こんにちは。アラフォーパパです。
前回は、「DNA関連の問題２」について紹介しました。
DNAに関連した問題はたくさんありますが、そのなかの塩基対数やヌクレオチドの数を求めるような問題を特集しました。
DNAや遺伝子、塩基対、塩基、ヌクレオチドと様々な言葉がでてきて、数を求めていたり、1遺伝子あたりの数のような聞き方を指摘足りました。
問題文の表現を正確に捉えることが必要でしたね。
今回は、シャルガフの規則を使った問題やアミノ酸の数を求めるような問題について特集してみたいと思います。
それではご覧ください。
シャルガフの規則に関する問題
今回はシャルガフの規則に関連した問題を考えてみたいと思います。
シャルガフの規則は、DNAを遺伝子に持つ生物において、「A:T＝G:C＝1：1」ですね。
問題番号は（1-30）DNA関連の問題２からの続きです。
問題９
手始めに、塩基の数を計算してみましょう。
今回はシャルガフの規則を利用します。
問題文から今回の問題での全体の塩基対数が300であることがわかります。
塩基対数が300であれば、塩基数は600です。（これが1つ目の情報となります。）・・・①
次に、アデニンが全塩基の20％を占めるという情報が問題文からわかります。
アデニンと対になるのは、チミンですので、チミンも20％あることになります。
試験問題ですので、100％A-Tにはならないのではないか？という疑問は封印してください。
100％A-Tになるというのが試験も前提条件です。
それを崩す場合には、問題文中に記載しなければなりません。
され、チミンが20％でしたので、アデニンとチミンで全体の40％を占めることにがわかりました。
つまり、グアニンとシトシンで60％を占めるということになります。
そして、グアニンとシトシンで１つの塩基対を作りますので、それぞれ30％を占めるということも同時にわかります。（これが2つ目の情報です。）・・・②
①と②をあわせて考えてみましょう。
今回、問題文で聞かれているのは、シトシンの数です。
シトシンは全体の30％を占めていて、全体で600塩基あるわけですから、
600✕30÷100＝180
といった計算結果になります。
つまり、シトシンは180塩基という回答になります。
問題１０
この問題は、複雑になっているため、慣れるまでは図を書いて進めることをオススメします。
このブログでは、以下のような図を使用します。
問題文にある情報を、図に落とし込んでみました。
鎖ごとの塩基の数や割合、そしてDNA全体での数や割合が問題文に記載されるので、当てはめてみましょう。
今回は、β鎖の中のTとCの割合を求めることが目的となっています。
まずは、DNAの相補的な関係を利用して、β鎖のTとGを埋めましょう。
これにより、β鎖のTが30％であることがわかりました。
残りは、β鎖のGです。
次に、シャルガフの規則を利用すると、全体のTが20％になります。
また、A+Tが40％であることから、C＋Gは60％であり、シャルガフの規則から、CとGがそれぞれ30％になることもわかります。（ただし、今回の問題では、全体のCとGそれぞれの割合をだす意味はありません。）
A+Tが40％であることから、β鎖のAは10％、C+Gが60％であることから、β鎖のCが35％であることがわかります。
よって、β鎖のCは35％であると回答できます。
アミノ酸の数を求める問題
次にアミノ酸の数を求める問題と見ていきましょう。
問題１１
この問題では、600塩基対の片方の鎖のすべてが転写されていることから、mRNAは600塩基であることを理解する必要があります。
そして合成されたmRNAのすべてがアミノ酸を指定していたという記述が重要になります。
また、１つのアミノ酸が3つの塩基で指定されることを思い出しましょう。
これらのことから、次の式が導き出されます。
600（塩基） ÷ 3（塩基/アミノ酸） ＝ 200（アミノ酸）
回答としては、今回のタンパク質は200個のアミノ酸が連なっている、ということになります。
問題１２
別のアプローチでアミノ酸を求める問題を作ったものです。
平均分子量を記載することで、アミノ酸の数を求めることができるようになります。
わかればとても単純なので、平均分子量ってなに？というような疑問には惑わされないようにしましょう。
さて、この問題では、１つのタンパク質がいくつのアミノ酸から構成されているかを聞いています。
この場合、問題文に書いてあることが前提と考えればよいので、１つのタンパク質の分子量が36000、１つのアミノ酸の分子量が120であるとして計算して問題ありません。
つまり、タンパク質の分子量36000 ÷ アミノ酸の分子量120 を計算することで、答えが出ます。
答えは300個ですね。
前提の部分をしっかりと理解できれば簡単ですので、問題文から問題作成者の意図をしっかりと読み取りましょう。
まとめ
いかがでしたでしょうか。
今回の記事は「DNA関連の問題３」と題したものでした。
シャルガフの規則やアミノ酸の計算は得意ですか？
理解してしまえば、単純な問題ですので、何度も繰り返して行って、理解を深めましょう。
また、問題文から問題作成者の意図や前提となる条件をしっかりと抜き出しましょう。
ぜひ繰り返しご覧ください。
最後までご覧いただき、ありがとうございました！
コメント