テーマ 18細菌やウイルスも DNA を持っています

細胞の接合を理解しましょう。

やあ！ 細菌の接合では、遺伝子の移動は、提供者から受領者へと方向性があります。提供者“オス”は、それ自身が遺伝性の稔性因子（F+）を持っています。受領者のメスは、F因子をもたず、F-です。F因子を持つ細菌は、接合に必要な線毛を作ります。 [細菌][細菌DNA][線毛][DNA（F因子）] このF因子は、細胞質に存在するDNAです。このDNAは組換えを通して細菌のゲノムに組込まれることもあります。 [組換えられたDNA] 細菌のゲノムの中にF因子が入り込むと何が起きると思いますか？ 細菌は、F-になり、受領者としてのみ振る舞うことができます。 いいえ、細菌はまだF因子を持っているので、受領者にはなれません。 細菌はF+で、提供者です。 正解です。 細菌はF+ですが、もはや提供者ではありません。 いいえ、F因子は存在するので、細菌は線毛を作ることができ、提供者になれます。 細菌はF+ですが、今は受領者です。 いいえ、F因子を持つ細菌は受領者ではありません。 F因子が細菌の染色体に組込まれたとき、それは接合の異種交配においては依然として提供者として振る舞います。これらの組込まれた株は、F-の細菌と結合したときに起きる高頻度の組換えのため、Hfrと呼ばれます。1957年には、これらのHfr株は、細菌の染色体の地図作りに使われていました。 2つの細菌株を用いて、マッピング実験をすることができます。Hfr株は、met+、bio+、thr+、pro+です。F-は、met-、bio-、thr-、pro-、str+です。F-株は、抗生物質のストレプトマイシンに耐性です。 細菌を一緒に増殖させます。5分ごとにサンプルを採取し、接合を中断させるためにブレンダーで撹拌します。そして、組換え体を調べるために、細菌をプレートに播きます。これらのサンプルを調べるために、どのようなプレートを使いますか？ 完全培地 いいえ、完全培地では、全ての細菌が増殖するでしょう。 ストレプトマイシンの入った完全培地 いいえ、ストレプトマイシン耐性の細菌だけが選択されます。 ストレプトマイシンを含む最少培地 いいえ、ストレプトマイシン耐性で、全ての遺伝子を持つ細菌だけが選択されます。 3つもしくは、4つのサプリメントを加えた最少培地 いいえ、全ての組換え体だけでなく、プレートの上で育つHfr細菌が得られます。 3つもしくは、4つのサプリメントとストレプトマイシンを加えた最少培地 正解です。 親株のHfr細菌を殺すために、ストレプトマイシンを加えた最少培地の上にサンプルを播かなければなりません。また、移動した特異的なマーカーを選択するプレートが必要です。 そのため、4つのサプリメントのうち3つを含む最少培地のプレートを使用します。 STR MET BIO THR (PRO欠損) STR MET BIO PRO (THR欠損) STR BIO THR PRO (MET欠損) STR MET THR PRO (BIO欠損) あなたは、いくつかのサンプルをこれらの４つのプレートに播きます。そうすると、このようになりました。 [時間（分）] この情報を元にすると、接合中のこれら遺伝子の移動の順番はどれですか？ 選択肢： bio met pro thr いいえ、bioは最初に移動する遺伝子ではありません。 thr pro bio いいえ、遺伝子がひとつ足りません。 thr pro bio met 正解です。 順番はありません。 いいえ、遺伝子の移動には順番があります。 このHfr接合実験では、遺伝子の移動の順番は、thr pro bio metです。 もし、細菌のDNAが閉じた環状のものだとすると、移動の順番と時間を元にして、遺伝子の地図を作ることができます。 友達も、同じF- (str+ bio- met- pro- thr-)の細菌を用いて接合実験を行いました。 友達のHfr株もまた、str- bio+ met+ pro+ thr+ですが、友達はそれを他の研究室から手に入れました。 [時間（分）] [//=結果に変化無し] 結果を比べると、友達の遺伝子の順番はあなたのものと異なります。これは何を意味するのでしょうか？ これは、遺伝子の移動には順番がない証拠です。 いいえ、遺伝子の移動にかかる時間と順番には不変性があります。 どちらも間違った遺伝子の順番を示しています。 いいえ、遺伝子の移動にかかる時間と順番には不変性があります。 どちらかが正しい順番で、実験を再度行わない限り、どちらが正しいかを言えません。 いいえ、どちらの遺伝子の順番も正しいです。 どちらも正しい順番です。異なるHfr株では、遺伝子の移動は、異なる場所から始まります。 正解です。 Hfr株では、F因子は細菌の染色体に組込まれています。組み込み部位が異なり、“異なる”遺伝子の順番になります。 この情報を元にすると、遺伝子の順番は？ thr pro bio met いいえ、これはあなたの遺伝子の順番です。 pro bio met thr いいえ、正しい順番ではありません。 bio met thr pro いいえ、正しい順番ではありません。 met thr pro bio 正解です。 友達のデータで、友達は遺伝子の順番を得ました：met thr pro bio。 開始点は、遺伝子の移動が始まったところです。90分後、両方のHfr株の全ての遺伝子が移動しました。これらのデータは、細菌の染色体について何を示唆していますか？ [友達のHfr株] [あなたのHfr株] 細菌の染色体は、環状です。 正解です。 細菌の染色体は線状です。私たちは1本の線として描くべきです。 いいえ、もしこれが本当ならば、そしてFが組込まれるところに依存するのであれば、いくつかの細菌の遺伝子しか移動することができません。 細菌の染色体は多くの断片として存在します。 いいえ、もしこれが本当ならば、そしてFが組込まれるところに依存するのであれば、いくつかの細菌の遺伝子しか移動することができません。 細菌の染色体は固定した順番を持ちません。 いいえ、固定した順番があります。 もし、移動が異なった場所から始まり、全ての遺伝子が同じ時間の後に移動したならば、細菌の染色体は環状となります。