士の面
縦裂面
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姉妹染色分体とは
それぞれの相同染色体の染色分体どうし
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減数分裂と最も関係する
分離の法則
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優性の法則の例外
不完全優性
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完全連鎖の特徴
全ての組み合わせを作れない
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不完全連鎖の特徴
等しい割合にならない
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X染色体上にある遺伝子
赤緑色覚異常、血友病、ショウジョウバエの眼色
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組換え価の式1
組換えによって生じた配偶子の数/配偶子の総数×100
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組換え価の式2
組換えによって生じた個体数/検定交雑によって生じた全個体数×100
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不完全優性とは
ヘテロ接合体が中間の形質をもった中間雑種になること、F2の表現型は1:2:1
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補足遺伝子分離比
9:7
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互助遺伝子分離比
9:3:3:1
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条件遺伝子分離比
9:3:4
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抑制遺伝子分離比
12:3:1
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被覆遺伝子分離比
12:3:1
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同義遺伝子分離比
15:1
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独立とは
着目する2対以上の遺伝子が別々の染色体上に存在していること
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連鎖とは
同じ染色体上に2つ以上の遺伝子が存在していること
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一遺伝子雑種とは
1対の対立形質だけに着目し純系どうしを交雑してつくられた雑種
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二遺伝子雑種とは
2対の対立形質だけに着目し純系どうしを交雑してつくられた雑種
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雑種第一代とは
純系の両親の交雑によって生じた一代目の個体
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雑種第二代とは
F1の自家受精で生じた二代目の個体
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優性の法則とは
対立形質をもつホモ接合体を交雑するとヘテロ接合体になりどちらかの形質が現れること
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分離の法則とは
配偶子が形成される時1対の対立遺伝子が分離してそれぞれ別の配偶子に入ること
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独立の法則とは
2対以上の別の染色体にある対立遺伝子がそれぞれ独立して配偶子に入ること
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完全連鎖とは
同一染色体上に存在する遺伝が常に挙動を共にし組換えが起こらない場合
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不完全連鎖とは
同一染色体上にある遺伝子間で一部組換えが起こる場合
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二重乗換えとは
注目している2対の遺伝子間で乗換えが2回起こること
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複対立遺伝子とは
ある形質において３つ以上ある対立遺伝子
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