ひたすら受験問題を解説していくブログ
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東京大学2013年前期生物第3問
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疾患関連遺伝子の解析だとか今回で取り上げたような最先端の進化学に用いられている一塩基多型のお話。はっきりいって受験生にはなじみがない問題です。残念なことに、何やっているかわからなくても結構点が取れてしまうような設問になってしまっております。
IABが知識問題(ただ、Bは遺伝子関連とか分子生物学分野は将来の研究者たる東大受験生には答えて欲しい)、あとは考察です。IIA(b)は難しいと思います(予備校と解答が割れちゃいました)。

I
A HIV(もしくはHTLV)
B 1:エキソン 2:イントロン 3:プロモーター
プロモーターは転写因子が結合する領域のこと。問題文中の調節領域にはエンハンサーだのがあります。ちなみに遺伝子発現の制御情報はDNA配列だけではなく、DNAやメチル化、ヒストンのアセチル化などの修飾という形で遺伝したりします(エピジェネティックスとかいいます)。

II
A
(a)4:(2) 5:(3) 6:(4) 7:(6)
十分条件はFGF4Lを持つ⇒脚が短い、かつ、短い形質は優性遺伝。なので、FGF4Lさえあれば、という状態を作ります。そのためには脚の長いものにFGF4Lを導入することになります。

(b)
脚の短いイヌの両相同染色体のFGF4Lを欠失させ、その個体の脚が長いことを確認する。脚が短い場合には、欠失させた雌雄で交配させてできた子が、長い:短い=3:1になること、つまり脚が短い形質が劣性遺伝に変わることを確認する。

必要条件は脚が短い、かつ、短い形質は優性遺伝⇒FGF4Lを持つ。”脚が短く、かつ、短い形質が優性遺伝”のイヌはすべてFGF4Lを持つことを証明すればいいですが、すべて調べるのは不可能ですし、”脚が短い、かつ、短い形質は優性遺伝”という条件を(a)のようにそうではないものに導入することはできません。なら対偶をとって、コントロール可能な遺伝子を矢印の左側に持ってきます。
FGF4Lを持たない⇒脚長、または、短い形質は劣性遺伝。なので脚の短い犬のFGF4Lを欠失させて、それが、脚長もしくは短い形質が劣性遺伝にかわることを示せばよい。
(脚が短いままでその遺伝形式が劣性に変わるときは、脚を短くする遺伝子には、優性の脚短現象を引き起こしているFGF4Lとは別の劣性で脚を短くする遺伝子が存在するが、FGF4Lが優性脚短現象に必要なことは確認できている)

B
FGF4およびFGF4LのmRNAが5000塩基とFGF4Lの5000塩基対とほぼ同一で、FGF4がそれらよりも長いことから、FGF4が直接複製されたものではなく、転写されスプライジングされたmRNAが、レトロトランスポゾンから作られた逆転写酵素によってDNA断片となり、そのDNA断片が核DNAに取り込まれたものだと考えられる。子孫に伝わったことから、生殖細胞でおきたと考えられる。

C 8:ACA 9:ATG 10:GCG 11:GTTA 12:TCAG 13:GTTA
本来はハロタイプは分岐した時点では一致するが、時間経過と共に変化する場合もあることを理解しておく必要があります。
つまり被挿入領域ハロタイプが系統の分岐地点を表し(もちろん分岐後に変化する可能性はあるが、保存されていたようです)、FGF4とFGF4Lのハロタイプがコピーされた時点(脚短いものの分岐地点)では同じであるが、時間経過と共に一致しなくなってくるということを踏まえて考察していきます。

でもなにやっているかわからなくても点が取れるようです。
8は図3-2Cに明記されている。9,10は表3-1のうちでFGF4Lがあるものの行をみる(もしくは表3-1の下半分の表)。イヌのFGF4はロタイプはATGとGCG。11は表3-1のうちでFGF4Lの出現頻度が多い2行目の話なので、GTTA。12はFGF4にACAハロタイプなので、イヌでは3-1の4行目しかありません。よってTCAG。13は狼でFGF4のACAハロタイプをもち、かつ、FGF4Lを持つイヌと被挿入領域ハロタイプが一致するものを探しています。なのでGTTAもしくはTTAGが被挿入領域ハロタイプでなければいけませんが、頻度が多いほうのGTTAが答えになります
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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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