平成25年度 定期試験問題

 

平成25年度 学年末試験 (第23講−第28講)

平成260207日(金) 9:1510:15 予定

 

以下の項目を理解しているかを問う試験です。

基本用語「DNA」「遺伝子」「ゲノム」「遺伝情報」等を理解しているか

 

基礎的な科学用語を正しく使って解説できるかどうかを問う問題です。

すべて記述式です。簡潔に解説するように。極端な誤答は減点します。

 

質問等は電子メールで:

☆わかりやすい件名(Subject)を必ずつけること

 Subjectのないメールは受け取れません(迷惑メール対策)

☆必ず名のること

24時間以内に返事します

 返事か無ければ受け取っていない可能性が高い

 

試験当日の注意事項:

・講義と同じ場所です。着席する順番は問いませんが、着席可能な場所は指定します(カンニング防止のため)。

・次の資料の持ち込みを認めます。

  教科書、副読本、配付資料、ノート

・次の機器の使用を禁止します。

  パソコン、電子辞書、スマートフォンなどの電子機器類

・試験時間は60分。時間配分には十分に留意し、白紙解答がないよう全問題解答するように(選択問題はない)。

・答案は配布した所定の解答用紙に書くこと。解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい。

・問題用紙は持ち帰ること。次回の解説で使います。

 

 

予定問題(変更することがあります)

(随時公開します・小問の数を1つ減らしました1/20

 

平成260207  915 1015

平成25年度 学年末試験問題 (第23講−第28講)

「バイオテクノロジー」

・試験中、教科書、ノート、配付資料の持ち込みを認める

・パソコン、電子辞書、スマートフォンなどの電子機器の使用は禁止する

・問題用紙(本紙を含め3枚)と解答用紙3枚を配布する。選択問題はない。全問解答せよ

・解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい

・小問の解答順序は問わない。小問番号を解答用紙の左カラムに明記すること

・試験開始後30分以上経過すれば(9:45)途中退室を認める

・問題用紙は持ち帰ること。次回の授業で使用する

 

1                                                    (100)

受精卵を使った遺伝子診断に関する朝日新聞の記事(抜粋)とAASJによる解説記事(抜粋)、および、これらの記事の元になった論文の図をよく読み、問に答えよ。両記事の全文と論文の図は授業でも配付した。

 

両記事には、問で引用した部分(『 』で表記)に一重下線がつけてある。

 

遺伝子、卵子で一括診断 筋ジスなど数千種類の病気 命の選択、懸念も

朝日新聞 20131230

(引用記事は省略)

 

遺伝子異常 卵子で一括診断 高い精度、命の選択懸念も(1230日朝日新聞(大岩)記事)(抜粋)

(抜粋・誤字等は原文のママ)

「オール・アバウト・サイエンス・ジャパン(AASJ) 20131230日  http://aasj.jp/news/watch/928

(引用記事は省略)

 

Hou, Y., et al., Cell, 155(7), 1492-1506 (2013) より Figure 1すべてを引用

(引用内容は省略)

 

Figure 1 の解説

ヒトの体細胞には23対46本の染色体が含まれるが、図ではそのうちの1対の染色体(One chromosome)のみが描かれており、卵子由来の染色体(Maternal haplotype)を赤色で、精子由来の染色体(Paternal haplotype)を緑色で示してある。

ヒトの減数分裂(Meiosis)において、一次卵母細胞(Primary oocyte)から第一分裂(Meiosis I)時に交叉(Homologous reconbination)が起こり二次卵母細胞(Secondary oocyte)と第一極体(First polar body: PB1)が生じる。二次卵母細胞に精子(Sperm)が受精すると減数分裂の第二分裂(Meiosis II)が起こり、第二極体(Second polar body: PB2)と受精卵(Fertilized egg)が生じる。受精卵には卵子由来の前核(雌性前核: Female pronucleus)と精子由来の前核(雄性前核: Male pronucleus)が存在する。第一極体と第二極体は受精卵と透明帯(Zona pellucida)の間に付着している。

第一極体は2倍体(2C)であるが、第二極体と雌性前核、雄性前核は半数体(1C)である。第一極体と第二極体はマイクロピペット(Micropipette)を使って別々に顕微鏡下で採取し(Micromanipulation)、それぞれの一塩基多型を新手法で網羅的に解析する。

 

 

1-1

ゲノム(あるいは俗に言う遺伝子)は「生命の設計図」に例えられることがある。この例えは妥当だろうか? 科学的な根拠をあげて論じよ。

 

1-2

朝日新聞の記事によると『従来の着床前診断は、異常のごく一部しか調べることができない』とある。『従来の着床前診断』が、『受精卵の一部を取り出して調べる着床前診断とも違い』とあるように、胚の一部の細胞を分離、採取して、その細胞由来のDNAを使って診断する方法だとすると、(以下略)

 

1-3

AASJの記事によると『受精後の一個の卵子には2つの極体と、2つの前核と呼ばれる別々の核が存在しており、この4種類の核は卵子が2回の減数分裂という染色体の数を減らす特殊な分裂過程で起こったゲノム変化の記録になっている』とある。『4種類の核』がどのようなものか概説し(以下略)

 

1-4

AASJの記事によると『極体にはお母さんのゲノムの全て(第一極体)と、子孫に伝わらなかったゲノム(第2極体)が残っている』(ママ)とある。(以下略)

 

1-5

朝日新聞の記事によると『親が好む容姿や才能をもたらしそうな遺伝子の卵子を選んで赤ちゃんを作る「デザイナーベビー」を現実化する技術だとの懸念の声もある』とある。また、識者の声として、『デザイナーベビーに大きく近づき、命の選択につながる』とも書かれている。

婚姻関係にある夫婦の卵子と精子を使って体外受精させ、今回の『新手法』を使ったとすると、ここで論じられているような「デザイナーベビー」は可能だろうか? 記事のような「デザイナーベビー」を実現するためには、どのような卵子と精子が必要だろうか? 問1-1の解答も踏まえ、科学的な根拠をあげて論じよ。

授業で配付したAASJ記事の「デザイナーベービー」(ママ)論(今回の試験問題でカットした)は無視すること。

 


 

平成25年度 後期中間試験 (第15講−第22講)

平成251122日(金) 9:1510:15 予定

 

授業中に書いてもらっているレポートの課題をふまえて、以下の項目を理解しているかを問う試験です。

・教科書全般

基本用語「DNA」「遺伝子」「ゲノム」等を理解しているか

基礎的なバイオテクノロジーの技術を理解しているか

 

基礎的な科学用語を正しく使って解説できるかどうかを問う問題です。

すべて記述式です。簡潔に解説するように。

極端な誤答は減点することもあります。

 

 

質問等は電子メールで:

☆わかりやすい件名(Subject)を必ずつけること

 Subjectのないメールは受け取れません(迷惑メール対策)

☆必ず名のること

24時間以内に返事します

 返事か無ければ受け取っていない可能性が高い

 

 

試験当日の注意事項:

・講義と同じ場所です。

 着席する順番は問いませんが、着席可能な場所は指定します(カンニング防止のため)。

 

・次の資料の持ち込みを認めます。

  教科書、副読本、配付資料、ノート、授業時のレポート

 

・次の機器の使用を禁止します。

  パソコン、電子辞書、スマートフォンなどの電子機器類

 

・他人の文章を丸写ししないように。コピー解答は厳しく採点します。

 

・試験時間は60分。時間配分には十分に留意すること。

 

・答案は配布した所定の解答用紙に書くこと。

 解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい。

 

・試験終了後、全ての解答用紙と第16講から第21講までの授業レポートを提出する。

問題用紙は持ち帰ること。次回の解説で使います。

 

 

 


 

予定問題(変更することがあります)(随時公開します)

平成251122日(金) 9:1510:15

平成25年度 後期中間試験問題 (第15講−第22講)

「バイオテクノロジー」

  試験中、教科書、ノート、配付資料、授業時のレポートの持ち込みを認める。

  パソコン、電子辞書、携帯電話などの電子機器の使用は禁止する

  問題用紙(本紙を含め2枚)と解答用紙(問12枚、問22枚)を配布する。

  解答はそれぞれ専用の解答用紙に書け

  解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい

  所定の解答用紙を使っていれば、小問の解答順序は問わない(小問番号を左カラムに明記)

  試験開始後30分以上経過すれば(9:45)途中退室を認める。解答用紙のみ教卓の所定の場所に提出してから、静かに退室すること

  問題用紙は持ち帰ること。次回の授業で使用する

 

 

1 2013年に公開された映画「世界が食べられなくなる日」では「遺伝子組み換え作物」やその栽培に利用される除草剤「ラウンドアップ」の危険性を主張している(詳しい資料は授業中に配付した)。次の問に答えよ。

30点)

 

1-1

市販の除草剤ラウンドアップは溶媒として界面活性剤が使われている(主成分のグリホサートは水に不溶)。ラットに飲ませる除草剤ラウンドアップの濃度を3種類決めたとし(中略)。

映画「世界が食べられなくなる日」で紹介された実験では、対照実験として普通の水が使われ(以下略)。

 

1-2

遺伝子組換え作物の食品としての安全性試験に対し、「実質的同等性」という概念が導入されている。

実質的同等性とは、

鎌田博「遺伝子組換え作物の食品としての安全性」(「遺伝」55(6), 46-52, 2001

実質的同等性の概念はよく誤解されて説明されているが、遺伝子組換え食品としての安全性を考える際には、導入されたもとの作物と比較検討しても良いか否かを決定することであり、実質的に同等だからといって即安全であると結論するものではない。実質的に同等と判断された後、導入遺伝子に由来するタンパク質やその性質・機能、得られた遺伝子組換え体のさまざまな特性等について、表2(引用者注:授業で配布した資料に同等のリストがある)に示すような非常に多くの項目についてもとの植物とも比較検討し、最終的な判断を下すものであり、比較検討した結果、食品としては認可されない場合もある。

 

という考えであるが、授業の時に書いてもらったレポート課題の人や次のように曲解する人が後を絶たない。

 

手島奈緒著「いでんしくみかえさくもつのないせかい」(雷鳥社・20139月刊)

(問1-1の映画の実験結果を受けて)

今まで「実質的同等性」と言いながら、既存作物と同じだから安全だもんねと言い続けてきた根拠が崩れるかもしれない可能性が示唆されたのだ。推進派はこの反証のためには実験をしなくてはならない。実験をしてみて結果が違うのならそれはそれでいい話だ。科学の世界ってエビデンスが大事なのよね?

この実験(問1-2の映画の実験)は、遺伝子組み換え作物は危険なのでは?という根拠のひとつとなる。やはり「選択の権利」「消費者の知る権利」は必要だ。TPPによる表示の後退なんであってはならない。大反対しなくてはならないのだ。

(上記2点の引用は授業で配付した資料と同じである)

この人に対し、実質的同等性ついて、以下の論点で説明してあげてください(まとめて解答せよ)(以下略)

 

 

2 授業中に配付した資料のように、1980年に40歳で死亡したジョン・レノン氏(「ザ・ビートルズ」という音楽グループの中心メンバー)の歯からクローン人間を作る可能性のニュースが報じられた(20138月)。記事によると、同歯からDNA型鑑定を試みたが失敗したとある。クローン技術に関して次の問に答えよ。

70点)

 

2-1

DNA型鑑定には種々の方法があるが、教科書で紹介したように、PCR法により試料DNAの特定領域を増幅させ、その遺伝情報から判定する方法がある(中略)。ちなみに、故ジョン・レノン氏は1980年に射殺されており、1960年代(20歳代)に歯科医によって抜かれた虫歯の臼歯を、彼の家政婦が保有していたとされている。

 

2-2

実際には、同歯からDNA型鑑定ができないだけでなく、同歯がジョン・レノン氏の歯との推定もなされていない。仮に、不完全ながらもジョン・レノン氏の歯であると推定できたとする。この歯から核移植を利用した体細胞クローン技術を使って(以下略)。

 

2-3

問のようなクローン計画を立てている歯科医師は、記事の中で次のように述べている(授業で配付した資料)。

「多くのビートルズファンはジョンが射殺された時、呆然自失としたことを覚えていることでしょう。なので、ファンの皆さんがジョンに生きるセカンドチャンスが与えられたと聞く日が到来すればと思っています」(以下略)。

 

 

(問2-4、問2-5、問2-6から1問選択し、解答せよ。2問以上解答してもよい。その場合は加点する)

(授業で紹介した事例と同じである)

2-4

マンモス復活計画の一環として、約4万年前の永久凍土に眠る冷凍マンモスの化石(石のように固化しておらず、体毛や生々しい細胞組織などが含まれる堆積物も「化石」と呼ぶ)から細胞核が破壊されていない体細胞や細胞は死んでいるが細胞核の中の染色体やDNAの損傷が見られない物体が抽出されたとする。この細胞や細胞核と、マンモスと進化的に一番近いと思われる現生のゾウの卵子を使い、そのゾウの子宮を使って冷凍マンモスを復活させたとする。さらに、この復活マンモスの体細胞から同様の方法で復活マンモスを増殖させ、さらに復活マンモス同士を交配させて繁殖させたとする。これらの復活マンモス群から約4万年前に生存していたマンモス群の生態はわかるだろうか? わかることとわからないことを、科学的な観点で考察せよ。

 

2-5

ネアンデルタール人は2万数千年前に絶滅したといわれている。ネアンデルタール人は現生のヒトの直接的な祖先ではないが、現生のヒトの祖先と思われているクロマニョン人と同時代に生きていたと考えられている。残念ながら彼らの生活様式や能力、才能などは化石やゲノムから得られる情報だけでは推定することが難しい。ネアンデルタール人の保存状態のよい化石が発掘され、体細胞クローンを作るのに必要なゲノムDNAが回収でき、ネアンデルタール人の体細胞クローンが誕生したとする(使用する卵子、子宮、胎盤などが何由来かは不問とする)。この復活ネアンデルタール人から氷河期を生き抜いた石器時代の生活様式(石器の作り方や狩りの方法等)や文化、あるいは彼ら自身の知的才能、運動能力などはわかるだろうか? 倫理的側面は抜きにして、科学的な観点で考察せよ。

 

2-6

あなたが、ある大物女性歌手が司会をしているエンターテインメント番組の担当者から、故ジョン・レノン氏クローン復活計画のニュースを受けて、この大物歌手のクローンを作ったらどうなるか相談を受けたとする。質問項目は「a)ジョン・レノンのクローン復活は可能なのか」「b」大物女性歌手のクローンは大物女性歌手の性格や才能などが反映されるのか」などであった。等身大の模型を作って、おもしろおかしく紹介する予定だったらしい。

b)について、あなたならどのように答えますか? 倫理的側面は抜きにして、科学的観点にしぼって考察せよ。

 


 

平成25年度 前期末試験 (第7講−第14講)

平成250726日(金) 9:1510:15 予定

 

授業前に書いてもらっているレポートの課題をふまえて、以下の項目を理解しているかを問う試験です。

0. 基本用語「DNA」「遺伝子」「ゲノム」等を理解しているか

1. 遺伝子の構造と転写・翻訳の基本を理解しているか

2. DNAの遺伝情報をもとに作られるタンパク質の構造と機能の意味を理解しているか

3. 基礎的なバイオテクノロジーの技術を理解しているか

 

科学用語DNA、遺伝子、ゲノム、遺伝情報、タンパク質など)を正確に使って(使い分けて)解説できるかどうか。

すべて記述式です。簡潔かつ論理的に解説するように。

箇条書きやメモは採点しません。

図示してもかまいませんが、必ず解説文をつけること(図のみは採点しません)。

極端な誤答は減点することもあります。

 

 

質問等は電子メールで:

☆わかりやすい件名(Subject)を必ずつけること

 Subjectのないメールは受け取れません(迷惑メール対策)

☆必ず名のること

24時間以内に返事します

 返事か無ければ受け取っていない可能性が高い

 

 

試験当日の注意事項:

・講義と同じ場所です。

 着席する順番は問いませんが、着席可能な場所は指定します(カンニング防止のため)。

 

・次の資料の持ち込みを認めます。

  教科書、副読本、配付資料、ノート

 

・次の機器の使用を禁止します。

  パソコン、電子辞書、ケータイなどの電子機器類

 

・他人の文章を丸写ししないように。コピー解答は厳しく採点します。

 

・試験時間は60分。時間配分には十分に留意し、白紙解答がないよう

 全問題解答するように(選択問題はない)。

 

・答案は配布した所定の解答用紙に書くこと。

 解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい。

 

・試験終了後、全ての解答用紙と前期中間試験以降の小テストを提出する。

問題用紙は持ち帰ること。次回の解説で使います。

 


 

予定問題(変更することもあります)

平成25年度 前期末試験問題 (第7講−第14講)

「バイオテクノロジー」

 

・問題用紙(本紙を含め2枚)と解答用紙3枚を配布する

・試験中、教科書、ノート、配付資料、小テストの持ち込みを認める

・タブレット、スマートフォン、電子辞書などの電子機器、ネットワーク機器の使用は禁止する

・選択問題はない。全問解答せよ。極端な誤答は減点する

・小問(8問ある)の解答順序は問わない。小問番号を解答用紙の左カラムに明記すること

・解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい

・試験開始後30分以上経過すれば(9:45)途中退室を認める

・試験終了後、全ての解答用紙と小テストを提出する

・問題用紙は持ち帰ること。次回の授業で使用する

 

1 次の文章をよく読み、問1-1〜問1-8に答えよ。それぞれ簡潔かつ論理的に解説するように。

医薬品として使えるヒトインスリンを大腸菌に作ってもらうため、教科書97ページに記載してあるヒトインスリンの全塩基配列(次ページの図参照)を持つDNAを大腸菌の発現ベクターに組み込んで大腸菌に感染させた。

得られた組換え大腸菌を培養したところ、確かに導入したヒトインスリン遺伝子由来の領域が転写・翻訳され、組換え大腸菌は新規の外来タンパク質を合成したが、作られたタンパク質はヒトインスリンとは異なっていた。問に答えよ。

#大量培養した大腸菌から特定のタンパク質を純化する(精製)技術はあるとする

#大腸菌にはヒト細胞に見られるようなスプライシング機構がない

#大腸菌にはヒト細胞にある小胞体やゴルジ体に相当する細胞内小器官がないため、

これらの細胞内小器官で見られるような翻訳後のプロセッシング機構がない

(2ページ目の図略)

 

1-1

ヒトインスリン遺伝子を含むDNAが大腸菌に導入されたことを確認するためにはどのような方法があるか? 解説せよ。

 

1-2()

 

1-3()

 

1-4()

 

1-5

1-4の組換え大腸菌で、合成されたmRNAの最初の開始コドンから翻訳が始まったとする(以下略)。

 

1-6

組換え大腸菌で、問1-5と同様にmRNAが合成され、翻訳開始コドンがヒトと同じ位置だったとする(以下略)

 

1-7

組換え大腸菌に活性(機能)を持つヒトインスリンを作ってもらうためには、どのような工夫が必要だろうか? 解説せよ。

調達したヒトインスリンは人間の糖尿病患者の治療目的で使用するものとする。

 

1-8 1-7の実験において大腸菌に導入する遺伝子としてPCR法を用いて二本鎖DNAを調達する過程で、Taq DNAポリメラーゼが次の3パターンの間違いを犯したとする。それぞれの組換え大腸菌によって合成される予定のヒトインスリンに対する影響を解説せよ。

(以下略)

 


 

平成25年度 前期中間試験 (第1講−第6講)

平成250524日(金) 9:1510:15 予定

 

最初の試験ですので、基礎的な用語の意味を理解しているかを問います。

 

授業前に書いてもらっているレポートの課題をふまえて、以下の項目を理解しているかを問う試験です。

1. 基本用語「DNA」、「遺伝子」、「ゲノム」、「染色体」、「タンパク質」

2. 細胞から細胞へ、親から子への遺伝情報の流れ

3. DNAからタンパク質への遺伝情報の流れ=転写・翻訳=

 

科学用語DNA、遺伝子、ゲノム、遺伝情報、タンパク質など)を正確に使って(使い分けて)解説できるかどうか。

すべて記述式です。簡潔に解説するように。

箇条書きやメモは採点しません。

図示してもかまいませんが、必ず解説文をつけること(図のみは採点しません)。

極端な誤答は減点することもあります。

 

 

質問等は電子メールで:

☆わかりやすい件名(Subject)を必ずつけること

 Subjectのないメールは受け取れません(迷惑メール対策)

☆必ず名のること

24時間以内に返事します

 返事か無ければ受け取っていない可能性が高い

 

 

試験当日の注意事項:

・講義と同じ場所です。

 着席する順番は問いませんが、着席可能な場所は指定します(カンニング防止のため)。

 

・次の資料の持ち込みを認めます。

  教科書、副読本、配付資料、ノート

 

・次の機器の使用を禁止します。

  パソコン、電子辞書、ケータイなどの電子機器類

 

・他人の文章を丸写ししないように。コピー解答は厳しく採点します。

 

・試験時間は60分。時間配分には十分に留意し、白紙解答がないよう

 全問題解答するように(選択問題はない)。

 

・答案は配布した所定の解答用紙に書くこと。

 解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい。

 

・試験終了後、全ての解答用紙と5回分のレポートを提出する。

問題用紙は持ち帰ること。次回の解説で使います。

 

予定問題(変更することもあります)

平成25524日(金) 9:1510:15

平成25年度 前期中間試験問題(第1講−第6講)「バイオテクノロジー」

・問題用紙(本紙)と解答用紙3枚を配布する

・試験中、教科書、ノート、配付資料、小テストの持ち込みを認める

・パソコン、電子辞書、スマートフォンなどの電子機器の使用は禁止する

・選択問題はない。全問解答せよ。極端な誤答は減点する

・小問(計4問ある)の解答順序は問わない。小問番号を解答用紙の左カラムに明記すること

・解答スペースが不足した場合は、同じ解答用紙の裏面を使ってもよい

・試験開始後30分以上経過すれば(9:45)途中退室を認める

すべての解答用紙を教卓の所定の場所に提出してから、静かに退室すること

・問題用紙は持ち帰ること。次回の授業で使用する

 

1 次の文章をよく読み、「ゲノム」「遺伝子」「DNA」などの学術用語を正確に使って、論理的に解説せよ(50)

@(略)

A(略)

1-1 @の事実は確認されていない。「確認されていない」ことを主張するためには、分子レベルでどのような証拠が必要だろうか?(以下略)

1-2 Aのような現象は起こりえるだろうか?(以下略)

 

 

2 次の文章は「『モンスター食品』が世界を食いつくす!」(イースト・プレス20133月刊)からの引用である。引用文をよく読み、問に答えよ(50)

 なんと食用キャベツに、猛毒を合成するサソリの遺伝子を組み込んだというのだ。

 とても正気とは思えない。スーパーマーケットの野菜売り場に並んでいる一見ふつうのキャベツが、じつは「サソリの毒入り!」となれば、だれもが悲鳴をあげるに違いない。「サソリ毒入りロールキャベツ」を食卓に出されたら、あなたはどうするか。箸をつける気になるのは、よほどのゲテモノ好きだろう。

 だいたい「昆虫」と「植物」を遺伝的に掛けあわせるとは・・・自然界では、ぜったいに起こりえない現象だ。

 神様だってお手上げの荒技を、遺伝子組み換え科学者たちは、やってのけるのである。

「いったい、どうしてこんなことを・・・」

 その答えは、なんと農薬の使用を抑えるためだという。

 サソリの”毒”がターゲットとして狙うのは、キャベツの葉を食べる小さなイモムシだ。イモムシがひとくちでも葉をかじると、即座にサソリの毒が体にまわり、コロリと即死する。

(引用者注:実際に引用文のような食用キャベツが市販されているわけではない)

2-1 (略)

2-2 (略)

2-3 (ボーナス問題 略)