【生物基礎】DNA、遺伝子に関する計算問題の解説
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189個のアミノ酸からなるタンパク質Aの設計図となる遺伝子Aがある。
その遺伝子Aから転写されて作られたmRNAのアミノ酸を指定している範囲には、
アデニンが204個、シトシンが83個、グアニンが135個含まれていた。
(1)遺伝子Aのうち、アミノ酸を指定している二本鎖DNA領域の塩基対の個数を答えよ。
(2)遺伝子Aのうち、アミノ酸を指定している鋳型鎖DNA領域のアデニンとグアニンの個数を答えよ。
ココケロくん何が何やら・・・
ココミちゃんこ、困りすぎてリアルなカエルになってる!この手の問題の場合、転写・翻訳の関係をきちんと図にしてみることが大事よ?
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タンパク質Aは189個のアミノ酸で出来ています。
すると、翻訳元のmRNAの塩基の数がわかります。mRNAの塩基3つで1つのアミノ酸を指定する、という決まりがあるからです。
したがって、189×3=567個の塩基がmRNAにはあることがわかります。
また、mRNAはDNAが転写されて出来ます。
567個の塩基があるmRNA ができたということは、転写元のDNAには567塩基対あったということがわかります。
以上より、(1)の解答は、567個です。
ココケロくんなるほど・・。図にするってめんどくさいけど、大事なんだなあ。
ココミちゃんそうね。ちゃんと図を描いたほうが、結果的には楽になるわね。
ココケロくん(2)もそうやってやってみようかな。あれ・・?でも、「鋳型鎖」ってなんだっけ?
ココミちゃんDNAは二本鎖よね。
ココケロくんうん。二重らせん構造っていうもんね。
ココミちゃんそうね。ワトソンとクリックによって提唱された有名な構造ね。じゃあ、RNAは?
ココケロくんDNAのコピーなんだから2本?あれ、でも1本だ。
ココミちゃん二本のうちのどちらか一方だけが転写(コピー)されるの。そのコピー元を鋳型鎖と呼ぶのよ。RNAを作るための型になっているわけね。
ココケロくんなるほど・・。まずは素直に条件を図にしてみるか・・。
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mRNAの塩基の内訳として、アデニンが204個、シトシンが83個、グアニンが135個と与えられています。
塩基の総数が567個とわかっているので、残りの1つであるウラシルは、567−(204+83+135)=145個だとわかります。
さらにここから、鋳型の鎖を考えていきます。
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![](https://i2.wp.com/kokomiro-seibutu.com/wp-content/uploads/2018/09/6c777578c4b6a188c62024b7916df43e.jpg?resize=1140%2C729)
最大限に注意が必要なのは、転写のイメージはコピーですが、それは単なるコピーではないということです。
DNAの塩基には相補性があり、AにはT、GにはCというように結合の相手が決まっています。
これを元にしてmRNAをつくるため、鋳型の鎖にTがあれば、そこに結合してできるmRNAはAとなっています。
鋳型鎖をそのままをコピーしているわけではない。という部分に注意してください。
さて、先ほど内訳を確定させたmRNAを元に、鋳型鎖を描いて見ると上記のようになります。
以上より、(2)の解答は、鋳型鎖のAは145個、鋳型鎖のGは83個、となります。
問題文の数字に惑わされず、丁寧に図を描くことが攻略の道です。
計算問題を得点源にしましょう。