問題：DNAの二重らせん構造で、塩基対が決まっている理由を説明しなさい。

解答例：AはT、GはCと相補的に水素結合をつくるため。

解説：塩基の形と水素結合の位置が対応します。

問題：DNA複製が半保存的複製と呼ばれる理由を説明しなさい。

解答例：親DNAの各鎖が鋳型となり、新しい鎖が合成され、できたDNAには親鎖が1本ずつ残るから。

解説：半分がもとの鎖として保存されます。

問題：遺伝子とは何か、タンパク質との関係を含めて説明しなさい。

解答例：特定のタンパク質やRNAの情報をもつDNA上の領域である。

解説：遺伝子は形質発現の情報単位です。

問題：転写でつくられる分子の名前と役割を説明しなさい。

解答例：mRNAがつくられ、DNAの塩基配列情報をリボソームへ運ぶ。

解説：転写ではDNAの情報がRNAに写し取られます。

問題：翻訳でリボソームが果たす役割を説明しなさい。

解答例：mRNAのコドンを読み取り、tRNAが運ぶアミノ酸を順につなげてポリペプチドを合成する。

解説：翻訳は塩基配列をアミノ酸配列に変える過程です。

問題：コドンとアンチコドンの関係を説明しなさい。

解答例：mRNAの3塩基のコドンに対し、tRNAの相補的な3塩基のアンチコドンが結合する。

解説：相補性により正しいアミノ酸が運ばれます。

問題：突然変異がタンパク質の性質を変えることがある理由を説明しなさい。

解答例：DNAの塩基配列が変わるとmRNAのコドンが変わり、アミノ酸配列が変化することがあるから。

解説：アミノ酸配列の変化は立体構造に影響します。

問題：有糸分裂で染色体が凝縮する利点を説明しなさい。

解答例：DNAを正確に分配しやすくし、絡まりや切断を防ぐため。

解説：染色体は分裂時に見やすい形になります。

問題：減数分裂で染色体数が半減する意義を説明しなさい。

解答例：受精後に種に固有の染色体数を保つため。

解説：配偶子形成では染色体数を半分にします。

問題：相同染色体とは何か説明しなさい。

解答例：父母から1本ずつ受け継いだ、同じ種類の遺伝子を同じ位置にもつ染色体の対。

解説：同じ形と遺伝子座をもつ対です。

問題：メンデルの分離の法則を説明しなさい。

解答例：対になっている遺伝子が配偶子形成時に分かれ、それぞれ別の配偶子に入るという法則。

解説：減数分裂の相同染色体分離と対応します。

問題：独立の法則が成り立つ条件を説明しなさい。

解答例：異なる形質を決める遺伝子が別の染色体上にある、または十分離れている場合に成り立ちやすい。

解説：連鎖している遺伝子では比がずれることがあります。

問題：連鎖とは何か説明しなさい。

解答例：同じ染色体上にある遺伝子が一緒に受け継がれやすい現象。

解説：染色体単位で移動するためです。

問題：組換えが遺伝的多様性を生む理由を説明しなさい。

解答例：減数分裂で相同染色体の一部が交換され、親と異なる遺伝子の組み合わせが生じるから。

解説：交叉によって新しい組み合わせができます。

問題：伴性遺伝で性別により形質の現れ方が異なる理由を説明しなさい。

解答例：性染色体上の遺伝子は雌雄で持つ本数や組み合わせが異なるため。

解説：X染色体上の遺伝子では特に差が出やすいです。

問題：遺伝子発現が細胞ごとに異なる理由を説明しなさい。

解答例：同じDNAをもっていても、働く遺伝子と働かない遺伝子が細胞の種類により異なるから。

解説：分化は遺伝子発現の調節と関係します。

問題：オペロン説で調節遺伝子が重要な理由を説明しなさい。

解答例：リプレッサーなどをつくり、構造遺伝子の転写を調節するから。

解説：原核生物の遺伝子発現調節の代表例です。

問題：PCR法でDNAを増幅できる理由を説明しなさい。

解答例：プライマーと耐熱性DNAポリメラーゼを使い、温度変化を繰り返して特定領域を複製するから。

解説：変性、アニーリング、伸長を繰り返します。

問題：電気泳動でDNA断片を分けられる理由を説明しなさい。

解答例：DNAは負に帯電しており、電場中で移動し、短い断片ほどゲル内を速く進むから。

解説：長さの違いを利用します。

問題：遺伝子組換え技術で制限酵素を使う理由を説明しなさい。

解答例：特定の塩基配列を認識してDNAを切断し、目的遺伝子を取り出したり組み込んだりするため。

解説：DNAを扱う分子のはさみのような役割です。

問題：あるDNA鎖の一部が3’-TAC GGA CTT-5’である。この鎖を鋳型に転写されるmRNAの塩基配列を5’から書きなさい。

解答例：5’-AUG CCU GAA-3’。

解説：RNAではTの代わりにUが使われ、鋳型鎖と相補的になります。

問題：1個のアミノ酸を指定する塩基が3個である必要を説明しなさい。

解答例：塩基4種類で2個ずつでは16通りしかなく20種類のアミノ酸を指定できないが、3個なら64通りで指定できるから。

解説：遺伝暗号の組み合わせ数の問題です。

問題：サイレント変異でアミノ酸が変わらない理由を説明しなさい。

解答例：複数のコドンが同じアミノ酸を指定する縮重があるため。

解説：遺伝暗号には冗長性があります。

問題：フレームシフト変異が大きな影響を与えやすい理由を説明しなさい。

解答例：塩基の挿入や欠失で読み枠がずれ、以後のコドンとアミノ酸配列が大きく変わるから。

解説：3の倍数でない変化は読み枠をずらします。

問題：二遺伝子雑種で9：3：3：1が現れる条件を説明しなさい。

解答例：2組の対立遺伝子が独立に分離し、完全優性で、配偶子が同じ確率でできる場合。

解説：独立の法則と優性の法則が前提です。

問題：検定交雑を行う目的を説明しなさい。

解答例：優性形質を示す個体の遺伝子型がホモ接合かヘテロ接合かを調べるため。

解説：劣性ホモ個体とかけ合わせて判定します。

問題：組換え価が染色体上の距離の推定に使える理由を説明しなさい。

解答例：遺伝子間の距離が遠いほど交叉が起こりやすく、組換え個体の割合が大きくなるため。

解説：組換え価1％を1cMとして扱います。

問題：DNA鑑定で個人差を調べられる理由を説明しなさい。

解答例：個人ごとに反復配列などの長さや塩基配列に違いがあり、それを比較できるから。

解説：全DNAが大きく違うのではなく、変異しやすい領域を見ます。

問題：遺伝子発現調節が発生に重要な理由を説明しなさい。

解答例：時期や場所に応じて特定の遺伝子が働くことで、細胞の分化や器官形成が進むから。

解説：同じゲノムから異なる細胞ができます。

問題：iPS細胞が多能性をもつ理由を説明しなさい。

解答例：体細胞に特定の遺伝子を導入して未分化に近い状態へ戻し、多様な細胞へ分化できる性質を得るから。

解説：分化状態を初期化する技術です。

問題：減数分裂で第一分裂と第二分裂の意味が異なることを説明しなさい。

解答例：第一分裂では相同染色体が分離して染色体数が半減し、第二分裂では姉妹染色分体が分離する。

解説：第一分裂が還元分裂です。

問題：染色体不分離が起こると染色体数異常が生じる理由を説明しなさい。

解答例：減数分裂で染色体または染色分体が正しく分かれず、染色体数の多い配偶子や少ない配偶子ができるから。

解説：受精後の個体で数の異常が現れます。

問題：エピジェネティックな調節が塩基配列を変えずに形質に影響する理由を説明しなさい。

解答例：DNAのメチル化やヒストン修飾により、遺伝子の転写されやすさが変化するため。

解説：配列そのものではなく発現状態を変えます。

問題：同じ遺伝子をもつ一卵性双生児でも形質に差が出ることがある理由を説明しなさい。

解答例：環境やエピジェネティックな変化により遺伝子発現が異なる場合があるから。

解説：遺伝子型が同じでも表現型は完全一致しないことがあります。

問題：ゲノム編集で特定遺伝子を狙って変えられる理由を説明しなさい。

解答例：標的配列を認識するRNAなどに導かれた酵素が特定部位を切断し、修復過程で配列を変えられるから。

解説：CRISPR-Cas9などが代表です。

問題：選択的スプライシングが少ない遺伝子数で多様なタンパク質をつくれる理由を説明しなさい。

解答例：同じ前駆体mRNAから異なるエキソンの組み合わせをもつ成熟mRNAができるため。

解説：一つの遺伝子から複数の産物が得られます。

問題：遺伝暗号がほぼ普遍的であることの進化上の意味を説明しなさい。

解答例：多くの生物が共通祖先をもつことを示す根拠になり、遺伝子組換え技術で異種生物に遺伝子を発現させやすい。

解説：共通性は生命の進化を考える手がかりです。

問題：連鎖している2遺伝子で親型が多く組換え型が少なくなる理由を説明しなさい。

解答例：同じ染色体上にあるため一緒に配偶子へ入ることが多く、交叉が起こった場合だけ組換え型が生じるから。

解説：独立に分配されないことが原因です。

問題：DNA複製でリーディング鎖とラギング鎖が生じる理由を説明しなさい。

解答例：DNAポリメラーゼが5’から3’方向にしか新生鎖を伸長できず、二本鎖が逆向きに並ぶため。

解説：片方は連続的、もう片方は不連続的に合成されます。

問題：遺伝情報の流れをセントラルドグマとして説明し、例外にも触れなさい。

解答例：通常はDNAからRNAへ転写され、RNAからタンパク質へ翻訳されるが、RNAウイルスでは逆転写などの例外もある。

解説：基本の情報の流れと例外を区別します。