Question

受験生

京都工芸繊維大学の赤本で、問３がわかりません。
解説を見ても理解できませんでした。
教えて下さい。
お願い致します。

ま都工芸繊維大一前期
2019年度 生物 27
軽い 中間 重い
D密度勾配遠心管
全ての窒素原子が"Nである DNA
D
全ての窒素原子が15Nである DNA
図1 密度勾配遠心管内の DNA の分布の模式図
明1.文章中の(ア)~(オ)に入る適切な語句を書きなさい。
間 2, 下線部(b)の'Nのみを窒素源として含む培地に移して培養した後, 1回, 2回, 3回分
裂させた大腸菌から抽出した DNA は,それぞれ(L), (I), (H)の位置にどのような量比で現れ
るか答えなさい。また 回目の分裂後の大腸菌から抽出したDNA の量比を推定し、
(L):(I):(H)の比率として書きなさい。
岡 3. 下線部(b)のN のみを窒素源として含む培地に移して培養した後,1回分裂させた大腸
菌から抽出した DNA を, 緩衝液中で100℃で処理した後,ゆっくり時間をかけて室温に戻
した。この処理を行った後に密度勾配遠心を行った場合には, DNA が(L), (I), (H)の位置に
どのような量比で現れるか推定し, (L):(I):(H)の比率として書きなさい。
問4.もし DNA複製が半保存的様式でなく, 保存的様式であったと仮定した場合に, 下線部
(b)の1N のみを窒素源として含む培地に移して培養した後, n回目の分裂後の大腸菌から
抽出した DNA の量比を推定し, (L): (I): (H)の比率として書きなさい。
同 5. アデニンは, ショウジョウバエのミトコンドリア DNAの全塩基数の 39.6%を占める。
この時,ミトコンドリア DNAの他の3種類の塩基名とその組成はそれぞれ何%になるか推
定して書きなさい。
そると、加えた人工合成 RNAがMRNA として働いてポリペプチドが合成される。 ニーレン
バーグやコラーナは人工合成した RNAを使ってコドンの解読を行った。 3つの塩基UGG)
.大腸菌をすりつぶし、 これにアミノ酸, ATPなどとともに,人工的に合成したRNA を加
で繰り返した人工エ合成 RNAからは、トリプトファンのみからなるポリペプチド,グリシン
みからなるポリペプチド, バリンのみからなるポリペプチドが合成された。 またUとG

26 2019年度 生物
生物
(2科目 180分)
ぶ:20 ^ 4:40
(配点率 25%)
DNA や RNAに関する次の文章を読み, 以下の問に答えなさい。
(エ )を形成し, それらが重なって繊維状になっている。 細胞分裂の際には, さらに相印
集合して, 太い染色体となる。また真核生物において, 遺伝子が発現する過程では キポ
から RNAに転写される。 転写直後の RNAは不要なイントロン部分が切除され,同時にタン。
ク質の遺伝情報を持つエキソン部分がつなぎ合わされて mRNA として完成する。この過程を
( オ )と言う。 mRNA の塩基配列はアミノ酸に読みかえられて, タンパク質へと翻訳され
る。
メセルソンとスタールは,天然に多く存在するN(窒素)よりも質量が大きい同位体15N を利
用して、DNAが保存的様式でなく半保存的様式で複製されることを明らかにした。 このことを
確かめるために1N と15N を用いて以下の実験を行った。N のみを窒素源として含む培地で培
養した大腸菌から DNA を抽出し,これを密度勾配遠心法で処理すると,図1の(1)に示すように
(L)の位置に集まる (軽い DNA)。この場合, (L), (I), (H)の位置に現れたDNAの量比は、
1:0:0となる。一方大腸菌を1Nのみを窒素源として含む培地で何世代も培養した後DNA
を抽出し,これを密度勾配遠心法で処理すると, 図1の(2)に示すように(H)の位置に集まった(重
い DNA)。この場合, (L), (I), (H)の位置に現れた DNA の量比は, 0:0:1となる。次にこの
重い DNA に置き換えた大腸菌を'Nのみを窒素源として含む培地に移して培養し,1回, 2
回,3回分裂させた後に,それぞれDNA を抽出し,密度勾配遠心法により, DNAを質量の運
いで分離した。

ずつになることは変わりない。 すると, 2回目で (L): (I): (H) =
3:0:1, 3 回目で (L) : (I): (H) =7:0:1, n 回目では(L): (I):
問5.二本鎖の状態では, 相補的に結合している塩基のA (アデニン) と
T(チミン), G(グアニン)とC(シトシン)は DNA 中に同数ずつ存
GとCは、残り 10-2×39.6=20.8[%]の ずつなので, それぞれ10.4
京都工芸繊維大一前期
4 2019年度 生物(解答)
1問
(L):(1):(H) =D3:1:0となる。
(L):(1):(H) %=D2"-1 -1:1:0となる。
Aav
二本鎖が2種類の重鎖(相補的な重Aと重B)からなるので, 1回目の公
裂後では軽鎖も2種類ずつ (軽』と軽日が)作られており,100℃の解離
では重。重。軽。 軽』の4種類の一本鎖ができる。室温に戻したとき
の再重合では相補的に重合するのはAとBの組み合わせだけである。した
がって,重合の結果は, (軽』·軽):(重』·軽日):(軽·重):
(重重) =1:1:1:1で, 比の値の内側の2つが(I ),左側が(L),
右側が(H)である。よって, (L): (I):(H) =1:2:1となる。
問4.保存的な複製が起こっているなら, (I)の(重·軽)は形成され
ないので,1回目の分裂で (L): (I) : (H) =D1:0:1となり, 2回目の
分裂以後,比の値では, (重·重)の(H)はそのまま残るので常に「!」
残りの DNA はすべて (軽·軽)の(L)である。DNA 量の全量か2回
(H) =2"-1:0:1となる。
n
在する。よって
T=A=39.6[%]
%となる。

Answer 1

TCDH

図を書くとわかりやすいと思います
再重合のとき、重Aは軽Bとはもちろん相補的ですが、分裂前に共に二本鎖を取っていた重Bとも相補的です。
どっちと再重合するかはランダムなので、大腸菌全体の比率は1:1となります。