微生物のアミノ酸生合成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。

「微生物によるアミノ酸の生合成経路は多様であるが、関係する主な代謝経路として ㋐、㋑ 等が挙げられる。㋐ からは、セリン等のもとになる“3 ー ホスホグリセリン酸”、トリプトファン等のもとになる“ホスホエノールピルビン酸”、アラニン等のもとになる“ピルビン酸”が供給される。㋑からは、グルタミン酸等のもとになる“ ㋒”、アスパラギン酸等のもとになる“オキサロ酢酸”が供給される。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
「ピルビン酸」が供給されている点から「解糖系」です。TCA サイクルは、解糖系により供給されるピルビン酸をまずアセチル CoA に変換し、アセチル CoA をサイクルに取り込んで様々な中間代謝物を生成するサイクルのことです。正解は 1 or 2 です。また、これにより、㋑ は TCA サイクルとわかります。

㋒ ですが
「グルタミン酸等のもと」なので「2 – オキソグルタル酸」（αーケトグルタル酸）です。クエン酸回路を思い出し、「乳酸」はなかったと考えるのが現実的かもしれません。

以上より、正解は 1 です。

清酒の製造工程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。

「清酒は以下の製造工程を経て造られる。
・　原料処理の工程では、玄米を精米し、得られた白米を浸漬して蒸し、蒸米を造る。
・　製麹（せいきく）の工程では、蒸米に、通常は ㋐ 菌を接種して麹を造る。
・　酒母（しゅぼ） を造る工程では、水、蒸米、麹、培養酵母を加え、後の工程に必要な酵母を大量かつ純粋に培養する。
・　醪（もろみ）を造る工程では、酒母に、更に水、蒸米、麹を加えて発酵を行わせる。醪中では麹から供給される ㋑ の働きにより、デンプンが糖に分解され（糖化）、酵母により、糖からアルコールが生成する（アルコール発酵）。この糖化とアルコール発酵は一つの醪の中で同時に行われるが、このような発酵形態を ㋒ という。
・　上槽（じょうそう）の工程では、発酵が終了した醪を、圧搾して清酒と酒粕に分離する。」

　　㋐　㋑　㋒
1．黄麹（きこうじ）　アミラーゼ　並行複発酵
2．黄麹（きこうじ）　セルラーゼ　並行複発酵
3．紅麹（べにこうじ）アミラーゼ　単行（複）発酵
4．紅麹（べにこうじ）セルラーゼ　単行（複）発酵
5．紅麹（べにこうじ）セルラーゼ　並行複発酵

　解 説　　　　　

㋐ ですが
清酒なので「黄麹」です。紅麹は「紹興酒」や「豆腐よう」に用いられます。正解は 1 or 2 です。これにより、㋒ は「並行複醗酵」です。

㋑ ですが
デンプンが分解されるので「アミラーゼ」です。セルラーゼは、セルロースを加水分解します。

以上より、正解は 1 です。

食品の保存と微生物に関する記述 ㋐〜㋓ のうち妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　食品の水分活性は、食品中に存在する水のうち、微生物の生育等に利用され得る結合水がどの程度存在するかを示す一般的な尺度で、 0 から100 までの値をとる。

㋑　食品のpH によって増殖する菌の種類が異なり、一般的には細菌は酸性の環境、カビ及び酵母はアルカリ性の環境でよく生育する。

㋒　水温の低い海洋で捕獲された魚介類は、畜肉に比べて好低温性の細菌が多く、冷蔵保存における腐敗が畜肉に比べて速い。

㋓　酸素の有無は、微生物の種類によって増殖への影響が異なり、好気的環境下において、ボツリヌス菌は生育できず、セレウス菌は生育できる。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
食品中の水は、食品成分の一部と強く結合している結合水と、結合していない自由水の２種類に大別されます。食品中の自由水の割合を示す指標が水分活性です。食品を入れた密閉容器内の水蒸気圧と、その温度における純水の蒸気圧の比で定義されます。純水の方が大きいはずで、0 ~ 1 の値をとります。「0 ~ 100」ではありません。よって、㋐ は誤りです。

㋑ ですが
大部分の細菌は中性付近、カビや酵母は酸性付近でよく増殖します。よって、㋑ は誤りです。

㋒、㋓ は妥当な記述です。

以上より、正解は 5 です。

DNA の電気泳動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。　

「大腸菌より単離したプラスミド DNA を、TAE バッファーを用いたアガロースゲル電気泳動法により解析を行い、図のように、開環状 DNA、閉環状 DNA、直鎖状 DNA に由来する 3 本のバンドが検出された。

このとき、プラス極は図の ㋐ 部であり、最もマイナス極側に位置するバンドは ㋑ DNA である。このプラスミド DNA を制限酵素で1 箇所切断したものを泳動した場合、そのバンドは直鎖状 DNA と同じ位置に検出され、その場所は ㋒ である。」

　　㋐　㋑　㋒
1．上　閉環状　A
2．上　閉環状　C
3．上　開環状　B
4．下　閉環状　A
5．下　開環状　B

　解 説　　　　　

㋐ ですが
負に分子が帯電しているため、電流を流すことで正極方向に泳動されます。よってプラス極は「上」部です。正解は 1 ~ 3 です。

㋑ ですが
１ヶ所切断したら直鎖状 DNA と同じ位置に検出されたとあることから、２本鎖 DNA のうち、一方には既に切れ目が入っていたと考えられます。

「開」環状 DNA とは、2 本鎖のうち 1 方のみが結合して環状になっており、もう 1 方には切れ目が入っている状態の DNA です。これをさらに 1 ヶ所切断したことで直鎖状と同じ位置に検出されたと考えられます。㋑ は「開環状」です。これにより、㋒ は B とわかります。

以上より、正解は 3 です。

DNA の塩基配列決定に関する記述 ㋐、㋑、㋒ のうち妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。なお、デオキシヌクレオチド三リン酸を dNTP、ジデオキシヌクレオチド三リン酸を ddNTP と表記する。また、ここで、「ヌクレオチド」を構成する塩基はアデニン、シトシン、グアニン、チミンとする。

㋐　ジデオキシ法（サンガー法）では、伸長反応を、 4 種類の dNTP に対して少量混入させた1 種類ずつの ddNTP により塩基特異的にそれぞれ停止させることにより配列を決定する。

㋑　ジデオキシ法（サンガー法）では、一般的に一本鎖 DNA を鋳型として高温耐性 RNA ポリメラーゼを用いて伸長反応を行う。

㋒　キャピラリー電気泳動を用いたシーケンス法では、伸長反応によりできた二本鎖 DNA を変性せずに泳動して配列決定を行う。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋐、㋑、㋒
4．㋐、㋒
5．㋒

　解 説　　　　　

㋐ は妥当な記述です。

㋑ ですが
「DNA ポリメラーゼ」です。「RNA ポリメラーゼ」ではありません。よって、㋑ は誤りです。

㋒ ですが
変性させて一本鎖にして泳動すると考えられます。よって、㋒ は誤りです。

以上より、正解は 1 です。

生物を用いた実験を安全に行うために、規程等が存在する。次の㋐〜㋓のうち、遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律（カルタヘナ法）とその関連する規則により、遺伝子組換え生物として拡散防止措置を求められているものとして妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。なお、培養細胞は、移植などをせず、その単体で取り扱われるものとする。

㋐　プラスミドDNA を導入して作製したGFP を発現する酵母（ただし、ゲノムDNA にはGFP遺伝子は挿入されていない）
㋑　マウス由来で、プラスミドDNA を導入して作製したGFP を安定に発現する培養細胞
㋒　ヒト由来で、肝炎ウイルスに感染している培養細胞
㋓　ゲノム編集技術により薬剤耐性遺伝子を導入して作製したノックアウトマウス

1．㋐、㋑
2．㋐、㋑、㋒、㋓
3．㋐、㋑、㋓
4．㋐、㋓
5．㋑、㋓

　解 説　　　　　

カルタヘナ法での「遺伝子組換え生物」とは、２つ定義されています。

①（細胞、ウイルス又はウイロイドに核酸を移入して当該核酸を移転させ、又は複製させることを目的として）細胞外において核酸を加工する技術によって得られた核酸又はその複製物を有する生物

②異なる分類学上の科に属する生物の細胞を融合する（交配等従来から用いられているもの以外の）技術によって得られた核酸又はその複製物を有する生物

共に「生物」なので、㋑、㋒ のような「培養細胞」は含まれません。

以上より、正解は 4 です。