共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問127 (生物（第1問） 問5)

この問題は、実験結果からタンパク質Xu・Xsの働きを推測し、その仮説を確かめるための追加実験を考える問題です。

ポイントは、

①GFPが光るがどうかで、シャペロンA遺伝子が転写されたかを判断できる。

②転写を促進するタンパク質を調べるには、プロモーターや転写調節領域への作用を調べる。

という点です。

＜実験２で何を調べているか＞

今回の実験では、シャペロンA遺伝子のプロモーター・転写調節領域＋GFP遺伝子を組み込んだプラスミドを細胞に導入しています。

つまり、シャペロンA遺伝子が転写される→GFP遺伝子も一緒に転写される→GFPが作られる→青色光を当てると緑色に光るという仕組みです。

よって、緑色蛍光がでる＝シャペロンA遺伝子の転写が促進されたと判断できます。

＜実験結果から考える＞

結果は、

・Xuを導入→緑色蛍光なし

・Xsを導入→緑色蛍光あり

・どちらも導入しない→緑色蛍光なし

タンパク質Xsを入れたときだけGFPが作られたため、タンパク質XsはシャペロンA遺伝子の転写を促進すると考えられます。

つまり、

d：タンパク質Xsは、シャペロンAのmRNAの合成を促進すると言えます。

また、a・bでは、「XuやXsがシャペロンAタンパク質を分解する」と考えています。

しかし、今回の実験で見ているのは、シャペロンA遺伝子の転写が起こるかどうかです。

もし、XuやXsがシャペロンAタンパク質を分解するだけなら、GFP遺伝子の転写には影響しません。その場合、GFPは作られるはずですが、実際にはXuでは蛍光が見られません。

よって、a・bは誤りとなります。

＜仮説をさらに検証する実験＞

支持された仮設は、「XsがシャペロンA遺伝子の転写を促進する」というものです。

では、Xsがどのように転写を促進するのかを調べる必要があります。

転写を調節する場合、タンパク質は通常。プロモーターと転写調節領域に結合して働きます。したがって、調べるべきなのは、f：タンパク質Xu・XsがシャペロンA遺伝子のプロモーターや転写調節領域に結合するかです。

一方、e：シャペロンAタンパク質と結合するか調べる」では、タンパク質の分解や修飾などを調べる事になり、今回分かった「転写促進」という働きを直接検証するものではないので、誤りとなります。

この問題は、実験結果から支持される仮説と、その仮説をさらに検証するための適切な実験計画を選択する問題です。

シャペロンA遺伝子のプロモーターと転写調節領域を含むDNAを、緑色蛍光タンパク質（以下、GFP）の遺伝子につなげたプラスミドを導入しているため、シャペロンA遺伝子を転写する際にGFP遺伝子も転写されます。

導入したタンパク質がない時には緑色蛍光がないことから、そのままではシャペロンA遺伝子が転写されないことがわかります。

タンパク質Xsを導入した場合のみ緑色蛍光があったため、タンパク質XsがシャペロンA遺伝子の転写を促進していることがわかります。

タンパク質Xuを導入した際にも緑色蛍光がなかったことから、タンパク質XuはシャペロンA遺伝子の転写を促進していないことがわかります。

もしタンパク質Xuやタンパク質XsがシャペロンAタンパク質を分解するという仮説であれば、GFPタンパク質は作られているので、緑色蛍光はあるはずです。

このことから、タンパク質Xsが、シャペロンAのmRNAの合成を促進していることが考えられます。

また、この仮説を検証するためには、転写段階でのタンパク質Xu・タンパク質Xsの作用を調べればよいので、タンパク質Xu・タンパク質Xsが、シャペロンA遺伝子のプロモーターや転写調節領域に結合するかを調べる必要があります。

よって、【ｄ】と【ｆ】の組み合わせが正解となります。