共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問126 (生物（第1問） 問4)
問題文
タンパク質と遺伝子発現に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。
（a）タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、（b）シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、（c）遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部（c）に関連して、ヒトの遺伝子Xは、図1で示すようにエキソン1〜6から構成される。遺伝子Xから合成されるタンパク質について調べるために、実験1を行った。
実験1 通常条件下で培養したヒト細胞における遺伝子XのmRNAを調べたところ、1160塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xu）は252個のアミノ酸で構成されていた。次に、この細胞を高温条件下で培養した後、遺伝子XのmRNAを調べたところ、選択的スプライシングにより特定のエキソンに相当する領域が取り除かれ、mRNAは1134塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xs）は172個のアミノ酸で構成されていた。なお、タンパク質Xuとタンパク質Xsの翻訳は、ともにエキソン1に存在する開始コドンからはじまっていた。
（1）実験1の結果から考えられる、タンパク質Xsの合成を説明する次の文章中の（ ウ ）・（ エ ）に入る語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
タンパク質Xsを合成するmRNA（以下、Xs mRNA）では、（ ア ）に相当する領域が取り除かれた。それ以外の領域は、タンパク質Xuを合成するmRNAと（ イ ）配列であった。Xs mRNAでは、取り除かれた領域より（ ウ ）末端側でコドンの読み枠がずれ、タンパク質Xuとは異なるアミノ酸配列へと翻訳された。その結果、Xs mRNAでは（ エ ）に相当する領域に生じた終止コドンで翻訳が終了した。
（a）タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、（b）シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、（c）遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部（c）に関連して、ヒトの遺伝子Xは、図1で示すようにエキソン1〜6から構成される。遺伝子Xから合成されるタンパク質について調べるために、実験1を行った。
実験1 通常条件下で培養したヒト細胞における遺伝子XのmRNAを調べたところ、1160塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xu）は252個のアミノ酸で構成されていた。次に、この細胞を高温条件下で培養した後、遺伝子XのmRNAを調べたところ、選択的スプライシングにより特定のエキソンに相当する領域が取り除かれ、mRNAは1134塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xs）は172個のアミノ酸で構成されていた。なお、タンパク質Xuとタンパク質Xsの翻訳は、ともにエキソン1に存在する開始コドンからはじまっていた。
（1）実験1の結果から考えられる、タンパク質Xsの合成を説明する次の文章中の（ ウ ）・（ エ ）に入る語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
タンパク質Xsを合成するmRNA（以下、Xs mRNA）では、（ ア ）に相当する領域が取り除かれた。それ以外の領域は、タンパク質Xuを合成するmRNAと（ イ ）配列であった。Xs mRNAでは、取り除かれた領域より（ ウ ）末端側でコドンの読み枠がずれ、タンパク質Xuとは異なるアミノ酸配列へと翻訳された。その結果、Xs mRNAでは（ エ ）に相当する領域に生じた終止コドンで翻訳が終了した。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和7年度（2025年度）追・再試験 問126（生物（第1問） 問4） （訂正依頼・報告はこちら）
タンパク質と遺伝子発現に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。
（a）タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、（b）シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、（c）遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部（c）に関連して、ヒトの遺伝子Xは、図1で示すようにエキソン1〜6から構成される。遺伝子Xから合成されるタンパク質について調べるために、実験1を行った。
実験1 通常条件下で培養したヒト細胞における遺伝子XのmRNAを調べたところ、1160塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xu）は252個のアミノ酸で構成されていた。次に、この細胞を高温条件下で培養した後、遺伝子XのmRNAを調べたところ、選択的スプライシングにより特定のエキソンに相当する領域が取り除かれ、mRNAは1134塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xs）は172個のアミノ酸で構成されていた。なお、タンパク質Xuとタンパク質Xsの翻訳は、ともにエキソン1に存在する開始コドンからはじまっていた。
（1）実験1の結果から考えられる、タンパク質Xsの合成を説明する次の文章中の（ ウ ）・（ エ ）に入る語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
タンパク質Xsを合成するmRNA（以下、Xs mRNA）では、（ ア ）に相当する領域が取り除かれた。それ以外の領域は、タンパク質Xuを合成するmRNAと（ イ ）配列であった。Xs mRNAでは、取り除かれた領域より（ ウ ）末端側でコドンの読み枠がずれ、タンパク質Xuとは異なるアミノ酸配列へと翻訳された。その結果、Xs mRNAでは（ エ ）に相当する領域に生じた終止コドンで翻訳が終了した。
（a）タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、（b）シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、（c）遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部（c）に関連して、ヒトの遺伝子Xは、図1で示すようにエキソン1〜6から構成される。遺伝子Xから合成されるタンパク質について調べるために、実験1を行った。
実験1 通常条件下で培養したヒト細胞における遺伝子XのmRNAを調べたところ、1160塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xu）は252個のアミノ酸で構成されていた。次に、この細胞を高温条件下で培養した後、遺伝子XのmRNAを調べたところ、選択的スプライシングにより特定のエキソンに相当する領域が取り除かれ、mRNAは1134塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xs）は172個のアミノ酸で構成されていた。なお、タンパク質Xuとタンパク質Xsの翻訳は、ともにエキソン1に存在する開始コドンからはじまっていた。
（1）実験1の結果から考えられる、タンパク質Xsの合成を説明する次の文章中の（ ウ ）・（ エ ）に入る語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
タンパク質Xsを合成するmRNA（以下、Xs mRNA）では、（ ア ）に相当する領域が取り除かれた。それ以外の領域は、タンパク質Xuを合成するmRNAと（ イ ）配列であった。Xs mRNAでは、取り除かれた領域より（ ウ ）末端側でコドンの読み枠がずれ、タンパク質Xuとは異なるアミノ酸配列へと翻訳された。その結果、Xs mRNAでは（ エ ）に相当する領域に生じた終止コドンで翻訳が終了した。
- ウ：5′ エ：エキソン5
- ウ：5′ エ：エキソン6
- ウ：3′ エ：エキソン5
- ウ：3′ エ：エキソン6
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この過去問の解説 （2件）
01
この問題は、選択的スプライシングによって生じたフレームシフトが、どの位置で起こり、どこで翻訳が終了するかを考える問題です。
ポイントは、
①mRNAは、5'末端→3'末端の方向に読まれる。
②翻訳は開始コドンから始まり、終止コドンが現れた所で終了する。
③エキソンの一部が欠失し、読み枠がズレると、その後のエキソンで異なるアミノ酸配列になる。
読み枠がずれる方向
・エキソン３に相当する領域が取り除かれた。
・それ以外の配列は、Xu mRNAと同じ。
ということが分かっています。
エキソン３より後ろの部分で読み枠がズレるため、位置としては、「エキソン３より3'末端側」になります。
なぜなら、mRNAは5'末端から3'末端に向かって翻訳されるため、取り除かれた部分より後ろの配列で影響が出るからです。
よって、（ウ）＝3'となります。
タンパク質Xsは、172個のアミノ酸からできています。1つのアミノ酸は、3塩基で指定されるため、翻訳された塩基数は、172×3=516塩基です。
翻訳は、エキソン1の開始コドン（ATG）から始まります。
開始コドン以降で翻訳される領域を計算すると、
・エキソン１：143塩基
・エキソン２：240塩基
・エキソン４：80塩基
なので、143+240+80=463塩基となります。
ここに、エキソン５を加えると、463+71=534塩基となり、516塩基を超えます。
つまり、エキソン５の途中で新しい終止コドンが現れ、そこで翻訳が終了したと考えられます。
よって、（エ）＝エキソン５となります。
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02
遺伝子からのmRNAの転写→選択的スプライシング→タンパク質に翻訳されるという一連の流れについて、実験結果から考察する問題です。
図の各エキソンの塩基数や、タンパク質を構成するアミノ酸数を計算して考える必要がある問題です。
【ウ】の解説
高温条件下では26塩基であるエキソン３が取り除かれており、２６は３の倍数ではないため、エキソン３以降の３’末端側のコドンの読み枠がずれます。
【エ】の解説
タンパク質Xsのアミノ酸数は172個であるため、翻訳されている塩基は172×3＝516塩基になります。
開始コドンはエキソン１のATGなので、翻訳領域はエキソン１のATG以降の143塩基、エキソン２の240塩基、エキソン４の80塩基を足して143＋240＋80＝463塩基。エキソン５まで入れると463＋71＝534塩基となって516塩基を超えるため、コドンの読み枠がずれたことによって新たにできた終止コドンはエキソン５にあることが考えられます。
これらを踏まえて適切な選択肢を選びましょう。
不適です。
不適です。
正解です。
不適です。
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