DNAの構造
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「生物基礎」の内容 (1) ア (イ) ㋐「遺伝情報と DNA」。
内容の取扱いは、DNA の複製の概要を扱い、DNA の二重らせん構造にも触れることを求めている。
0. どういう論点か
DNA の構造で問われるのは、ほぼ次の 3 点です。
| 何か | 要点 | |
|---|---|---|
| ヌクレオチド | DNA の構成単位 | 糖(デオキシリボース)+ リン酸 + 塩基 |
| 二重らせん | 2 本鎖がねじれた形 | 糖とリン酸が骨格、内側で塩基が対になる |
| 相補性 | 対になる塩基が決まっている | A - T、G - C |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 塩基は 4 種類(A・T・G・C)。RNA では T のかわりに U
- 糖が違う(DNA はデオキシリボース、RNA はリボース)
- 相補性があるので、片方の鎖の塩基配列が決まれば、もう片方も決まる(複製と計算の根拠はこれ)
1. DNA の構成単位
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(イ)-㋐
DNA の構成単位を何という?
ヌクレオチド
これが多数つながった鎖(ヌクレオチド鎖)が DNA。
DNA のヌクレオチド 1 個は、何が結合したもの?
糖(デオキシリボース)・リン酸・塩基が 1 つずつ結合したもの
この 3 つの組み合わせで 1 単位。
DNA に含まれる塩基は何種類で、それぞれ何?
4 種類。アデニン(A)・チミン(T)・グアニン(G)・シトシン(C)
この 4 つの並び順が遺伝情報になる。
DNA の 2 本の鎖の「骨格」をつくっているのは?
糖とリン酸(交互につながっている)
塩基はその骨格から内側へ突き出して、向かいの塩基と結合する。
DNA の正式な名前は?
デオキシリボ核酸
糖がデオキシリボースであることから。
2. 二重らせんと相補性
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(イ)-㋐
DNA の立体構造を何という?
二重らせん構造
2 本のヌクレオチド鎖が向かい合い、ねじれた形をしている。
DNA で対になる塩基の組み合わせは?
A と T、G と C
この決まった結びつきを塩基の相補性という。
DNA の 2 本の鎖は、どこで結びついている?
内側に向かい合った塩基どうし(水素結合)
糖とリン酸の骨格は外側。
一方の鎖の塩基配列が ATGC のとき、向かい合う鎖の塩基配列は?
TACG
相補性(A-T、G-C)から 1 通りに決まる。
2 本鎖 DNA 全体で、アデニンの数とチミンの数の関係は?
等しい(A の数 = T の数、G の数 = C の数)
必ず対になっているため。
2 本鎖 DNA でアデニンが全塩基の 30% を占めるとき、グアニンは何 % か?
20%
A = T = 30% なので A + T = 60%。残り 40% を G と C で半分ずつ分けるので G = 20%。
DNA の遺伝情報は、何によって表されている?
塩基の配列(並ぶ順序)
4 種類の塩基の並び方が情報になる。糖やリン酸は共通なので情報にならない。
DNA が「遺伝情報を担う物質」といえる、構造上の理由を 2 つ挙げると?
① 塩基配列という形で情報を記録できる
② 相補性によって、同じ情報を正確に複製できる
記録と複製の両方ができることが条件。
3. RNA との違い
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(イ)-㋐
RNA の糖と、DNA の糖はそれぞれ何?
RNA はリボース、DNA はデオキシリボース
名前の違いがそのまま糖の違い。
RNA に含まれ、DNA に含まれない塩基は?
ウラシル(U)
RNA では DNA のチミン(T)のかわりにウラシルが使われる。
DNA と RNA の鎖の数は?
DNA は 2 本鎖、RNA は 1 本鎖
DNA だけが二重らせんをつくる。