今回は、「生物基礎」の第2章"遺伝子とそのはたらき"、「高校生物」の第3章"遺伝情報の発現"に登場する DNAの長さ・ヌクレオチド数・翻訳領域の割合・分子量の計算問題 の解き方を紹介します。演習問題を用意しているので、解いてみてテスト対策をしましょう。解説もわかりやすく努めているので、是非学んでください。 演習問題 では、まず問題を解いてみましょう。下のスライド1が問題用紙になります。 標準解答時間は20分 です。20分経っても解けなかった場合は、解答と解説を見ましょう。 スライド1:生物基礎版DNAの計算問題 解き具合はいかがだったでしょうか。ここで登場した計算問題はけっこう難易度が高いので、特に文系の方にとっては難しかったと思います。以下の解答で答え合わせをして、間違ったところはその下の解説を見ましょう。 解答 解答は、下のスライド2のようになります。 スライド2:生物基礎版DNAの計算問題の解答 解説 問題1(1).ヒトの染色体数46本で割るだけ! ヒトの体細胞のDNAをつなぎあわせると、その直線距離は2mほどになるとされている。このときの以下の問いに答えなさい。 (1)ヒトの染色体1本あたりのDNAの平均の長さを単位cmで答えなさい。 この問題は 知識問題and計算問題 です。計算をするにあたって、 ヒトの染色体数は46本 であることを知っておく必要がありました。 では、今回の問題の解き方です。解き方は至って単純で、 ヒトの体細胞のDNA(46本分)の長さ2mを、染色体1本あたりに平均の長さするために、46本で割る だけです。ただし、 解答の単位がcmに指定 されているため、2m=200cmと換算してから計算します。よって、計算式は、 2 × 100 ÷ 46 ≒ 4. 3(cm) となります。リード文で指定されているように、有効数字2桁で答えましょう。 加えて、DNAと染色体の違いについて触れておきます。染色体とは、DNAがヒストンというタンパク質によって折りたたまれ、さらにその構造が折りたたまれた クロマチン繊維 を成したものです。 スライド3:DNAは間期ではクロマチン繊維の状態 ただし、 細胞分裂時になると、クロマチン繊維はさらに折りたたまれて短い棒状の形になります 。なので、"染色体はDNAとタンパク質が結合した物質であり、その際DNAは折りたたまれている"と言うことができます。このようなことから、 ある染色体中のDNAの長さとは、その染色体のDNAを直線にした長さと同じ と言えます。(ちょっとまわりくどい表現ですが…) ヒトの体細胞1個のDNAの長さが約2m であることは、計算して求めさせられることがあります。知っておくと、見直しに役立つと思うので、覚えておくとよいでしょう。 問題1(2).DNAの長さと塩基対の計算問題では比を使う!
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