【生物基礎】シャルガフの規則の問題の解き方解説

高校生物基礎の定番でもあります。

Q1.とあるDNAを調べたところ、Aが１５％含まれていた。

　　この時のT、G、Cの含有量を答えよ。

Q2.「Q1」のDNAの片方の一本鎖を調べたところ、Aが２０％含まれていた。

　　この一本鎖のTの含有量を答えよ。

問題文の分析

Q1はそのままシャルガフの規則に従えばよい。

問題はQ2である。Aが２０％だからTも２０％などとしてはいけない。

我々はシャルガフの規則は二本で考えないと成立しないことを知っているからだ。

Q2：解答への自然な発想法

解答には自然な発想法が必要だ。

どんなに鮮やかな解法があったとしても、

それを高校生が現実に使えなければ何の意味もない。

シャルガフの規則は二本で考えないと成立しない。

そしてそもそも、DNAは二本だ。

だからこそ、自然な発想として、二本に戻す解法がうまれる。

一本ずつを丁寧に図にし、条件を書き足していく。

このとき、お互いの一本で、AとT、GとCが向かい合ってることが大切だ。

これが無いとシャルガフの規則は成立できない。

さて、一本目にはAが２０％あり、二本目にはAがX％あり、二本合わさったDNAには１５％ある。

よって、２０＋X＝１５と立式したくなるが、X＝-５となる。

何故こんなことが起こってしまうのか？

割合の違い

そう、実は割合が異なっているため、足し合わせることが出来なかった。

「一本で１００％」の割合と、

「二本で１００％」の割合が混在している。

これをどちらかに統一する必要がある。

どちらでも構わないが、私は全てを「一本で１００％」とするほうをお勧めする。

よって「二本では２００％」となり、全てが倍となる。

さて、シャルガフの規則は、一本では成立しない。

それを我々は検証したはずだ。

よって、シャルガフの規則が出題されたとき、

それは「二本なのか」「一本なのか」を注意深く見極めねばならない。

シャルガフの規則とは、そんなに簡単なものでないのだ。

でも、きっと、もう君たちなら大丈夫だろう。

すべては自然な発想と共にある。

以上。

勉強がんばってくださいね。

いつでも応援してます。