BI-X3-REGULATION-01｜生物 対策問題
細菌の分解酵素Eは、基質XがないときにはmRNAもタンパク質も少なかった。Xを加えるとmRNAが先に増え、少し遅れてEが増えた。Xを除くとmRNAが先に減った。最も適切な説明はどれか。
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正解: 1
解き方
変化の順序をX、mRNA、タンパク質Eの順に並べ、最初に変化した遺伝子発現の段階を考える。
正解の根拠
「Xの有無に応じてE遺伝子の転写量が調節され、その後に翻訳量が変化した」
Xの添加・除去に応じてmRNAが先に増減し、Eが後から変わるので、転写調節とその後の翻訳で説明できる。
誤答の理由
- 「XがEのアミノ酸配列をDNAへ直接書き込んだ」：基質Xは発現調節の信号になり得るが、酵素の配列をDNAへ書き込む物質ではない。
- 「mRNAとタンパク質は常に同時に同じ量だけ変化する」：実際にはmRNAが先、Eが後という時間差があり、常に同時という説明は資料に反する。
- 「Xを除くとE遺伝子の転写がさらに増えた」：Xを除いた後にmRNAが減ったため、転写が増えたという説明は変化の向きが逆である。
覚えるポイント
細菌は環境中の物質に応じ、必要な酵素の遺伝子発現を調節して、不要なタンパク質合成を抑える。
共通テストでの解き方
時系列資料では最初に変わる量を上流の候補とする。DNA→mRNA→タンパク質という情報の流れへ対応させる。