一般的な本醸造方式によるしょうゆもろみの発酵に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「しょうゆもろみは、麹と食塩水を混合して発酵タンクに入れ、食塩濃度 ㋐ ％にして仕込む。しょうゆ中のアミノ酸は、しょうゆもろみ中で主に ㋑ によって生産される。また、香味に寄与するエタノールやグリセロールは、主に ㋒ によって生産される。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
かなり濃いと考えれば、17 ~ 18 % と判断できるのではないでしょうか。正解は 4 or 5 です。

㋑ ですが
しょうゆもろみ中のアミノ酸は、タンパク質の分解により産生されます。ちなみに、コリネバクテリウムは、1950年代に日本でグルタミン酸生産菌として単離され，様々利用されている有用微生物です。

㋒ ですが
しょうゆもろみなので「酵母」と考えられます。放線菌は堆肥発酵に関与する細菌として知られています。

以上より、正解は 4 です。

二次代謝産物に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「二次代謝産物とは、微生物にとって生命活動に ㋐ 物質の総称であり、多くの ㋑ が二次代謝産物に分類される。微生物が二次代謝産物を生産する際の、微生物数と二次代謝産物の生産量を表すグラフは ㋒ である。」

㋐　㋑　㋒
1. 直接関与する　アミノ酸　図Ⅰ
2. 直接関与する　アミノ酸　図Ⅱ
3. 直接関与する　抗生物質　図Ⅱ
4. 直接関与しない　アミノ酸　図Ⅰ
5. 直接関与しない　抗生物質　図Ⅱ

　解 説　　　　　

二次代謝産物とは、生物の細胞成長、発生、生殖といった、生命活動に直接関与していない有機化合物の総称です。

抗生物質とは、かびや細菌により分泌され、他の微生物の発育・繁殖をおさえる物質です。代表例がペニシリンです。抗生物質は、二次代謝産物の一種です。

生命活動に必須ではないことから、微生物数がある程度増えるまで必要ないから作られていないという解釈ができ、これは図Ⅱと符号します。図Ⅰは、生命活動に直接関与するような、一次代謝物質の生産量を表すグラフと考えられます。

以上より、正解は 5 です。

Bacillus 属に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「Bacillus 属は ㋐ のうち、㋑ に分類される。アルカリ性の環境に適応できる種も多種存在しており、これらの微生物が生産する ㋒ は様々な家庭用洗濯洗剤に配合されている。」

　解 説　　　　　

Bacillus 属といえば、食中毒原因菌の一つであるセレウス菌や、枯草菌、炭疽菌などが含まれる属です。つまり、細菌の一種です。細菌なので、原核生物の一種です。正解は 1 or 2 です。ちなみに、糸状菌とは、一般的にかびと呼ばれる、真菌の一種です。

Bacillus 属は 好アルカリ菌で、産生するアルカリプロテアーゼが洗剤添加物などに利用されています。ちなみに、バイオサーファクタントは、微生物が産生する界面活性剤のことです。

以上より、正解は 2 です。

ポリメラーゼ連鎖反応に関する次の記述の㋐～㋕に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「ポリメラーゼ連鎖反応のアニーリング温度や伸長時間は、プライマー配列から推定された ㋐ や標的 DNA の長さを参考にして設定することができる。プライマー配列中の ㋑ の割合が高いと ㋐ は高くなる。その理由は、DNA が ㋑、㋒ の組合せで ㋓ 結合しており、㋑ では ㋔ か所 、㋒ では ㋕ か所で結合しているためである。」

　解 説　　　　　

㋐ は融解温度です。Tm 値とも呼ばれます。Tm 値とは二本鎖 DNA の半分が変性し、一本鎖 DNA の状態になる温度のことをいいます。

DNA の塩基は、アデニンとチミン、グアニンとシトシンがそれぞれ相補的に塩基対を形成します。アデニンとチミン間には 2 ヶ所、グアニンとシトシン間には 3 ヶ所水素結合が存在します。従って、グアニンとシトシンの割合が高い方が、融解温度が高くなります。

以上より、正解は 1 です。

核酸の検出や測定に関する記述㋐～㋓の正誤の組合せとして最も妥当なのはどれか。

㋐ 波長 260nm の紫外線を照射すると、二本鎖 DNA に挿入した臭化エチジウムが強い蛍光を発しDNA を検出できるのは、臭化エチジウムの吸収極大が 260nm 付近だからである。
㋑ ゲノム DNA 溶液の 260nm と 280nm の吸光度の比が 1.8 より低い場合、タンパク質の混入が疑われるが、その理由は、タンパク質に含まれる酸性アミノ酸の 280nm 付近の吸収が大きいためである。
㋒ RNA も DNA と同じ 260nm 付近に吸収極大があるので、 rRNA 溶液とゲノム DNA 溶液の吸光度の値が等しい場合、濃度は等しい。
㋓ 二本鎖 DNA を熱変性させ、一本鎖 DNA とすることにより、260nm 付近に吸収極大をもつ塩基が露出し、吸光度が上がる。

㋐　㋑　㋒　㋓
1. 正　正　正　誤
2. 正　誤　正　誤
3. 正　誤　誤　正
4. 誤　正　誤　誤　
5. 誤　誤　誤　正

　解 説　　　　　

㋐ ですが
臭化エチジウムの吸収極大は 300 nm 付近です。260nm でも確かに強い蛍光を発しますが、これは まず DNA が吸収し、挿入されている臭化エチジウムに吸収したエネルギーが伝わることで励起→蛍光発生が起きていると考えられます。ちなみに 300nm 付近の紫外線を照射すれば、DNA に挿入されていない臭化エチジウムも蛍光を発します。よって、㋐ は誤りです。

㋑ ですが
タンパク質に含まれる「芳香族アミノ酸（チロシン、トリプトファン、フェニルアラニン）」の吸収が大きいためです。酸性アミノ酸ではありません。よって、㋑ は誤りです。

㋒ ですが
吸光度 A = kcl です。k が物質によって異なります。従って、A が同じであっても c が等しいとはいえません。よって、㋒ は誤りです。

㋓ は妥当な記述です。

以上より、誤、誤、誤、正です。正解は 5 です。

抗体の放射性ヨウ素標識に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「抗体(分子量約15万)を酸化剤であるクロラミン T を使って放射性ヨウ素標識すると、 ㋐ 残基が主に標識される。サイズ排除クロマトグラフィーで抗体に結合していない放射性ヨウ素を除去する際に、抗体の分子量より排除限界が十分に ㋑ 担体を使った場合、抗体は ㋒ 容量に溶出される。」

㋐ ㋑ ㋒
1. ロイシン　小さい　ボイド
2. ロイシン　小さい　ベッド
3. ロイシン　大きい　ベッド
4. チロシン　小さい　ボイド
5. チロシン　大きい　ボイド

　解 説　　　　　

チロシンが、ヨウ素を含む甲状腺ホルモンであるチロキシンの前駆体であることから、放射性ヨウ素による標識で標識されるアミノ酸残基はチロシンと判断できるのではないでしょうか。㋐ はチロシンです。正解は 4 or 5 です。これにより、㋒ はボイドとわかります。

ちなみにボイド容量とは、ゲル粒子外側における液相部分の容量のことです。抗体がくっつくことで分子量はとても大きくなります。排出限界とは、要するにゲル粒子の穴の大きさと考えればよいです。

排出限界以上の大きさの分子量の物質は、ゲルの内部に入れず、すぐに溶出されます。「抗体がボイド容量に溶出」されるためには、排出限界が十分に抗体の分子量よりも「小さい」必要があります。

以上より、正解は 4 です。