教科書 〉 生物
生物
遺伝情報の発現と発生
最終更新日：2026年7月19日
遺伝子のはたらきがどのように調節され、受精卵から複雑な体がつくられていくのか（発生）を学びます。あわせて、遺伝子を人工的に扱うバイオテクノロジーの基本原理も理解します。
この単元のポイント
- 転写・翻訳の詳しいしくみと、原核生物・真核生物での遺伝子発現の調節（オペロン、転写因子）を区別します。
- 発生は卵割 → 胞胚 → 原腸胚 → 器官形成と進み、細胞は役割の異なる細胞へと分化していきます。
- 形態形成は、誘導や調節遺伝子（ホメオティック遺伝子など）によって位置情報が与えられながら進みます。
共通テストのポイント
バイオテクノロジー（PCR・制限酵素・遺伝子組換え・電気泳動）の原理と手順、発生に関する実験（誘導・移植）の結果の解釈が頻出です。
遺伝子発現の調節
同じ遺伝情報（ゲノム）をもっていても、細胞ごとに実際にはたらく遺伝子は異なります。これは遺伝子の発現が調節されているからです。原核生物では、関連する複数の遺伝子がまとまって制御されるオペロン（ラクトースオペロンなど）というしくみが知られています。真核生物では、DNAの調節領域に転写因子というタンパク質が結合することで、その遺伝子が転写されるかどうかが決まります。さらに、1つの遺伝子から複数種類のタンパク質がつくられる選択的スプライシングなどのしくみもあり、限られた遺伝子で多様なタンパク質を生み出しています。
発生と形態形成
受精卵は、まず細胞分裂を繰り返して細胞数を増やします（卵割）。やがて内部に空所のある胞胚、細胞の層ができる原腸胚へと進み、それぞれの部分が将来の器官へと分化していきます。この過程で、ある細胞群が隣の細胞群にはたらきかけて分化の方向を決める誘導が重要な役割を果たします。また、体のどこに何をつくるかという位置情報を与える調節遺伝子（ホメオティック遺伝子など）があり、これが正しく働かないと、体の一部が別の部分に置き換わるような異常が生じます。
バイオテクノロジーの基本
遺伝子を扱う技術は、研究や医療・農業で広く使われています。代表的なものを押さえておきましょう。
主な技術
- PCR：目的のDNA領域を、温度を上下させながら短時間で大量に増幅します。
- 制限酵素：DNAの特定の塩基配列を認識して切断します。切り口を利用してDNAをつなぎ合わせられます。
- 電気泳動：DNA断片を大きさ（長さ）ごとに分離します。短い断片ほど速く移動します。
参考・出典
この記事は、運営者が構成を設計したうえで生成AIを併用して執筆し、公開前に運営者が内容を確認しています。 学習の参考としてご利用いただき、重要な判断の際は教科書や公式資料もあわせてご確認ください。 誤りにお気づきの場合はフッターの投書箱よりご連絡ください。