Question

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この問題の解き方を教えて下さい❗️

厚子さんはDNA (デオキシリボ核酸)について調べたことを,省吾さんに伝えています。2
人の会話文を読んであとの問いに答えなさい。
(15年 神奈川県立厚木高校 特色検査)
厚子 120世紀の中ごろに行われた多くの研究によって遺伝子の本体がDNAであることや
その構造が解明されてきました。DNAには塩基という物質が含まれていますが, 塩
基にはアデニン『A」, チミン『T」、グアニン『G」, シトシン『C』の4種類があります。
オーストリア生まれの科学者シャルガフは, いろいろな生物の組織からDNAを抽出
し、てこに含まれる塩基の数を比較しました。【表1】は,高等学校の生物の教科書に載っ
ていた,いろいろな生物のDNA中の塩基の数の割合を示したデータです。」
省台 「実験結果ですから, 【表1】の値には多少の誤差は含まれているのですよね。」
厚子 「そうです。でも,【表1】の4種類のDNAの塩基の数の割合に共通しておよそ成り
立つ関係がありますね。」
えん
【表1]DNAを構成する塩基の数の割合(%)
T
G
C
計
A
酵母菌
31.3
32.9
18.7
17.1
100.0
22.0
100.0
コムギの歴
26.8
28.0
23.2
ニワトリの赤血球
20.5
21.5
100.0
28.8
29.2
ウシの精子
22.2
22.0
100.0
28.6
27.2
省吾 「DNAの構造についてもう少し詳しく教えてください。」
厚子 「DNAは2本のヌクレオチド鎖がら
せん状に巻き付き合った二重らせん
構造をしています。 この構造は, ワ
トソンとクリックという二人の科学
者が提唱しました。1本のヌクレオチ
ド鎖は,たくさんのヌクレオチドが
つながってできています。 【図1】のよ
うな鎖を想像してください。小さな環がたくさんつながって1本の鎖になっていますね。
ヌクレオチドはこの小さな環だと考えてみるとわかりやすいと思います。【図2】 を
見てください。この図はDNAの二重らせん構造の一部を模式的に表したものです。
ヌクレオチドーつひとつには, それぞれA, T, G, Cのいずれかの塩基が一つだけ
含まれています。 DNAの2本のヌクレオチド鎖は互いに塩基の部分で結合して, 2
本の鎖がらせん状に巻き付き合っているのです。 その際に結合する塩基のペアは決まっ
ていて, 例えば, AはTのみと結合し, A自身やGやCとは結合しません。 同様にG
はCのみと結合します。 これを塩基の相補性といいます。」
【図1】
Q

【図2)
T
ヌクレオチド→
一塩基
A
厚子 「ワトソンとクリックの二重らせん構造のモデルは, シャルガフの研究データをうま
く説明しています。また, 二重らせん構造はDNAの複製の仕組みについても予想さ
せるものです。」
省吾 「そうなんですか。」
厚子 「細胞が分裂するときには, DNAの複製が必要です。 DNAの複製の際には, 二重
らせんがほどけて1本ずつのヌクレオチド鎖に分離して,それぞれのヌクレオチド鎖
に対して新しいヌクレオチド鎖をつくっていくのです。」
省吾「なるほど。。塩基の相補性がDNAを複製するときにもつかわれているのですね。」
厚子「人間の体にはいろいろな種類のタンパク質が必要ですが, タンパク質はアミノ酸の
0.0並び方でその種類が決まっています。」
省吾「タンパク質はどうやって体内でつくられるのですか。」
厚子「かなり大まかにいうと, DNA上にはタンパク質に関する遺伝情報があって,それ
をもとに「MRNA」がつくられます。 この㎡RNAの情報をもとにアミノ酸が並べら
れて,タンパク質がつくられるのです。」
省吾 「もう少し詳しく教えてください。」
厚子 「DNAの遺伝情報は, A, T, G. Cの4種類の塩基の並び方で表わされています。
この並び方を塩基配列といいます。 遺伝情報がつかわれるときには,塩基の相補性を
利用してDNAからmRNAに遺伝情報がうつされます。 ただし, mRNAではチミ
ン「T」のかわりにウラシル「U』がつかわれています。 ですから, TがUという塩基に
置きかわり,mRNAではA, U, G, Cの4種類の塩基による配列となります。 m
RNAの塩基配列は, 3つずつ読み取られ, それぞれがアミノ酸を指定します。 この
塩基3つの並びをコドンといいます。」
省吾 「具体的に説明してください。」
厚子「MRNA上の塩基はA, U, G, Cの4種類ですから, 例えば「GAA」とか「GAGI
がコドンですね。」
省吾 「なるほど。」
厚子 「ところで, タンパク質を構成するアミノ酸は全部で20種類です。したがって, 被数
O
D

の異なるコドンが同じ1種類のアミノ酸を指定していることもあります。 たとえば先
はど拳げた『GAA」「GAG」はどちらもグルタミン酸というアミノ酸を指定します。」
省吾 「20種類のアミノ酸すべてを指定するには, 塩基1個だけ,.または塩基2個の配列だ
けではたりないのですか。」
厚子 「そうです。
エ
一線①について, A, T, G, Cの数の割合をそれぞれa, t. g. cとすると,そ
れらの間におよそ成り立つ関係として適切と考えられるものを,次の1~4の中からニ
つ選び,その番号を書きなさい。
1.(a+t)=(g+c)=1
2. (a+g)= (t+c) = 1
4. (a+t)= (a+t+g+c) =0.5
3. a=t, g=C
(2) ある生物のDNAを構成する塩基の数の割合を調べたところ, アデニンの割合が30.3%
でした。ワトソンとクリックが提唱した二重らせん構造のモデルにしたがって,この生
物のDNAのチミン, グアニン, シトシンの割合をそれぞれ求めなさい。
一線②について, DNAの2本のヌクレオチド鎖の一方の塩基の並び方が「CATA
G」であるとき、これとペアをつくるヌクレオチド鎖の塩基の並び方をA, T, G, Cを
用いて書きなさい。
には一線3の理由が入る。 「なぜなら,」ではじめて, 一文で書きなさい。
エ
(5) 20種類のアミノ酸はコドンによって指定されている。複数の異なるコドンが同じ1種類
のアミノ酸を指定することもある。 これらのことについて,次の1から[4を読んで、
(v ),( w ), ( x ), ( y ), ( z )に入る数を求めなさい。求める途中の
経過も書くこと。
コドンは全部で( v )種類ある。アミノ酸20種類のうち, 2種類のアミノ酸は1種
類のコドンで指定され, ( w )種類のアミノ酸は2種類のコドンで指定され, ( x )
種類のアミノ酸は3種類のコドンで指定され, ( y )種類のアミノ酸は4種類のコ
ドンで指定され, ( z )種類のアミノ酸は6種類のコドンで指定される。
2 5種類のコドンで指定されるアミノ酸, 7種類以上のコドンで指定されるアミノ酸は
ない。
3 「UAA」「UAG」「UGA」3種類のコドンには指定するアミノ酸がない。
4 ( w ), ( x ), ( y ), ( z )は10以下の正の奇数で, どの2つも同じ数で
なく,さらにxは9ではない。
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