遺伝情報とその発現（知識）の問題
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。
DNA の複製では、もとの 2 本鎖がほどけ、それぞれの鎖を鋳型として新しい鎖がつくられる。新しい鎖を伸長させる DNA ポリメラーゼは、ヌクレオチド鎖を（ a ）の方向にだけ伸長させることができる。そのため、2 本の新しい鎖のうち一方（ラギング鎖）は、ほどける向きとは逆向きに短い断片（岡崎フラグメント）として少しずつ合成され、これらの断片は（ b ）という酵素によってつながれて 1 本の鎖になる。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | DNA リガーゼ | |
| イ | DNA ヘリカーゼ | |
| ウ | DNA ヘリカーゼ | |
| エ | DNA リガーゼ |
この問題で使うもの
- DNA の複製のしくみ（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（40 技能）
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- DNA の複製のしくみ
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「DNA の複製のしくみ」を使う。DNA ポリメラーゼが鎖を伸ばす向きと、岡崎フラグメントがどのように 1 本の鎖になるかを思い出す。
ヒント 2
DNA ポリメラーゼは、伸長中の鎖の 末端にヌクレオチドを付け加える。また、DNA ヘリカーゼは 2 本鎖をほどく酵素である。
ヒント 3
a は伸長の向きから 2 つの選択肢に絞れる。残りは、断片を「つなぐ」酵素がどちらかを考えればよい。
答えと解説
答えを見る
エ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
空欄 a：DNA ポリメラーゼは、伸長している鎖の 末端に新しいヌクレオチドを結合させていく。したがって、新しい鎖は の方向にだけ伸長する。 の方向には伸長できない。
空欄 b：鋳型の 2 本の鎖は互いに逆向きなので、ほどける向きと同じ向きに連続して合成できる鎖（リーディング鎖）と、逆向きに短い断片として合成される鎖（ラギング鎖）ができる。ラギング鎖の短い断片（岡崎フラグメント）どうしをつなぐ酵素は DNA リガーゼ である。DNA ヘリカーゼは、2 本鎖 DNA の塩基対の水素結合を切って 2 本鎖をほどく酵素で、断片をつなぐはたらきはない。
- ア：a が誤り（伸長の方向は ）。
- イ：b が誤り（断片をつなぐのは DNA リガーゼ）。
- ウ：a・b ともに誤り。
- エ：a・b ともに正しい。
よって、正しい組み合わせは エ である。
別解
a: DNA ポリメラーゼは、新しい鎖の 3′ 末端にヌクレオチドを付け加えるので、 の方向にだけ伸長させることができる。b: 岡崎フラグメントをつなぐ酵素は DNA リガーゼ。DNA ヘリカーゼは 2 本鎖をほどく酵素で、断片をつなぐはたらきはない。よって a が 、b が DNA リガーゼのエが正解。