理系生物 ☆チェック&演習 p34 大問27 問2☆

チェック&演習のp34の27の問2を教えて欲しいという質問をいただきましたので答えておきますね！！

考える順番を説明していくね！！

まずいきなりやけど「ラクトースオペロンって何？？」

・・遺伝子を発現させて、ラクトースを分解する酵素を作る仕組みやんね！？

このラクトースオペロンを普段使っていますか？？・・使ってないですよ！

なぜなら大腸菌は基本グルコースで生きてるから。

だからこのラクトースオペロンは基本使っていません。

グルコースが無くてラクトースがある時にだけにこのラクトースオペロンがはたらくっていうのを覚えておいてね！

次に大問２７の図のア〜エを説明しておくね！

アは調節遺伝子があるところで、ここでリプレッサーを合成します！

イはプロモーターというところで、ここのRNAポリメラーゼが結合して転写がスタートします！

ウはオペレーターというところで、ここにリプレッサーが結合します！

エは構造遺伝子があるところで、この部分を転写することで、ラクトース分解酵素が作られます！

そして「ラクトースオペロンは基本いらない」だったので、普段はオペレーターの部分にリプレッサーが

結合して転写を行わない状態になっています。ラクトースがあると、ラクトースがリプレッサーと結合して、

リプレッサーがオペレーターから外れるっていう仕組みだったね？

さて（ⅰ）を見ると、「グルコースは含まないがラクトースを含む培地で、生育できなくなる変異株」って書いてあるね。

「グルコースは含まないがラクトースを含む培地」って、これがラクトースオペロンがはたらくのに適した環境やね！

だから普通はラクトースオペロンがはたらいて、ラクトースを分解して生きていけるはず・・。でも「生育できなくなる」

と書いてあるので、これはどこが壊れた場合（突然変異が起こった場合）かを考えていきましょう！！

アが壊れた場合・・そもそもリプレッサーが作られないよね。だからリプレッサーによってストップできず、

ラクトースオペロンは常にはたらいた状態になる。・・ということはラクトース分解酵素が作られるので、ラクトース

を分解して生きていけるよね？？　だから×

イが壊れた場合・・プロモーターが壊れると、ここにRNAポリメラーゼが結合できないよね？？

ということは転写がスタートできません！！ラクトース分解酵素はもちろん合成されないので、ラクトースしかない環境では

生育できなくなります。　だから○

ウが壊れた場合・・オペレーターが壊れると、ここにリプレッサーが結合できなくなります。すると、ラクトースオペロンは

常にはたらいた状態になる。・・あとはアの時と同じやね。　だから×

エが壊れた場合・・構造遺伝子が壊れると、ラクトース分解酵素が作られなくなります。もちろんラクトースしかない環境では

生育できなくなります。　だから○

という感じで⑨が正解になるね！！

次に（ⅱ）を見ていくね！！

「グルコースもラクトースも含まない培地で、正常なラクトース分解酵素を合成する変異株」って書いてるね。

ちなみにさっきの（ⅰ）はラクトース分解酵素を合成できないものを選んだので、今回はラクトース分解酵素を合成できるものを選ぶので、さっきの逆でアとウ！って簡単に答えはわかるんやけど、一応さっきと同じように、ア〜エの一つずつ壊れた場合

をそれぞれ見ていきましょう！

アが壊れた場合・・リプレッサーができない→リプレッサーで転写をストップできない→ラクトース分解酵素が合成される。

だから○やね。

イが壊れた場合・・プロモーターが壊れてRNAポリメラーゼが結合できない→ラクトース分解酵素が合成されないので×。

ウが壊れた場合・・オペレーターが壊れて、ここにリプレッサーが結合できない→ラクトースオペロンははたらいた状態になるので、ラクトース分解酵素は合成されるね！だから○

エが壊れた場合・・構造遺伝子が壊れると、ラクトース分解酵素は作られなくなるので、もちろん×

どう？なんとなく分かったかな？？