DNAとRNAに関する問題
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Questions and Answers

DNA の正式名称を述べよ。

デオキシリボ核酸

DNA と RNA の構成単位であるヌクレオチドの構成要素を以下の選択肢からすべて選んで答えよ。

  • リン酸 (correct)
  • アミノ酸
  • 糖 (correct)
  • 塩基 (correct)

    • 核内において, DNA の 2重らせんは[ a ]というタンパク質に巻き付いて[ b ]と呼ばれる構造を取っている。

    ヒストン

    さらに[ b ]は数珠状に縮重して[ c ]という構造となり、染色体を形成している。

    <p>ヌクレオソーム</p> Signup and view all the answers

    ゲノムは核内のすべての DNA を合わせたものである.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    ゲノムは核内のすべての遺伝子を合わせたものである.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    遺伝子は DNA から構成されている。

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    DNA は遺伝子から構成されている。

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    一つの生物の染色体一揃いに蓄えられている全遺伝情報のことを[ a ]といい、

    <p>ゲノム</p> Signup and view all the answers

    それらのうち、機能のある RNA分子を産生する DNA 領域のことを[ b ]という。

    <p>遺伝子</p> Signup and view all the answers

    真核生物の核ゲノム・ミトコンドリアゲノム(mtDNA)・葉緑体ゲノム(cpDNA)それぞれの特徴を簡潔に述べよ。

    <p>核ゲノムは線状で、タンパク質やRNAをコードする遺伝子を含んでいる。mtDNAとcpDNAは環状で、それぞれのオルガネラの機能に特化した遺伝子を含んでいる。</p> Signup and view all the answers

    真核生物のミトコンドリアと葉緑体のゲノムにイントロンが存在しない理由を簡潔に述べよ。

    <p>ミトコンドリアと葉緑体は、独自のタンパク質合成系を持つため、核ゲノムの splicing 機構に依存せず、独自の転写・翻訳を行う。そのため、イントロンは必要ない。</p> Signup and view all the answers

    セントラルドグマとは何か、簡潔に述べよ。

    <p>セントラルドグマとは、遺伝情報の流れを説明した概念であり、DNAからRNAへの転写と、RNAからタンパク質への翻訳という2つのプロセスを指す。</p> Signup and view all the answers

    転写が起こる遺伝子のDNA2本鎖がほどかれ、アンチセンス鎖(鋳型鎖)3'末端にある開始コドンから mRNA の合成が始まる。この mRNA 合成は[ a ]という合成酵素が行う。

    <p>RNAポリメラーゼ</p> Signup and view all the answers

    終止コドンで転写が終わるが、この時点で mRNA はまだ完成ではなく、RNA プロセシングと呼ばれ

    <p>RNAスプライシング</p> Signup and view all the answers

    るいくつかの修飾が行われる。プロセシングの主な内容は、キャップ構造やポリ A鎖の付加、そ

    <p>RNAスプライシング</p> Signup and view all the answers

    してイントロンが取り除かれエキソンが繋ぎ合わされる[ b ]である。

    <p>RNAスプライシング</p> Signup and view all the answers

    これらによって成熟 mRNA が完成すると、mRNA は核膜孔から細胞質中に出てリボソームに結合する。なお、mRNA

    <p>センス鎖</p> Signup and view all the answers

    の配列は、DNA のアンチ______(鋳型鎖)と相補的な配列である。つまり mRNA の配列は、T

    <p>センス鎖</p> Signup and view all the answers

    とUの違いを除き、DNA のもう片方の鎖である[ c ]の配列と同じになる。

    <p>センス鎖</p> Signup and view all the answers

    細胞質内でリボソームに結合した mRNA において、mRNA のコドンが次々に解読され、対

    <p>tRNA</p> Signup and view all the answers

    応するアミノ酸を結合した[ d ]が mRNA に次々に結合する。各アミノ酸どうしがペプ

    <p>tRNA</p> Signup and view all the answers

    チド結合で結合すると,[ d ]はmRNAから離れる。

    <p>tRNA</p> Signup and view all the answers

    アミノ酸が多数結合したポリペプチドは[e ]や[ f ]といった二次構造を取った後,

    <p>αヘリックス</p> Signup and view all the answers

    疎水性アミノ酸をコアに[ g ]が起こって三次構造を形成する。

    <p>フォールディング</p> Signup and view all the answers

    下の DNA 断片は、ある大腸菌から単離したものである。この DNA の相補鎖を鋳型として mRNA に転写すると、どのような塩基配列になるか。 5'-GTA GCC TAC CCA TAG GTC – 3'

    <p>3'-CAU CGG AUG GGG AUC CAG - 5'</p> Signup and view all the answers

    DNA の複製が行われている染色体の活性領域は、Y字型の構造をもつ。 この構造は[ a ]と呼ばれる。

    <p>複製フォーク</p> Signup and view all the answers

    DNA 複製において、連続的に合成される鎖を[ a ]という。

    <p>リーディング鎖</p> Signup and view all the answers

    前問の「不連続に合成される鎖」で形成される DNA 断片を[ a ]という。

    <p>岡崎フラグメント</p> Signup and view all the answers

    DNA 複製開始には、[ a ]という酵素がリボヌクレオシド3リン酸(NTP)を基質として作る短い[ b ]が必要である。

    <p>DNAプライマーゼ</p> Signup and view all the answers

    親の DNA 鎖が新しい子 DNA 鎖合成の鋳型となり,1本の古い鎖(元の鎖)と1本の新しい鎖からなる新しい2本鎖DNA を作り出すことを[ a ]という。

    <p>半保存的複製</p> Signup and view all the answers

    DNA 複製の過程でDNA らせん中のニック(切れ目)を閉じる酵素は[ a ]である。

    <p>DNAリガーゼ</p> Signup and view all the answers

    アミノ酸をコードする DNA 配列(コドン)は,塩基4種類の3乗で64通りあるが,実際にタンパク質を構成するアミノ酸は 20 種類である。この不一致の理由を簡潔に述べよ。

    <p>複数の異なるコドンが同じアミノ酸をコードする(縮退性)ためです。</p> Signup and view all the answers

    アミノ酸の性質を決める構造は何か、述べよ。

    <p>アミノ酸の側鎖です。</p> Signup and view all the answers

    動物が体内で生成することができず、餌として外部から摂取する必要があるアミノ酸を何と呼ぶか、述べよ。

    <p>必須アミノ酸</p> Signup and view all the answers

    タンパク質の一次構造は,構成するアミノ酸の配列である。この一次構造からタンパク質の何を推定できるか,列挙せよ。

    <p>二次構造、三次構造、タンパク質の機能を推定できます。</p> Signup and view all the answers

    タンパク質の二次構造は,ポリペプチド主鎖における二つの官能基(カルボニル基とアミノ基)間での水素結合によって形成される。このような二次構造を形成してもなお、構成する各アミノ酸の性質が発揮されるのはなぜか、簡潔に述べよ。

    <p>二次構造は、主鎖の配列によって形成され、側鎖は二次構造の外側に露出するためです。そのため、各アミノ酸の側鎖の性質は保持されます。</p> Signup and view all the answers

    タンパク質はフォールディングによって三次構造を形成したのち、多量体を形成し,四次構造を取る。多量体を形成する際、各ポリペプチド鎖の側鎖間で行われる水素結合やイオン結合,ジスルフィド結合や疎水効果などを総称して何と呼ぶか。

    <p>非共有結合</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    DNAとRNAに関する問題

    • DNAの正式名称はデオキシリボ核酸、RNAの正式名称はリボ核酸である。
    • ヌクレオチドは、糖、リン酸、塩基から構成される。
    • DNAの2重らせん構造はヒストンというタンパク質に巻き付いてクロマチンという構造を形成し、さらに縮重して染色体となる。
    • ゲノムは核内の全てのDNA、遺伝子は機能のあるDNA領域である。
    • 遺伝情報は、DNAからmRNAへの転写と翻訳によってタンパク質に合成される。

    セントラルドグマに関する問題

    • セントラルドグマは、DNAからmRNAへの転写、mRNAからタンパク質への翻訳という遺伝情報の流れを指す。
    • 転写は、DNAの鋳型鎖をもとにRNAポリメラーゼによって行われ、成熟mRNAができるまでいくつかの修飾（キャップ構造、ポリA鎖の付加、イントロン除去）が行われる。
    • mRNAは、リボソームに結合して翻訳が開始する。tRNAは対応するアミノ酸を運び、mRNAに結合、ペプチド結合でつながってポリペプチド鎖を形成する。
    • ポリペプチド鎖は折りたたまれて三次構造となり、必要に応じて多量体となり四次構造を形成する。

    DNAの塩基配列と相補性

    • 与えられたDNA塩基配列(5'-GTA GCC TAC CCA TAG GTC – 3')の相補鎖は3'-CAT CGG ATG GGT ATC CAG – 5'。
    • mRNAへの転写では、DNAの塩基配列と相補的な配列となる。TとUの違いを除き、DNAの相補鎖の配列と同じである。

    DNA複製に関する問題

    • DNA複製は、Y字型の複製フォークで進行する。
    • DNA複製で連続的に合成される鎖を先行鎖、不連続的に合成される鎖を遅延鎖という。
    • 遅延鎖は、DNA断片（岡崎フラグメント）という短い断片に分けて合成する。
    • DNA複製には、DNAポリメラーゼなどの酵素が必須である。
    • 親のDNA鎖が子DNA鎖の鋳型となり、新しい2本鎖DNAを作ることを半保存的複製という。

    アミノ酸とタンパク質に関する問題

    • DNAのコドンは4種類の塩基の3乗で64通りあるが、タンパク質を構成するアミノ酸は20種類である。これは、複数のコドンが同じアミノ酸をコードする（縮重性）ためである。
    • アミノ酸の性質は、側鎖（R基）によって決まる。
    • 動物が体内で合成できないアミノ酸を必須アミノ酸という。
    • タンパク質の一次構造（アミノ酸配列）から、タンパク質の二次構造、三次構造、四次構造、さらにはその機能を推測できる。
    • タンパク質は一次構造から折りたたまれて二次構造を形成しても、側鎖（R基）間の相互作用や、疎水性アミノ酸の配置によってタンパク質の性質がさらに発揮される。
    • 各ポリペプチド鎖の側鎖間の様々な相互作用を、総称してタンパク質のフォールディングという。

    その他

    • 真核生物のゲノムは、核ゲノム、ミトコンドリアゲノム、葉緑体ゲノムの３種類が存在する。
    • 真核生物のミトコンドリアや葉緑体ゲノムは、イントロンを持たない傾向がある。 これは、これらの形態が、原核生物由来であり、原核生物ではイントロンが存在しないためと考えられる。

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    このクイズでは、DNAとRNAに関する基本的な知識をテストします。ヌクレオチドの構成、セントラルドグマの流れ、そして遺伝情報の伝達についての理解を深めましょう。正確な知識を身につける機会です。

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