遺伝情報の発現と発生

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。

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。

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。

遺伝情報と発生は、令和8年度本試験ではショウジョウバエの発生と遺伝子発現を題材に第3問で出題されました。実験の手順と結果を与えて、遺伝子の働きを推論させる考察型がこの分野の定番の型です。

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。