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かについては,図1のような3つのモデルが提唱されていた。 第一は,一方のヌクレ
DNAは複製され, 細胞分裂により分配される。 DNAの複製がどのように起こるの
45 DNA の複製モデルについて,以下の問いに答えよ。
オチド鎖を鋳型として,もう一方のヌクレオチド鎖を新たに複製するAモデルであ
る。第二は、もとの二本鎖DNAを保存して, 新たに二本鎖DNAを複製するBモデ
製するCモデルである。 メセルソンとスタールは,以下のような実験を行い,この
ルである。 第三はもとの DNA 鎖と新たな DNA 鎖をモザイク状につなぎ合わせて複
複製モデルの謎をひも解いた。
A モデル
B モデル
DNA 複製前
DNA 複製後
DNA 複製前
DNA 複製後
Cモデル
DNA 複製前
DNA 複製後
「もとの DNA 鎖
□新たに合成された DNA
ア
イ
ウ
I
オ
100%
分裂前
分裂1回目
100%
図1 DNA 複製様式を説明する3つのモデル
[実験Ⅰ] 通常の窒素 (1N)よりも重い窒素
同位体 (15N) のみを窒素源として含む培
地で大腸菌を培養して, 大腸菌内の窒素
をすべて15N に置きかえたのち, 14Nの
みを含む培地に移して培養を続けた。 そ
の後、1回分裂した大腸菌と2回分裂し
た大腸菌からそれぞれDNAを抽出して
密度勾配遠心分離を行ったところ、図2
のような結果を得た。 なお、 図2はDNAの重さと割合を示した模式図であり、
縦に分裂回数を,横に重さを示したものである。 図中の太い棒は,各世代での
DNA の重さを位置で, その割合を太さで示している。
分裂2回目 50%
図2
軽
中間
50%
重
(1) Aモデルにおいて分裂5回目のDNAを調べた場合, DNA の分布とその割合(ア
イ:ウ:エ:オ)として適するものを,①~⑥の中から1つ選べ。
① 93.75%: 6.25% : 0% : 0% : 0%
② 93.75% : 0% : 6.25% : 0%:0%
③ 87.5% : 6.25% : 6.25% : 0%: 0%
④ 87.5%: 12.5% : 0%: 0%:0%
⑤ 87.5% : 0 % : 12.5% : 0% : 0%
(2) A~Cの3つのモデルのうち,複製モデルとして正しい仮説はAモデルであった
⑥ 75% : 12.5% : 12.5% 0% : 09
B-① BモデルとCモデルはそれぞれ何回目の分裂の結果によって否定されるか。
① 1回目 ②2回目 ③ 3 回目
(3)実験Iの15NはDNA分子の構成単位のどれに取りこまれたか。次の①~③のう
④ 4回目 ⑤ 5回目以降
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から1つ選べ。
① デオキシリボース ② リン酸 ③ 塩基
[20 九州工大