遺伝情報とその発現の問題
ある 2 本鎖 DNA を構成する 2 本のヌクレオチド鎖を、甲鎖・乙鎖とよぶ。この 2 本鎖 DNA 全体の塩基のうち、アデニン(A)の数の割合は である。また、甲鎖の塩基のうち、A の数の割合は である。
甲鎖の全長を鋳型として転写された RNA の塩基のうち、アデニン(A)の数の割合は何 % か。
この問題で使うもの
- 1 本鎖の塩基組成と転写された RNA の組成(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(44 技能)
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- 1 本鎖の塩基組成と転写された RNA の組成
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「1 本鎖の塩基組成と転写された RNA の組成」を使います。まず 2 本鎖全体の割合から 1 本の鎖での割合を求め、次に転写での塩基の対応を考えましょう。
ヒント 2
2 本鎖全体で が占める割合は、それぞれの 1 本鎖の中で が占める割合と等しくなります。また、鋳型鎖の T には RNA の A が対応します。
ヒント 3
全体で なので、甲鎖でも です。甲鎖の A が であることから甲鎖の T を求めましょう。
答えと解説
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解説を読む
手順 1: 2 本鎖全体の A と T の割合を求める。
2 本鎖 DNA では が成り立つので、全体の T も であり、全体の である。
手順 2: 1 本の鎖での A と T の割合の和を求める。
甲鎖の A は乙鎖の T と、甲鎖の T は乙鎖の A と対になるので、甲鎖の の数と乙鎖の の数は等しい。甲鎖と乙鎖の塩基数も等しいので、それぞれの鎖の中での の割合は 2 本鎖全体での割合と同じ になる。
手順 3: 甲鎖の T の割合を求める。
甲鎖の A は なので
手順 4: 転写された RNA の A の割合を求める。
転写では、鋳型の DNA の塩基に相補的な塩基をもつリボヌクレオチドがつながる。対応は
である。甲鎖の全長を鋳型にしているので、RNA の塩基数は甲鎖の塩基数と等しく、RNA の A の割合は甲鎖の T の割合に等しい。
よって、答えは である。
別解
2 本鎖 DNA 全体で A は 。2 本の鎖の長さは等しいので、(甲鎖の A の割合 + 乙鎖の A の割合) 。よって乙鎖の A の割合は 。A と T は相補的に対をつくるので、甲鎖の T の割合は乙鎖の A の割合に等しく 。甲鎖を鋳型として転写された RNA は、鋳型の T に対して A を、A に対して U を取り込むので、RNA の A の割合は甲鎖の T の割合に等しく 。検算: 乙鎖の A と甲鎖の A の平均は で一致する。