高校生物

高校生物
5分でわかる!遺伝子組換え①

32

5分でわかる!遺伝子組換え①

32

子どもの勉強から大人の学び直しまで
ハイクオリティーな授業が見放題

カンタン登録1分

この動画の要点まとめ

ポイント

遺伝子組換え①

高校 生物 遺伝18 ポイント2 すべてうめる

これでわかる!
ポイントの解説授業
lecturer_avatar

遺伝子組換え技術について、詳しく見ていきましょう。

生物から取り出したDNAに対して、別の生物のDNAを組込む

lecturer_avatar

遺伝子組換え技術は、ある生物のDNAを別の生物のDNAに組込んで、新たな遺伝子を発現させることを指します。
遺伝子組換え技術はどのような手順で行うのでしょうか?

lecturer_avatar

ヒトのDNAは、細胞がもつに収められていましたね。
今回は、ヒトのDNAの中でもヒト成長ホルモン遺伝子を、大腸菌に入れる場合を例に見ていきます。
ヒト成長ホルモン遺伝子は、もともと大腸菌がもっていない遺伝子です。

lecturer_avatar

大腸菌にとって、ヒト成長ホルモン遺伝子は自分由来の遺伝子ではありません。
そのため、大腸菌にヒト成長ホルモン遺伝子を入れると、大腸菌はその遺伝子を排除しようとします
単純にヒト成長ホルモン遺伝子を大腸菌に入れるだけでなく、大腸菌の中に留める必要があるのです。
どのようにすればいいのでしょうか?

lecturer_avatar

大腸菌の中には、プラスミドという小さな環状のDNAがあります。
ヒト成長ホルモン遺伝子を大腸菌に入れる場合、まず大腸菌のもつプラスミドを取り出します。
そして、プラスミドへヒト成長ホルモン遺伝子を組込み、再び大腸菌へ戻すという操作を行います。
プラスミドは、大腸菌がもともともっている遺伝子なので、大腸菌の中に留めることができるのです。

制限酵素処理⇒DNAの回文配列を切断

lecturer_avatar

遺伝子組換え技術には3つの段階があります。
実際の手順を見ていきましょう。
1つ目の段階は、PCR法で増幅させたヒト成長ホルモン遺伝子を、大腸菌から取り出したプラスミドに入れるということです。

lecturer_avatar

次の図を見てください。
左には、ヒト成長ホルモン遺伝子、右には大腸菌から取り出したプラスミドが描かれています。

高校 生物 遺伝18 ポイント2 ヒト成長ホルモン遺伝子とプラスミドの図・すべてうめる
lecturer_avatar

図で、それぞれのDNAが黒い線で部分的に切り取られているのが分かりますか?
一部が切断されたプラスミドへ、ヒト成長ホルモン遺伝子を組込むのです。

lecturer_avatar

ただし、ヒト成長ホルモン遺伝子とプラスミドを切断する箇所は、どこでもよいわけではありません。
それぞれの塩基配列の切断面を同じにする必要があるのです。

lecturer_avatar

ヒト成長ホルモン遺伝子やプラスミドを切断するのは、制限酵素という酵素です。
制限酵素は、特定の回文配列を認識してDNAを切断します。

lecturer_avatar

ところで、回文配列とは何でしょうか?
次の図を見てください。
3種類の制限酵素が切断する回文配列の例が示されています。

高校 生物 遺伝18 ポイント2 図・すべてうめる
lecturer_avatar

中央上に描かれたEcoR Ⅰという制限酵素が切り取る回文配列に注目してください。
上の塩基配列は、左からGAATTCと並んでいます。
一方、下の塩基配列は、右からGAATTCと並んでいます。

lecturer_avatar

それぞれの塩基配列を逆から読むと、同じ塩基の並びになっていますね。
このようになっているDNAの塩基配列を、回文配列といいます。

lecturer_avatar

制限酵素は、DNAの回文配列を認識して図の黒い線で切断します。
このように、特定の回文配列を認識してDNAを切断する処理を、制限酵素処理といいます。

lecturer_avatar

プラスミドにヒト成長ホルモン遺伝子が組込まれると、大腸菌へ戻されます。
このとき、プラスミドはヒト成長ホルモン遺伝子を運ぶ役割を果たしています。
プラスミドのように、導入する遺伝子を運ぶものを総称して、ベクターといいます。

高校 生物 遺伝18 ポイント2 すべてうめる

この授業の先生

星野 賢哉 先生

高校時代に生物が苦手だった経験をいかし、苦手な生徒も興味をもてるように、生命現象を一つ一つ丁寧に紐解きながら、奥深さと面白さを解説する。

遺伝子組換え①
32
友達にシェアしよう!
  • 学校で使っている教科書にあわせて勉強できる

      会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
      ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
      こちらをご覧ください。

      この授業のポイント・問題を確認しよう

      遺伝

          会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
          ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
          こちらをご覧ください。

          バイオテクノロジー

              会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
              ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
              こちらをご覧ください。

              高校生物