『大学受験 化学 核酸に関する問題③（北里大学）』

今日も、核酸に関する問題を紹介します。

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２本のヌクレオチド鎖からなるDNA(デオキシリボ核酸)は,一方の分子鎖の塩基が他方の分子鎖の決まった塩基と水素結合し(このような塩基どうしの関係を相補性という),二重らせん構造を形成している。

相補性が保たれている２本鎖のDNAの塩基組成(各塩基数の割合)を調べたところ,あるDNAではRNA(リボ核酸)にはない塩基が20％含まれていた。

したがって,このDNAにはグアニンが(　ア　)％含まれている。

グアニンを多く含む２本鎖のDNAは,グアニンの少ない同じ長さの２本鎖のDNAより水素結合の数が(　イ　),熱を加えることによる１本鎖のDNAへの変化が( ウ )。

空欄(　ア　)～(　ウ　)に当てはまるものが順に並んでいるものはどれか。

ただし,２本鎖のDNAでは相補性が保たれ,すべての塩基が水素結合しているものとする。

①　20, 多く, 起こりにくい

②　20, 多く, 起こりやすい
③　20, 少なく, 起こりにくい

④　20, 少なく, 起こりやすい
⑤　30, 多く, 起こりにくい

⑥　30, 多く, 起こりやすい
⑦　30, 少なく, 起こりにくい

⑧　30, 少なく, 起こりやすい
⑨　40, 多く, 起こりにくい

⑩　40, 少なく, 起こりやすい

（北里大学）

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■解答・解説

■(　ア　)について

「あるDNAではRNA(リボ核酸)にはない塩基が20％含まれていた。」ことより,その塩基は,チミン(T)である。

二重らせん構造を形成しているDNAは,アデニン(A)とチミン(T),グアニン(G)とシトシン(C)がそれぞれ水素結合によって結合して塩基対を形成しているため,アデニン(A)とチミン(T),グアニン(G)とシトシン(C)のそれぞれの物質量は等しい。

よって,Tの割合が20％なら,Aの割合は20％となる。また,残りのGとCの割合も等しいので,

■(　イ　),(　ウ　)について

A-T間の水素結合の数は２本,GとC間の水素結合の数は３本となる。

よって,Gを多く含む２本鎖のDNAは,Gの少ない同じ長さの２本鎖のDNAより水素結合の数が多い。

また,水素結合の数が多い塩基対の方が結合力が強いと言える。
したがって,Gの多い２本鎖のDNAの方が熱を加えることによる１本鎖DNAへの変化が起こりにくい。

以上より,　⑤　30,多く,起こりにくい　　……(答え)

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