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論述
□25 DNA の構造(3) DNA は (2) ヌクレオチドと呼ばれる単位の繰り返しからできてい
る。細胞あたりの DNA量は生物によって異なるが,DNAを構成する4種類の塩基
の組成比を調べてみると, (b) どの生物にも共通する規則のあることがわかった。
(1)
下線部(a)に関して,DNAのヌクレオチドは,糖の1つである(ア)に塩基と
(イ)が結合したものである。 アとイに適切な語句を入れよ。
(2) 右表は, 4種類の生物における 表 4種類の生物のDNAの塩基組成 [%]
DNAの塩基組成の一部を示した
ものである。 この表では,例えば
ヒトのDNAの場合, 全塩基数の
30.3%をA (アデニン) が占め、
他の3種類の塩基の組成は不明と
塩基の種類
生物名
MAG
CT
ヒト
結核菌
ウニ
30.3
?
?
ア
イ
34.9
?
?
?
ウ
17.3
100
?
なっている。
大腸菌
?
?
I
23.6
① 下線部(b)に基づき, 表のア~エに入る塩基組成の推定値 〔〕 を書け。
② 下線部(b)の規則が成り立つ理由を40字以内で述べよ。
(3)
5つのヌクレオチドからなる1本鎖DNAでは何種類の可能な配列があるか。 ま
また,この1本鎖が2本鎖DNA になった場合は何種類あるか。 なお, DNAのヌ
クレオチド鎖には方向性があり, 5つのヌクレオチドは一方の端から1番目 2
番目,3番目,4番目 5番目のように区別できるものとする。
である。
② 下線部(b)の規則とは、同じ生物のDNAには,
AとT, G とCがほぼ同じ割合で含まれていると
いうシャルガフの規則である。 これは, DNA の二
重らせん構造において, A と T, CとGがそれぞれ
相補的に結合していることによる。
1本鎖DNAの場合, 5つのヌクレオチドの1つ
2章 (3)
1つに4種類の塩基が入る可能性があるので,可能
な配列は,4=1024 [種類] となる。 これらの1本
鎖が2本鎖DNA になった場合, 2本鎖のうちの一
方が決まれば,もう一方も決まるので, 1本鎖2種
類で2本鎖1種類が形成されることになる。 例え
ば1本鎖DNAとしては ATGCA と TACGT は
異なる配列であり, 2種類に数えられるが,この2
本がそれぞれ相補的な鎖として2本鎖DNAになる
と.1種類の DNA になる。
26 DNAの抽出
[解答
(三重大 大阪大)
26 DNA の抽出 生物の遺伝物質であるDNAを抽出する次の操作を行った。
操作(a) ブロッコリーの花芽を乳鉢に入れ, すりつぶす。
中文 (1)
操作(b) (a) 乳鉢に, 蒸留水に家庭用食器洗剤 (合成洗剤) と (ア)を加えた抽出
液を入れ, 粘性が出るまで混ぜる。
操作() (b) の液を10分間放置した後, 4重のガーゼでビーカーにろ過する。
操作(d) (c) のろ液に冷却した (イ)を静かに加える。
操作(e) (d) の液体をガラス棒で静かに混ぜ、(ウ)のものを取り出す。
(1) 文中のア~ウにあてはまる語句として適するものを,次の①~ 10 から選べ。
① グルコース
エタノール ③ 酢酸
②
④食塩
5
食用油
9
赤い糸状
⑥ アミノ酸 ⑦ 白い糸状
⑩ 赤い粒子状
⑧ 白い粒子状
(2)操作(b)と操作(d)を行う理由として適するものを,次の①~⑥から1つずつ選べ。
① 細胞を破壊するため。
② DNA
(1) ア (4)
イ
2
(2) (b) (6 (d) 2
(3) ①
(1)~(3) DNA の抽出法はいくつもあり、 用いる材料
や試薬が異なる場合がある。 本間の方法をもとにそ
れぞれの操作について確認していく。
操作(a)･･･DNA を多量に含む生物材料をおろし金で
すりおろしたり 乳鉢でつぶしたりすることで, 物
理的に生体膜を壊す。 材料としては、ブロッコリー
の花芽のほかに, 魚類の精巣なども用いられる。
操作(b)･･･ 家庭用食器洗剤 (中性洗剤) や SDS (ドデシ
ル硫酸ナトリウム) などの界面活性剤により生体膜
を溶解する。 また, 家庭用食器洗剤を加えた後に
タンパク質分解酵素であるトリプシンを加えること
もある。これにより, DNA 分解酵素やヒストンの
一部などのタンパク質を分解することで, 損傷が少
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