ヌクレオチドの構成（リン酸・デオキシリボース・塩基）、二重らせんと塩基の相補性（A–T、G–C）、鎖の方向性（5′・3′）について正しい記述を選び、一方の鎖の配列から相補鎖の配列を 5′ 側から書ける。塩基組成から 2 本鎖 DNA・1 本鎖 DNA・RNA を見分けられる
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DNA は、ヌクレオチドが鎖状につながった 2 本の鎖が、塩基どうしで向かい合って結びついた二重らせん構造をしています。この技能を使うと、ヌクレオチドの構成・塩基の相補性（A と T、G と C）・鎖の向き（5′ と 3′）についての文の正誤を判断し、一方の鎖の塩基配列から相補鎖の配列を 5′ 側から正しく書けるようになります。また、塩基の割合の表から、それが 2 本鎖 DNA・1 本鎖 DNA・RNA のどれかを見分けられます。DNA の複製・転写を学ぶときの土台になる知識です。
DNA のヌクレオチドは、リン酸・糖（デオキシリボース）・塩基（A, T, G, C のどれか）が 1 つずつ結合したものです。糖の炭素には番号が付いていて、あるヌクレオチドの糖の 3′ の炭素と、次のヌクレオチドのリン酸（これは糖の 5′ の炭素に結合している）がつながることで鎖ができます。そのため鎖の一方の端は 5′ 側、もう一方の端は 3′ 側となり、鎖には向きがあります。糖とリン酸が交互につながった部分が鎖の骨組みとなり、塩基はそこから内側に突き出します。
2 本の鎖は、内側に突き出した塩基どうしが水素結合で対をつくって結びつきます。対になるのは必ず A と T、G と C の組み合わせで、これを塩基の相補性といいます。さらに 2 本の鎖は互いに逆向きに並んでいます（一方が 5′→3′ なら、向かい合うもう一方は 3′→5′）。このため、一方の鎖の配列が決まれば相補鎖の配列も 1 通りに決まりますが、相補鎖を「5′ 側から」書くには、塩基を置き換えたうえで並び順を逆にする必要があります。
相補性から、2 本鎖 DNA 全体では A と T の数、G と C の数がそれぞれ等しくなります（A T、G C）。1 本の鎖だけではこの関係は一般に成り立ちません。また RNA は T のかわりに U をもちます。したがって塩基組成の表で、U を含めば RNA、T を含み A T・G C なら 2 本鎖 DNA、T を含むのに A T や G C なら 1 本鎖 DNA と判断できます。
与えられた鎖の向き（どちらが 5′ 側か）を確かめる
各塩基を相補的な塩基に置き換える（A→T, T→A, G→C, C→G）。この時点では配列は 3′ 側から並んでいる
置き換えた配列を逆順に並べ直し、5′ 側から書く
塩基組成を見分けるときは、まず U の有無を見る（U があれば RNA）。T があれば、A T かつ G C なら 2 本鎖 DNA、そうでなければ 1 本鎖 DNA
正誤を判定するときは、糖の種類（DNA はデオキシリボース）、塩基の組み合わせ（A–T、G–C）、鎖が逆向きに並ぶこと、塩基どうしが水素結合で結びつくことを 1 つずつ照らし合わせる
2 本鎖 DNA の一方の鎖の塩基配列が 5′-ATGCCA-3′ であるとき、これと対になる相補鎖の塩基配列を 5′ 側から書いたものとして正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 5′-TACGGT-3′
イ 5′-TGGCAT-3′
ウ 5′-UACGGU-3′
エ 5′-ACCGTA-3′
手順 1: 与えられた鎖は左が 5′ 側、右が 3′ 側である。
手順 2: 各塩基を相補的な塩基に置き換えると、A→T, T→A, G→C, C→G, C→G, A→T より TACGGT となる。相補鎖は逆向きに並ぶので、これは 3′-TACGGT-5′ である。
手順 3: 5′ 側から書き直すと 5′-TGGCAT-3′ となる。
よって正しいのはイ。アは向きを逆にしていない（3′ 側から書いたものに 5′ を付けている）。ウは DNA にない U を使っている。エは塩基を置き換えずに元の配列を逆順にしただけである。
答え: イ
相補的な塩基に置き換えただけで 5′ 側からの配列としてしまう誤り。5′-ATGCCA-3′ の相補鎖を 5′-TACGGT-3′ とするのは誤りで、2 本の鎖は逆向きなので、正しくは 3′-TACGGT-5′、つまり 5′-TGGCAT-3′
DNA の相補鎖に U を入れてしまう誤り。A と対になるのは DNA では T（U は RNA の塩基）なので、5′-ATGCCA-3′ の相補鎖は 5′-UGGCAU-3′ ではなく 5′-TGGCAT-3′
1 本の鎖でも A T、G C が成り立つと考えてしまう誤り。この関係は 2 本鎖全体で成り立つもので、例えば 1 本鎖 5′-ATGCCA-3′ では A が 2 個、T が 1 個で等しくない
DNA の糖をリボースとしてしまう誤り。DNA の糖はデオキシリボースで、リボースは RNA の糖
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
4 種類の生物（またはウイルス）から、遺伝情報を担う核酸をそれぞれ取り出した（試料 1〜4）。各試料は、2 本鎖 DNA、1 本鎖 DNA、1 本鎖 RNA のいずれか 1 種類だけからなる。それぞれの試料に含まれる塩基の数の割合（%）を調べたところ、次の表のようになった。
| 試料 | A | G | C | T | U |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 30 | 20 | 20 | 30 | 0 |
| 2 | 24 | 25 | 18 | 33 | 0 |
| 3 | 21 | 29 | 29 | 21 | 0 |
| 4 | 26 | 23 | 25 | 0 | 26 |
（A：アデニン、G：グアニン、C：シトシン、T：チミン、U：ウラシル）
この結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
DNA の構造と、遺伝子・ゲノム・染色体の関係について述べた文として正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜カから 1 つ選べ。
DNA は、多数のヌクレオチドが結合してできた 2 本のヌクレオチド鎖からなる。それぞれの鎖には方向性があり、一方の端を 5' 末端、もう一方の端を 3' 末端という。2 本の鎖は、向かい合う塩基どうしが相補的に対をつくって結びつき、二重らせん構造をとっている。いま、ある DNA の一方の鎖の一部の塩基配列が 5'-AGCTTG-3' であるとき、この部分と対をつくっているもう一方の鎖の塩基配列を 5' 末端側から順に書くと、（ a ）となる。
また、ある生物が自らを形成・維持するのに必要な最小限の遺伝情報のひとそろいをゲノムという。ヒトの体細胞（）1 個の核には、（ b ）組のゲノムに相当する DNA が含まれている。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 5'-TCGAAC-3' | 1 |
| イ | 5'-TCGAAC-3' | 2 |
| ウ | 5'-CAAGCT-3' | 1 |
| エ | 5'-CAAGCT-3' | 2 |
| オ | 5'-GTTCGA-3' | 1 |
| カ | 5'-GTTCGA-3' | 2 |
ある遺伝子の DNA の一部について、鋳型鎖（アンチセンス鎖）の塩基配列は、3' 末端側から順に次のとおりである（34 塩基）。
この部分から転写される mRNA について、次のことがわかっている。
いま、この DNA の 1 か所で、1 つの塩基対が別の塩基対に置き換わる置換が起こる場合を考える。置換の対象は、mRNA で開始コドンの次のコドンから終止コドンの直前のコドンまでに対応する塩基対だけとし、1 か所の塩基対につき置き換わり方は 3 通りあるものとする。このような置換のうち、読み枠の途中に新たに終止コドンが生じて、翻訳が正常より早く終わるものは全部で何通りあるか。整数で答えよ。