遺伝子組換えを具体例で学ぶ.ppt

* 生命科学教育デジタルコンテンツ 「遺伝子操作を基本から学ぼう －実験に関する小問に挑戦してみよう！－ 」 第二項 「遺伝子組換えを具体例で学ぶ」 “遺伝子組換え実験の各操作の意味を考える” 2007.03.31 コンテンツシナリオ ■生命科学教育デジタルコンテンツ 第二項　「遺伝子組換えを具体例で学ぶ」 “遺伝子組換え実験の各操作の意味を考える” 第　　　章 節 項 シーン 章タイトル 遺伝子操作の基本を学ぼう １ 生命科学教育デジタルコンテンツ １ 遺伝子組換えを具体例で学ぶ 2 1 　生命科学の世界にようこそ！生命科学関連の新しい技術を総称してバイオテクノロジーと呼んでいますが、その中でも重要な技術として、ＤＮＡの切断?再結合を行う遺伝子組換えなどの遺伝子操作（遺伝子工学）があります。 「大腸菌を用いた形質転換」のコンテンツでは、まず、遺伝子操作を行う上で最も基本となる大腸菌の形質転換実験について学びました。このコンテンツでは、この大腸菌形質転換を用いた遺伝子組換えを具体例で学んでみましょう。 　 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 備 考 左から順にイラスト表示。 ※実験の冊子P２のイメージ。 第　　　章 節 項 シーン 章タイトル 遺伝子操作の基本を学ぼう １ 生命科学教育デジタルコンテンツ １ 遺伝子組換えを具体例で学ぶ 2 ２ 　この遺伝子組換え（遺伝子操作）によっては、有用なタンパク質の設計図などを含む目的ＤＮＡ断片を細胞外から入れて、細胞内で有用なタンパク質や目的ＤＮＡ断片を大量合成することができます。。（⑨の内容に関する伏線的なアニメを入れるが、深入りはしない） もちろん、このような遺伝子組換え実験は、法律に基づき、安全に実施されています。このとき、目的ＤＮＡを増やすためのＤＮＡをベクターＤＮＡ（vector：運び屋分子）、このベクターＤＮＡにつなぎ込まれる目的ＤＮＡをインサートＤＮＡ、これらのＤＮＡを増やすための細胞を宿主（host）と呼びますが、大腸菌形質転換を用いた遺伝子組換えでは、ベクターＤＮＡにはプラスミドＤＮＡ、宿主には大腸菌が用いられます。 　 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 備 考 第　　　章 節 項 シーン 章タイトル 遺伝子操作の基本を学ぼう １ 生命科学教育デジタルコンテンツ １ 遺伝子組換えを具体例で学ぶ 2 ３ 　遺伝子組換え実験によく用いられる大腸菌とプラスミドＤＮＡの遺伝的特徴をまとめてみると 表のようになります。大腸菌は、アンピシリン非耐性菌（アンピシリン存在下で生きることができない菌）で、正常なｌａｃＺ遺伝子（b‐ガラクトシダーゼ（乳糖分解酵素）のアミノ酸配列を指定する構造遺伝子）を持たず、正常なb‐ガラクトシダーゼを作りません。プラスミドＤＮＡは、アンピシリン耐性遺伝子（アンピシリン分解酵素の構造遺伝子）と正常なｌａｃＺ遺伝子を持ちます。 　 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 備 考 第　　　章 節 項 シーン 章タイトル 遺伝子操作の基本を学ぼう １ 生命科学教育デジタルコンテンツ １ 遺伝子組換えを具体例で学ぶ 2 ４ 　遺伝子操作によく用いられるあるプラスミドＤＮＡ（pUC119）の遺伝子地図はこのようになっており、「大腸菌を用いた形質転換」のコンテンツで説明した通りに、 アンピシリン耐性遺伝子（Ampｒ）、ori （オリジン）：プラスミドＤＮＡの複製開始点、さらに、Ｐ?Ｏ?ｌａｃＺとある「ラクトースオペロン」のコンテンツで学んだ遺伝子群を持っています。 Ｐとあるのは、プロモーター領域で、ＲＮＡ合成酵素に転写を開始させるための塩基配列、０は、オペレーター領域で、ＲＮＡ合成酵素の転写を制御する塩基配列、ｌａｃＺは、b‐ガラクトシダーゼ（乳糖分解酵素）のアミノ酸配列を指定する構造遺伝子です。これらのラクトースオペロンの遺伝子群は、遺伝子操作によって、目的のＤＮＡ断片をつなぎ込み遺伝子組換えプラスミドを新たに作成するための重要な領域です。 一方、大腸菌の方はというと、大腸菌とプラスミドＤＮＡの遺伝的特徴をまとめたこの表のように、大腸菌は、アンピシリン非耐性菌で、アンピシリン存在下で生育できず、正常なｌａｃＺの遺伝子を持っていません。 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 備 考 第一項 ⑨ 第一項 ⑨ ⑨ 第二項 第　　　章 節 項 シーン 章タイトル 遺伝子操作の基本を学ぼう １ 生命科学教育デジタルコンテンツ １ 遺伝子組換えを具体例で学ぶ 2 ５ 　遺伝子組換えに必要なのは、この大腸菌とＤＮＡだけではありません。これら以外に必要となる重要な道具があります。