『大学受験 化学 核酸に関する問題④（慶應義塾大学大学）』

今日も、核酸に関する問題を紹介します。

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核酸は,塩基,糖,及びリン酸から構成される。

糖の１位に「　ア　」が結合したものをヌクレオシドと呼び,それに「　イ　」がエステル結合したものをヌクレオチドと呼ぶ。

ヌクレオチドの「　イ　」部分と,別のヌクレオチドの糖部分の「　ウ　」基が縮合重合したものはポリヌクレオチドと呼ばれる。

DNAでは,糖部分はデオキシリボースであり,塩基には,ピリミジン塩基であるシトシン(C)とチミン(T),プリン塩基であるグアニン(G)とアデニン(A)の４種類がある。

細胞内では,ヌクレオチドの縮合重合反応が繰り返されて高分子DNAが合成される。

一般の２本鎖DNAでは,向かい合う塩基同士が水素結合を介して塩基対を形成している。

グアニンはシトシン,アデニンはチミンと塩基対を形成し,これにより安定な「　エ　」構造が維持されている。

　高分子である核酸は,水溶液中では親水コロイドとして存在している。中性付近(pH7～8)の水溶液中では,核酸に含まれるリン酸のヒドロキシ基が電離するため,核酸全体としては「　オ　」を持つ。

そのため,中性付近の緩衝液を用いた電気泳動において,DNAは「　カ　」側に移動する。
　コロイド状の核酸は全体として帯電しているため,高分子の核酸同士は反発しあって凝集しにくくなっている。

そこに適量の食塩水などを加えると,核酸に含まれるリン酸の電荷が中和され,核酸同士が凝集し易くなる。このような親水コロイドの「　キ　」現象を利用した方法は,核酸の精製過程で汎用される。

問１

「　ア　」～「　キ　」に入る適切な語を下記の語群から選びなさい。

01　α-ヘリックス　02　陰極　03　塩基　04　塩析

05　凝析　06　正電荷　07　疎水　08　二重らせん　09　ヒドロキシ

10　負電荷　11　メチル　12　陽極　13　リン酸

問２

DNAに含まれるデオキシリボースの構造は,下記の１～６のうちどれか。

問３

一般に,２本鎖DNA水溶液(中性付近)に熱を加えていくと,水中の２本鎖DNAが１本鎖に解離する。

このとき,グアニンとシトシンの含有割合が高い２本鎖DNAの方が,アデニンとチミンの含有割合が高い２本鎖DNAよりも解離しにくいと言われる。

その理由としてもっとも適切な説明を下記から１つ選びなさい。
　　　
１　熱により,アデニンが分解するから。
２　熱により,チミンが分解するから。
３　A－T塩基対よりもG－C塩基対の方が分子量が大きいから。
４　A－T塩基対よりもG－C塩基対の方が水素結合の数が多いから。
５　グアニンに水素イオンが結合して塩基対が保護されるから。
６　アデニンに水素イオンが結合して塩基対を形成できないから。

（慶應義塾大学）

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■解答・解説

問１

ア　03　塩基
イ　13　リン酸
ウ　09　ヒドロキシ