ソクマル高卒認定(科学と人間生活)

問5 以下はDNA の塩基配列とタンパク質のアミノ酸の配列の関係についての先生と…

(5 ・6 のどちらか1 題を選び解答する) タンパク質とDNA について,問1 ~問5 に答えよ。
問5 以下はDNA の塩基配列とタンパク質のアミノ酸の配列の関係についての先生と生徒の会 話である。文中の ア , イ に入る数字の組合せとして正しいものを,下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
先生:タンパク質合成のしくみから考えるとDNA の塩基配列によってタンパク質のアミノ 酸の配列が決められていることが分かるね。 生徒:DNA の塩基配列とタンパク質におけるアミノ酸の配列はどのように対応しているの でしょうか。 先生:DNA の塩基は4 種類あるね。仮に1 個の塩基で1 個のアミノ酸を指定しているとす ると4 種類のアミノ酸しか指定できないね。 生徒:タンパク質をつくる20 種類のアミノ酸には全く足りません。どうすれば両者はうま く対応するのでしょうか。 先生:塩基2 個で1 個のアミノ酸を指定しているとするとどうだろうか。 生徒:4 種類の塩基が2 個だと ア 通りの組合せができますね。指定できるアミノ酸の 種類は増えますがまだ足りません。 先生:では,塩基3 個で1 個のアミノ酸を指定しているとするとどうだろう。 生徒:4 種類の塩基が3 個だと イ 通りの組合せができます。これなら20 種類のアミ ノ酸を指定するのに十分です。 先生:このような考察を経てDNA の塩基配列とタンパク質のアミノ酸の配列の関係が解明 されたんだよ。

解説

正解は4です。塩基は4種類あるので、2個並べたときの組合せは4×4で16通りになります。これではアミノ酸20種類に足りません。3個並べたときは4×4×4で64通りとなり、20種類をすべて指定できるようになります。実際の生物でも3個の塩基の並びが1個のアミノ酸を指定しており、この3個組をコドンと呼びます。かけ算の回数が塩基の個数と同じになると考えましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00018.htm)を加工して作成

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