－実験に関する小問に挑戦してみよう！－ 」 「大腸菌を用いた形質転換」“DNAは遺伝子の本体”

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1 －実験に関する小問に挑戦してみよう！－ 」 「大腸菌を用いた形質転換」“DNAは遺伝子の本体”
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！－ 」 第一項 「大腸菌を用いた形質転換」“DNAは遺伝子の本体” コンテンツシナリオ

2 第一項 「大腸菌を用いた形質転換」“DNAは遺伝子の本体”
■生命科学教育デジタルコンテンツ 第一項　「大腸菌を用いた形質転換」“DNAは遺伝子の本体”

3 １ １ 1 １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 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。 ある生物から取り出したＤＮＡを他の生物のＤＮＡに組み込む遺伝子組換えも可能となっています。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。 備 考

4 １ １ 2 １ 節タイトル 項タイトル シーン 他の生物の細胞 染色体DNA イラスト： 立体的に描いてください。 イラスト：
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 2 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 遺伝子組換え（遺伝子操作）によって、有用なタンパク質の設計図である遺伝子などを含む目的ＤＮＡ断片を 他の生物の細胞 染色体DNA イラスト： 立体的に描いてください。 イラスト： プラスミドの色をうす緑に変更。 これ以降のシーンも全てです。 他の生物の細胞 染色体DNA インスリン を作る 遺伝子部分 他の生物の細胞 染色体DNA 備 考

5 １ １ 2 １ 節タイトル 項タイトル シーン 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 2 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 細胞の外から入れて、 この細胞内でその有用なタンパク質や目的ＤＮＡ断片自身を大量合成することができます。 （第２項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） 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 備 考

6 １ １ 2 １ 節タイトル 項タイトル シーン 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 講座タイトル 節 項 第 章
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き このとき、目的ＤＮＡを増やすために用いられるＤＮＡをベクターＤＮＡ（vector：運び屋分子）、 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 染色体DNA 備 考

7 １ １ 2 １ 節タイトル 項タイトル シーン 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 2 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 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。 遺伝子組換え実験でよく行われる大腸菌形質転換では、 ベクターＤＮＡとしてプラスミド（plasmid）ＤＮＡ、 他の生物の細胞 染色体DNA 他の生物の細胞 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA 備 考

8 １ １ 2 １ 節タイトル 項タイトル シーン 大腸菌の染色体DNA 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 宿主として大腸菌が用いられます。 大腸菌の染色体DNA 備 考

9 １ １ 3 １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き このコンテンツでは、まず、遺伝子操作を行う上で最も基本となる「大腸菌を用いた形質転換」について学ぶことにしましょう。 皆さんは「形質転換」という言葉を聞いたことがありますか？ 「形質」というのは生物の持っている様々な性質のことです。 色や大きさや形、 備 考

10 １ １ 3 １ 節タイトル 項タイトル シーン イラスト： 最初は細胞の色は薄黄色です。 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ）
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 暑さに強いか寒さに強いか、 行動パターン、そして、どんな栄養が必要かといったことまで全て「形質」です。 形質転換とは、一般に、ある種の微生物に、細胞外からＤＮＡ（遺伝子）を入れて、 その微生物の遺伝的形質を変化させることを言います。この技術は、現在行われている遺伝子工学上の最重要技術の一つです。しかし、この技術は、生命科学にとって最も重要な真実を明らかにした歴史的実験に基づいていることを忘れてはなりません。 イラスト： 最初は細胞の色は薄黄色です。 備 考

11 １ １ 3 １ 節タイトル 項タイトル シーン ※矢印は動きの指示なので実際は表示させません 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ）
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き その実験とは、「DNAが遺伝子の本体である」ということを最初に明らかにした「肺炎双球菌の実験」です。 この実験では、本来、動物にとっては無毒なＲ型肺炎双球菌に、 ※矢印は動きの指示なので実際は表示させません 備 考

12 １ １ 3 １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 外部から、有毒なＳ型肺炎双球菌のＤＮＡだけを入ることによって、 備 考

13 １ １ 3 １ 節タイトル 項タイトル シーン 正常な2匹のねずみに菌がそれぞれ入っていき、Ｓ型菌のねずみだけが病気で寝る。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 3 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き もともと無毒だったＲ型菌が、動物への毒性という新たな遺伝的形質を獲得しました。 この結果から、 「DNAが遺伝子の本体であるということ」が証明されたのです。 しかし、この形質転換実験に用いられた肺炎双球菌は、危険性が高く遺伝子操作などには適しません。 そこで、現在では無毒で安全なＫ12株という種類の大腸菌が用いられています。 正常な2匹のねずみに菌がそれぞれ入っていき、Ｓ型菌のねずみだけが病気で寝る。 ※矢印は動きの指示なので実際は表示させません 備 考

14 １ １ 4 １ 節タイトル 項タイトル シーン 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA 講座タイトル 節 項
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き まず、遺伝子操作の基本：大腸菌形質転換において、細胞外から入れるベクターＤＮＡとして用いられる プラスミドＤＮＡについてご説明しましょう。 プラスミドＤＮＡとは、細胞内で複製され、世代を通じて安定して娘細胞に受け継がれるにもかかわらず、染色体ＤＮＡとは別個に存在して自律的に増殖する遺伝因子の総称です。一般に染色体ＤＮＡに比べ極めて小さい環状のＤＮＡ分子で、原則として細胞の生存に関しては必要不可欠というわけではありません。 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA 大腸菌の染色体DNA 備 考

15 １ １ 5 １ 節タイトル 項タイトル シーン 大腸菌 大腸菌 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 画面にあるように、大腸菌の染色体ＤＮＡは、環状のＤＮＡであり、約300万塩基対で、各細胞当たり１分子しか存在しません。 一方、プラスミドＤＮＡは、数千塩基対の小さな環状のＤＮＡで、各細胞当たり200～300分子存在します。（プラスミドＤＮＡ写真入れる） 大腸菌 大腸菌 備 考

16 １ １ ６ １ 節タイトル 項タイトル シーン 目的DNA断片 （インサートDNA） 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 　遺伝子操作（遺伝子組換え）では、このようなプラスミドＤＮＡにタンパク質の設計図である遺伝子などを含む目的ＤＮＡ断片（インサートＤＮＡ）をつなぎ込み、 目的DNA断片 （インサートDNA） 備 考

17 １ １ ６ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 大腸菌などの宿主を形質転換させます。これにより、形質転換された宿主に有用なタンパク質やDNAを作らせることが可能となります。 備 考

18 １ １ ６ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 他の生物由来の目的ＤＮＡ断片を入れることも可能なので、このような遺伝子操作はバイオテクノロジーの最も基本的かつ重要な技術ということで世界の生命科学の研究現場で行われているわけです。 そこで、ここでは、まず、大腸菌を目的DNA断片を含まない元のプラスミドＤＮＡ自体によって形質転換して、この大腸菌の遺伝的形質を変える実験についてご説明しましょう。 備 考

19 １ １ 7 １ 節タイトル 項タイトル シーン （1mm＝1/1000mm） 先ほどの続きで 大腸菌小さくなって、シャーレがフェードイン。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 7 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 　このように、大腸菌の細胞外から、プラスミドＤＮＡが入るのですが、 どのようにして大腸菌にプラスミドＤＮＡが入ったことを確認できるのでしょうか。考えてみてください。 ではここで、問題です。一体どのようにして大腸菌にプラスミドＤＮＡが入ったことを確認できるのでしょうか。次の①～④から１つ選んでください。４択：①眼で見て入れるので確認できる。②プラスミドＤＮＡに色をつけてあるので確認できる。③大腸菌が細胞分裂できなくなるので確認できる。④プラスミドＤＮＡの中に目印になる特有の遺伝子を入れてあるので確認できる。 一旦停止→正解：ピンポン　不正解：ブザー（以下同様） もちろん、④が正解です。 （1mm＝1/1000mm） 先ほどの続きで 大腸菌小さくなって、シャーレがフェードイン。 （シャーレの中に大腸菌が入っていますよというイメージで。） コロニーの写真表示。 コロニーの写真 （大腸菌の集まり） 備 考

20 １ １ 7 １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 大腸菌形質転換とは、目印になる特有な遺伝子が大腸菌の中で働いて、 大腸菌の遺伝的形質を変化させることであり、 この実験も「DNAが遺伝子の本体である」ということを証明した実験の１つです。 大腸菌自体が 備 考

21 １ １ 7 １ 2ｎm 節タイトル 項タイトル シーン （1ｎm＝1/1000mm） 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 約３mmで、約300分の１mm以下の大きさであり、ＤＮＡの太さは、さらにその約1500分の1にあたる2ｎmなので、光学顕微鏡でもＤＮＡを見ることはできません。よって、①②は明らかに不可能ですね。 形質転換で宿主細胞の大腸菌が分裂できなくなったら、生育不能となり、遺伝子操作しても意味がないので、③も明らかに間違いです。 2ｎm （1ｎm＝1/1000mm） 備 考

22 １ １ ８ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き それでは、プラスミドＤＮＡにプログラムされている、この目印遺伝子についてご説明しましょう。 一般に、プラスミドＤＮＡには、抗生物質と呼ばれる薬剤に対する耐性遺伝子が存在します。 抗生物質とは、生物の正常な生育または機能を阻害する物質ですが、一般には、細菌などの原核生物の生育を妨げる物質です。 備 考

23 １ １ ８ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 大腸菌の形質転換にはペニシリンの一種であるアンピシリンという物質がよく用いられます。 大腸菌は原核生物ですから、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）を外部から取り入れない限り生育できません。 備 考

24 プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 ８ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き もし、この遺伝子が大腸菌に入れば、大腸菌は抗生物質に対する耐性という形質を獲得し、抗生物質存在下でも生育することができるようになります。 では、アンピシリン耐性遺伝子を持ったプラスミドDNAが入った大腸菌はアンピシリン存在下でどうなると思いますか。 もうわかりましたね。 つまり、目印遺伝子であるアンピシリン耐性遺伝子を持ったプラスミドＤＮＡを細胞の外から入れると、その大腸菌は、アンピシリン存在下でも生育可能となるので、プラスミドＤＮＡが大腸菌に入ったことが確認できるのです。 プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。 イラスト： バックのきみどりを薄紫に変更。 これ以降のシーンも全てです。 備 考

25 プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 8 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。 大腸菌君の顔などが消え、普通の大腸菌のイラストになる。 大腸菌が分裂して増えていく。 ※実写ビデオの映像を参考。 備 考

26 １ １ ９ １ 解説に進む 節タイトル 項タイトル シーン 「解説に進む」ボタン表示。 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ）
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き これは、遺伝子操作によく用いられるあるプラスミドＤＮＡ（pUC119）の遺伝子地図で、プラスミドが持つ主な遺伝子を示した図です。 先ほど説明したアンピシリン耐性遺伝子は、Ampｒと示されています。ori （オリジン） とあるのは、プラスミドＤＮＡの複製開始点と呼ばれる特異的な塩基配列です。 ではここで問題です。プラスミドＤＮＡは、必ずOｒｉ（オリジン）部位を持たなければなりません。それはなぜでしょうか。 （一旦停止） その通り、この部位がないと大腸菌内でＤＮＡの複製、つまりコピーを作ることができません。プラスミドＤＮＡが大腸菌に入ることができても、そのコピーを複製できなければ、次世代の娘細胞に受け継ぐことができないということですね。 「解説に進む」ボタン表示。 解説に進む 備 考

27 １ １ ９ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き また、Ｐ・Ｏ・ｌａｃＺとあるのは、「ラクトースオペロン」のコンテンツで学んだ遺伝子群です。 Ｐとあるのは、プロモーター領域で、 備 考

28 １ １ ９ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 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。 備 考

29 １ １ ９ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 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。この話は、次のコンテンツ「遺伝子組換え実験を具体例で学ぶ」でお話するとして、大腸菌の形質転換の話に戻りましょう。 備 考

30 １ １ １０ １ 大腸菌液体培養 大腸菌 遠心機が回転する。 ※矢印は表示させません。 ※矢印は表示させません。 大腸菌 節タイトル
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １０ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 大腸菌形質転換では、カルシウム法と呼ばれる方法がよく用いられていますが、この実験を簡単にご説明しましょう。まず、このように大腸菌を液体培地の中で培養します。 次に、この培養液を遠心機にかけて大腸菌を沈殿させ、 大腸菌液体培養 大腸菌 遠心機が回転する。 ※矢印は表示させません。 ※矢印は表示させません。 大腸菌 備 考

31 集菌 混濁 １ １ １０ １ テキスト表示。 大腸菌 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 上澄みの培養液を捨てて大腸菌だけを残します。この操作を、集菌といいます。 次に、集菌した大腸菌の塊に、50mMの塩化カルシウム溶液（CaCl2）を加え、 大腸菌がバラバラになって塊が眼に見えなくなるまで十分に攪拌します。この操作を、懸濁といいます。 テキスト表示。 集菌 大腸菌 混濁 備 考

32 １ １ １０ １ 0℃で5分間 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き そして、0℃で5分間放置したあと、 この塩化カルシウム懸濁液に、 プラスミドＤＮＡを加えます。 この混合液をスプレッドという操作で、このように寒天培地の表面に塗り広げます。 0℃で5分間 備 考

33 １ １ １０ １ スプレッド 節タイトル 項タイトル シーン 黄色っぽい液が薄く広がっていく。 また視点がだんだん動いて横からの視点に戻る。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １０ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き この寒天培地は、37℃で一晩培養します。 これらの一連の操作は、もちろん、他の細菌などの混入を防ぐために、無菌的に行われることに注意します。特設サイト⇒ここからは、吉本自作の大腸菌の形質転換簡便法マニュアルビデオにリンクして展開 スプレッド 黄色っぽい液が薄く広がっていく。 また視点がだんだん動いて横からの視点に戻る。 備 考

34 講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １０ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 備 考

35 ⑩ １ １ １１ １ 大腸菌はうすい黄色。 ＤＮＡが大腸菌に入り、 大腸菌が青色に変化。 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き この方法では、大腸菌を塩化カルシウム液（CaCl2）で処理し、そのあとに、プラスミドＤＮＡを加えることによって、 このＤＮＡ分子が大腸菌に侵入し、菌内で外部から入った遺伝子が働く（発現する） ことによって大腸菌の遺伝的形質を変えることになります。ここで、不思議なことの気がつきませんか。形質転換ということは、 大腸菌の外から大きな生体分子であるＤＮＡを入れることになるのですが、 ⑩ 大腸菌はうすい黄色。 ＤＮＡが大腸菌に入り、 大腸菌が青色に変化。 備 考

36 先生にデータの表をいただける。 １ １ １１ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き なぜ、このような大きなＤＮＡ分子が細胞膜などを通過して大腸菌内に侵入できるのか。また、このようなことをして、なぜ大腸菌が死なないのかなど多くの疑問が生じます。これらの問題に対する正解はまだ得られていません。 とにかく、塩化カルシウム液（CaCl2）で処理されることによって、一時的に細胞膜にＤＮＡ分子が通過できるような穴があく可能性があり、大腸菌は危機的な状態にあるようです。 よって、塩化カルシウム処理後は、０℃に近い低温に保存されなければ、形質転換はうまく行きません。 先生にデータの表をいただける。 備 考

37 講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １２ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 　カルシウム処理した大腸菌液を先ほど学んだ抗生物質アンピシリンを含んだ寒天培地にスプレッドします。 すると、プラスミドＤＮＡが侵入し、形質転換した菌（形質転換体）しか生育できません。形質転換体はこのように増殖し、 一晩でコロニーという菌の塊となります。 大腸菌君が大腸菌になり、分裂して増えていく。 備 考

38 １ １ １２ １ ①約20回 ②約2000回 ③約200000回 ① ①約20回 ②約2000回 ③約200000回 y=２
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １２ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 大腸菌の大きさは、約３mmですが、一晩でこのように数mmのコロニーとなり、肉眼でも見えるようになるのです。 （実物コロニー写真） ではここで問題です。この１個のコロニーについて調べてみたところ、何と約１千万匹（細胞）の大腸菌の集まりでした。 この１個のコロニーは、大腸菌液を寒天培地にスプレッドしたときに、たまたまそこに撒かれた１匹の大腸菌形質転換体から細胞分裂してできたものなので、 １個のコロニーの中に存在する大腸菌は、すべて、全く同じ遺伝子を持ったクローンです。 では、１匹の大腸菌が約何回分裂して１個のコロニーになったと思いますか。考えてみてください。では次の①～③から１つ選んでください。３択：①約２０回　②約２０００回　③約２０００００回　 一旦停止→正解：ピンポン　不正解：ブザー その通り、計算の結果から、一晩でおおよそ２４回ということですから、①約２０回が正解です。 （1mm＝1/1000mm） ①約20回 ②約2000回 ③約200000回 　　① ①約20回 ②約2000回 ③約200000回 y=２ 1千万匹=10　匹 10　=2 log10　=log2 x≒23 x 7 7 x 計算式を表示。 備 考

39 １ １ １２ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き さらに、この結果から大腸菌は、約20分～30分に１回の速さで細胞分裂することがわかりますね。（分裂の実写映像） 備 考

40 プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １３ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き このように、プラスミドＤＮＡが、大腸菌の外から入ることで、 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）が、アンピシリン耐性という形質を得たわけで、 このことから、「ＤＮＡが遺伝子の本体である」ことは明らかということがわかりましたね。では最後に皆さんが分子レベルでこの大腸菌形質転換の現象を理解できているかを問ってみましょう。 プラスミドが大腸菌君に入る。 プラスミドが増え、にこっと笑って元気もりもり。 備 考

41 １ １ 13、１４ １ 節タイトル 項タイトル シーン 大腸菌の染色体ＤＮＡ アンピシリン耐性遺伝子
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 13、１４ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き では問題です。この現象、つまり、「なぜ、この形質転換体がアンピシリン存在下で生きることができるのか」を分子レベルの遺伝子発現まで言及して説明してみてください。ではどうぞ。（一旦停止） 　できましたか。では、解説です。 （ここからシーン1４） なぜ、この形質転換体がアンピシリン存在下で生きることができるのか」を遺伝子発現のレベルで説明してみましょう。 まず、大腸菌内に侵入した プラスミドのAmpｒ （アンピシリン耐性遺伝子）が、 大腸菌の染色体ＤＮＡ アンピシリン耐性遺伝子 ナレ「アンピシリン～」で、アンピシリンの部分が強調される。 備 考

42 リボソームに翻訳され、タンパク質ができるアニメーション。 タンパク質がアンピシリン分解酵素になる。（実際には○になればオッケー）
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １４ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き このように大腸菌内で転写され、mＲＮＡ（伝令ＲＮＡ）が合成されます。 次に、このｍＲＮＡがリボソームで翻訳され、アンピシリン分解酵素が合成されます。 この酵素は、このように寒天培地に存在するアンピシリンを次々に分解することによって、大腸菌は死滅することなく生育できるようになるわけですね。これが、大腸菌形質転換の意味であり ※矢印は表示させない。 mRNA 昨年のコンテンツで使用した、mRNAが リボソームに翻訳され、タンパク質ができるアニメーション。 タンパク質がアンピシリン分解酵素になる。（実際には○になればオッケー） アンピシリンがあるところに、大腸菌くんがスーパーマンのように飛んでくる。 備 考

43 １ １ １４ １ 節タイトル 項タイトル シーン 大腸菌くんのまわりから、だんだんアンピシリンが引いていく。
講座タイトル １ 節タイトル １ 項タイトル シーン 節 項 １４ 第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き 「ＤＮＡが遺伝子の本体である」ということです。 大腸菌くんのまわりから、だんだんアンピシリンが引いていく。 二重らせんのプラスミドがフェードイン。 備 考

44 １ １ １５ １ 節タイトル 項タイトル シーン 講座タイトル 節 項 第 章 原稿（シナリオ） 画 面 動 き
第　　　章 １ 章タイトル 原稿（シナリオ） 画　　面 動　　き どうでしたか？目に見えないこのような分子レベルの生命科学の世界にも、すばらしい世界が存在するのです。すごいですよね。あなたの生命に対するイメージは変わりましたか？もしよければ、あなたのご意見・ご感想・ご質問などお聞かせ下さい。 ではまた、生命科学デジタルコンテンツでお会いしましょう。 備 考

45 １ ２ テスト Ｎｏ． Ｎｏ 問 題 答え 解 説 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 講座タイトル ＯＸ選択方式 節 第 章
第　　　章 ２ 章タイトル 原稿（シナリオ） Ｎｏ 問　　　　　題 答え 解　　　　　説 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０