生物基礎（問いを考えてみた②）

● 遺伝とは何だろうか。
● なぜ遺伝が起きるのであろうか。遺伝を学ぶと何に役立つのであろうか。
● 何が親から子に伝わるのであろうか。
● ゲノムとは何であろうか。
　精子や卵、そして受精卵や体細胞はゲノムをいくつ持つのであろうか。
● DNAを抽出するにはどうしたらよいのだろうか。
● 遺伝を研究し、その法則性を発見したヒトは誰であろうか。
● 遺伝の法則とはどんなものだろうか。遺伝子とは具体的に何だろうか。
● DNAが遺伝する物質であることはどのように解明されたのであろうか。
● 遺伝子組み換えが可能であることにつながった重要な発見は何か。
● 遺伝子組み換えで、組み換えられるのは何という物質は何か。
　遺伝子組み換えとはそもそもどういう現象か。
● Ｔ２ファージとは何か。ヒトが実験に使っても危なくないのは何故か。

● DNAとは何だろうか。
● DNAはどのような構造をもつのだろうか。
　部分と全体については、それぞれどのような構造であろうか。
● シャルガフの規則とは何だろうか。
● DNAの構造とシャルガフの規則の関係は何だろうか。
● DNAの構造が示す相補的結合や相補性とは何だろうか。
● 二重らせん構造の解明につながった発見や研究を４つ挙げよ。
● DNAの構造が明らかになり、個人ごとにDNAが異なることが判明した。
　ではDNAの違いとは何だろうか。
● LEGOブロックは基本的なパーツは同じである。
　しかし、その組み合わせでさまざまな物を生み出せる。
　このやりかたはDNAも同様である。ではDNAの基本的なパーツは何か。
　それをどうすることで、個人の違いを生み出しているか。
● 塩基配列とは何であろうか。
● 遺伝子が突然変異するとは具体的にDNAのどのような変化か。
　このときに塩基配列はどうなるのか。

● DNAが遺伝子として働くとはどういうことであろうか。
　遺伝子が形質を決定するとはどういうことだろうか。
● 形質とは何だろうか。
　そもそも髪の毛の直毛や天パなどの形質の違いは、何が違うのだろうか。
● 基本的に、同じ受精卵に由来する細胞のDNAは全て同じである。
　では何が目や耳の細胞で異なるのであろうか。
● 生体を構成する成分は何だろうか。主成分は何と何といえるだろうか。
● タンパク質とは何だろうか。
　何種類くらいのタンパク質が体内には存在するだろうか。
● タンパク質の例をいくつか挙げよ。
　それが存在すると考えられる細胞とその細胞内での働きを答えよ。
● タンパク質の構造と働きはどんなものであろうか。
　DNA同様にどの細胞も同じ数と種類のタンパク質を持つのだろうか。
● タンパク質の構造に関してペプチド結合とは何か。
　また、タンパク質の種類の違いとは具体的に何か。
● 人工的なものも含めるとアミノ酸の種類はほぼ無限である。
　では生物には何種類が含まれているか。
　また、これはどうしてだと考えられるか。

● タンパク質とは何か。
　DNAとの間に何か類似関係はみられるであろうか。
● DNAとタンパク質の関係はよく次のように例えられる。
「設計図」と「組み立てられた製品」である。
　DNAとタンパク質の関係とどのように似ているのか答えよ。
● DNAとタンパク質の関係は設計図や製品に例えられるが、
　設計図を読み解き部品を組み立てる「組み立て役」も必要である。
　では、これは細胞の中の何が行うか。それらには共通する成分があるか。
● 設計図を読み解く際に、まずDNAの塩基配列を何として写し取るのか。
　何についての、どのような構造の情報を読み取ることだといえるか。
● タンパク質のパーツ（アミノ酸）の情報は塩基配列何個分に対応するか。
● 設計図通りに製品を組み立てるとはどういうことか。
　DNAの塩基配列通りにアミノ酸をつなげていくとはどういうことか。
● タンパク質を組み立てるとはどういうことか。
　何種類のパーツをどうつなぎ合わせることか。

● RNAとは何だろうか。DNAとタンパク質のどちらに似ているか。
● DNAとRNAの違いは何か。構造や部分で具体的に異なる部分は何か。
　働きの違いは何か。
● RNAとDNAで、ATPの構造と共通性が高いのはどちらか。
　またATPは何という物質の一種といえるか。
● RNAをその働きで分類すると大きく３つに分けられる。
　どのような働きの違いがみられるか。
● DNAを設計図、タンパク質を製品とみなす。
　ではRNAはどんなものに例えることができるか。
● RNAの働きを一言でいうとすれば何だろうか。
● RNAを利用してDNAの情報を読み取り、タンパク質の合成を行う。
　それが形質を生み出す。この仕組みは、ほぼ全ての生物にみられる。
　つまり一般原則である。ではこれを何と呼ぶか。
　また、なぜほぼ全ての生物にこのような仕組みがみられるのだろうか。
● タンパク質の合成に関する一般原則には例外があり得るか。
　それともあり得ないか。なぜそう考えられるか。

● 遺伝子の発現とは何か。
　DNAの遺伝情報（設計図の情報）に基づいて、何を合成する仕組みか。
● 転写とは何だろうか。なぜ、わざわざ転写するのだろうか。
　そもそもなぜDNAは二重らせん構造なのだろうか。
● 真核生物の転写は細胞内のどこで行われるか。
　なぜDNAは核膜に包まれているのだろうか。
● 転写ではDNAの塩基配列をほぼ完全にコピーする。
　これは塩基のどのような性質を利用しているか。
● ヌクレオチド同士の結合では、そのどことどこが結合するか。
● 転写されたRNAはその働きから何と呼ばれるか。
● 翻訳とは何だろうか。
　翻訳とは、核酸の塩基配列を元に何の配列を生み出す過程なのだろうか。
● 塩基配列はアミノ酸とどのように対応しているか。
　また、何が塩基配列の認識を行い対応するアミノ酸の配列を生み出すか。
● 転写に関わる酵素は何か。
　エキソンとイントロンとは何か。
　なぜ真核生物にはこれがみられるのだろうか。その利点は何か。

● パフとは何だろうか。
　なぜパフという名前を付けてまでこれに注目する必要があるのか。
● パフの場所は、何の位置であり何が起こっている部分といえるか。
● 塩基配列が変化する事を突然変異と呼ぶ。
　これによりなぜ形質が変わる場合があるのだろうか。
● 突然変異でも、特にどのような場合に形質が大きく変化するだろうか。
● アフリカ系の人に多い遺伝性の鎌状赤血球貧血症という病気がある。
　塩基配列にどんな変化が起きているか。
● 有害な遺伝子は子孫に伝わりにくい。なぜか。
　また、なぜ鎌状赤血球貧血症はアフリカ系のヒトに多いのだろうか。
● 逆転写とは何か。どのようなものがこれを行うか。
　また、なぜこのような仕組みを持つと考えられるだろうか。

● DNAはバトンパスのように、そのままの構造で受け継がれていくのか。
　そうすると親のDNAはどうなるだろうか。
　なくなってしまうのではないだろうか。
● 子孫を残すときDNAはどのようにして受け継がれていくのだろうか。
● 単細胞生物の場合、子孫をどのように作るのであろうか。
　また、ヒトなどの多細胞生物ではどうだろうか。
● 子孫を残すことと細胞分裂はどのように関係しているだろうか。
● 細胞分裂の際、染色体を観察することができる。
　染色体とは何であろうか。
● なぜ分裂時に染色体が形成されるのだろうか。
　なぜ受精卵や体細胞には同じ染色体が２つあるのだろうか。
● DNA、染色体、遺伝子、ゲノムの関係はどのようなものであるか。
　これらは文脈に応じて多義的に使われる。
　次の文で太字の語句が表すのは具体的に何か。以下の選択肢から答えよ。
選択肢
　全染色体　１つの染色体　全遺伝子　１つの遺伝子　
　体細胞のDNA　精子や卵のDNA　

"親から受け継いだゲノムの一部、すなわち染色体上のどこかの遺伝子に起きた突然変異で形質が変化した。DNAを抽出してゲノムの塩基配列を調べたところ、ヘモグロビン遺伝子に置換が見られ、アミノ酸配列が変化していた”

● ヒストンやプラスミドとは何か。何のためにあると考えられるか。

● 細胞分裂と遺伝の関係は何だろうか。
● 細胞周期とは何だろうか。
　なぜ成長と分裂はセットで行われているのだろうか。
● 間期とは何だろうか。間期の細胞の特徴は何だろうか。
● 間期の細胞でDNAはどのように変化しているのだろうか。
● 間期はDNA量に注目するといくつの時期に分けられるのだろうか。
● 分裂期とは何だろうか。分裂期の細胞の特徴は何だろうか。
● 分裂期の細胞では、染色体はどのように変化していくのだろうか。
● 分裂期の細胞は、染色体に注目するといくつの時期に分けられるか。
● 分裂期の染色体は細胞内をどのようにして移動しているのだろうか。

● 細胞分裂の観察では、３つ、もしくは４つの処理を順に行う。
　どのような処理が観察に必要なのだろうか。
● ３つの処理をなぜ行うのだろうか。１つ１つの処理の意味は何だろうか。
● 多細胞生物の体内には多種多様な細胞が存在する。
　例えば、粘膜や皮膚の細胞などである。
　では、これらの細胞がすべての細胞が分裂期であることはあり得るか。
　この場合、分裂後には粘膜や皮膚などの部位が倍増すると考えられるが、
　そのような経験をしたことがあるだろうか。
● 多数の細胞を観察した時、あらゆる時期の細胞が観察されるのはなぜか。
　あまり観察できない細胞や、たくさん観察できる細胞は何が異なるのか。
● 細胞分裂の各時期の細胞が観察される相対頻度は、何を意味しているか。
　そして何の時間に対応し比例すると考えられるか。
　
　ヒント：コンビニに行く頻度やスマホの使用頻度が高い人は、
　　　　　コンビニにいる時間やスマホの使用時間が長い。
　　　　　では、この時、頻度と何が比例関係にあるといえるだろうか。

● 間期は３つに分けられるが、それは何の量による区分なのだろうか。
● 間期にはDNA量が倍増するが、何が起こっているのだろうか。
　また、これは何期と呼ばれているだろうか。
● DNAが倍増するというのは、具体的に何が作られているからだろうか。
● 間期には元と同じDNAをもう一つ作るということが行われている。
　これは何のためだろうか。
　また、これを単にDNAの合成ではなく何と呼び区別するか。
● DNAの複製はどのように行われているのであろうか。
● 半保存的複製とは何であろうか。
　どのように元と同じDNAを合成する方法であろうか。
　また、これはDNAの構造や性質をどのように上手く利用した方法か。
　相補性や相補的結合を、どのように利用した方法といえるだろうか。

● 体細胞分裂で生じる細胞のDNAは受精卵と異なるのだろうか。
　それとも同じであろうか。
● 一卵性双生児は一種のクローンである。
　体細胞分裂で生じる細胞もクローンである。クローンとは何であろうか。
● 個体において、遺伝学的には同一の細胞が、眼や皮膚の細胞となる。
　同じ細胞が異なる働きを示すのはなぜであろうか。
● 細胞が異なる性質（形質）を示すというのはどういうことだろうか。
　形質は遺伝子が決めると考えてよい。
　だから、形質が異なることは、発現する遺伝子が異なることである。
　では発現する遺伝子が異なるとはどういうことだろうか。
● 発現する遺伝子が変化する事により様々な種類の細胞が生じる。
　これは細胞の何と呼ばれるか。
● 分化後、DNAでは一部の遺伝子領域のみが利用されている。
　しかし、各細胞は受精卵と同じDNAを維持している。
　これはIPS細胞や再生医療を可能にしている非常に重要な性質である。
　では、この性質がどうしてIPS細胞や再生医療を可能にすると言えるか。

● 全能性とは何だろうか。
● 全能性を証明した実験は、誰が証明したので何と呼ばれているだろうか。
● ガードンの実験は、具体的に何を示すことを目的として行われたか。
　核を移植してどのような細胞を生み出せることを示したのだろうか。
● ガードンはIPS細胞を作製した山中博士と共に、ノーベル賞を受賞した。
　これはなぜだろうか。
● ガードンは上皮細胞と未受精卵を利用して、実験を行っている。
　なぜ上皮細胞と未受精卵を利用したのだろうか。
● 未受精卵に紫外線を照射したのはなぜであろうか。
　何を破壊することを目的としたのだろうか。
● 分化が進んだ細胞は受精卵と同じDNAを持つといえるだろうか。
● 成長に伴ってパフの位置が変化する。
　これは分化に伴って何が変化する事を示しているのだろうか。