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解説とは少し異なる感じになりますが（最終的に出てくる式は同じ）、この方がわかりやすいかなと思って図を書いてみました。
この図が分かればもしかすると解説の意味もわかるようになるかもしれません。
わからないところがあれば質問どうぞー
生物
高校生
解決済み
3問目のカッコで囲んだ部分がわかりません
例題
解説動画
he
9. 松山大改
複製の
確認しなさい。
発展例題 5
原核生物のタンパク質合成
発展問題 104
生物のもつ遺伝情報は,ほとんどの場合 DNAの塩基配列として存在する。 生物
がもつ必要最小限の遺伝情報の一組を() と呼ぶが, その情報量は膨大で, ヒト
は細胞当たり2mの長さのDNAをもつ。 真核生物のDNAは,(イ)というタン
「パク質に巻き付き, ビーズ状のヌクレオソームを構成し、凝集して存在する。 DNA
の塩基配列は, 転写, 翻訳の過程を経て, タンパク質のアミノ酸配列を決定する。 転
写はDNA を鋳型として RNA を合成する反応で,RNAポリメラーゼが行う。 (a) 原核
生物では,転写された伝令 RNA (mRNA)は,その場で直ちに翻訳されるが,真核生物
では,転写と翻訳は細胞内の異なった部位で行われる。 真核生物の遺伝子の多くは、
タンパク質をコードする(ウ)とタンパク質をコードしない(エ)からなり,転
写後)に対応する領域が除去されて(ウ)に対応する領域どうしが結合す
ることで最終的な mRNA となる。この過程をスプライシングと呼ぶ。
(b)
(c)
DNAの塩基配列に突然変異が生じるとさまざまな影響が現れる。一方, 転写
領域の塩基配列の変異でも、タンパク質のアミノ酸配列に影響を与えない場合もある。
1. 文中の(ア)~(エ)に適切な語を入れよ。
問2. 下の図1は,下線部(a)のようすを模式的に示したものである。 次の①~④の物
質や酵素が図のどこに相当するかを, DNAの例示に従って, 線を用いて図に示せ。
さらに、転写が進行する方向, および翻訳の
0.71μm
ヌクレオ
■ため, DNA
ることになる。
(A)
起点の左右
=側、右側が
末端側で
ある。
こ合成され
① 翻訳中のタンパク質 ② mRNA
③ RNAポリメラーゼ
問3.図1の(A)(B)は,この遺伝子の転写領域
の長さを示している。 この遺伝子から合成さ
れるタンパク質の分子量を求め, 有効数字3
進行する方向を矢印で示し, “転写の方向”お
よび“翻訳の方向”と明記せよ。
DNA
4 リボソーム
図 1
として合成
ある。 右側
(B)
第5章
遺伝情報とその発現
3鎖を鋳型
ラーゼが
ング鎖は
ング鎖は
なる。
・ギング
桁で答えよ。 計算式も示すこと。 ただし, (A)(B)間がすべてタンパク質に翻訳され
るものとする。 DNAの10ヌクレオチドで構成される鎖の長さを34A(オングスト
ローム,10-10 m), アミノ酸の平均分子量を118とする。
問4. 下線部(b)について, 突然変異の結果, ある遺伝子Aに下記の変異が起こったと
する。 その結果, 遺伝子AのmRNA量が減少する可能性がある場合は○, 可能性
がない場合は×を記せ。 また, その理由をそれぞれ30字以内で述べよ。
遺伝子Aの翻訳開始コドンの変異
問5. 下線部(c)のようにタンパク質のアミノ酸配列に影響しない1塩基の突然変異に
ついて, ①mRNAに関連する場合と、 ②翻訳に関連する場合に分けて, それぞれ60
字以内で説明せよ。
( 京都府立大改題)
5. 遺伝情報とその発現 129
た塩基
ア
解答
問1. ア…ゲノム イ･･･ヒストン ウ･･･エキソン
転写の方向
DNA
エ… イントロン
問2. 右図
問3.
7.1×10-7.
3.4×10 -10
×
× (118-18) +18=6.96×10
問4.×
翻訳の
(理由)翻訳開始コドンが変異しても, 転写に
影響はないため。 (25字)
方向
00
この
問5. ①DNAのイントロン領域に起こった突然変異は, 転写後, mRNA が合成される際
解説
に,スプライシングによって除去されるため。 (56字)
②DNAのエキソン領域に変異が起こり, 翻訳がなされても, 変化したコドンは元
のコドンと同じアミノ酸を指定する場合があるため。 ( 59字)
問2. 原核生物では, 合成途中のmRNAにリボソームが次々に付着し, それらが mRNA
上を移動してポリペプチドが合成される。また,合成途中のmRNAの長さから転写の
方向が,翻訳中のポリペプチドの長さから翻訳の方向がわかる。
問3.A-B間の距離をヌクレオチド1つ分の長さで割ると,A-B間のヌクレオチド対
の数が求められる。A-B間の距離は7.1×10-7(m), また, ヌクレオチド1個分の長さ
は,34×100÷10=3.4×10-10 (m/個) となる。 したがって, A-B間のヌクレオチド対
の数は, 7.1×10-7 (m)÷(3.4×10-10) (m/個) となる。 3塩基で1つのアミノ酸が指定さ
れるので,アミノ酸の数はヌクレオチド対の数を3で割れば求められる。
タンパク質の分子量は,アミノ酸の分子量の総和から, ペプチド結合によって脱離し
た水分子の分子量を引いたものになる。 ここで, アミノ酸の数をn とすると, ペプチド
結合の数は (n-1) となる。 したがって, タンパク質の分子量を, n を用いて表すと,
\118n-18(n-1)=(118-18) n +18 となる。 n にアミノ酸の数を代入すると
(118-18)x{7.1×10 7 ÷ (3.4×10 -1)÷3}+18=69625.8・・・≒6.96×10' となる。
問4.翻訳開始コドンは翻訳の開始を決定しており,この部位に変異が起こっても、翻訳
以前の過程までは行われると考えられる。 そのため, それまでに合成される mRNAの
量は減少しない。
発
問5 ①DNAのイントロン領域に起こった塩基配列の変化は, 転写後, mRNA が合成さ
れる際にスプライシングによって除去される。 したがって,この変化は翻訳されず, ア
ミノ酸配列に影響しない。 ②1つのアミノ酸は3塩基の配列で指定されており、塩基が
1つ置換しても、同じアミノ酸が指定される場合がある。 この場合は, DNAのエキソ
ン領域に変化が起こり,その翻訳がなされても,指定されるアミノ酸配列は変化しない。
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