入試問題（ＤＮＡ）

ある微生物のＤＮＡの塩基の割合を調べると,グアニンのモル比は26.0%であった。
このとき、アデニンのモル比は何％？？

また,この微生物に塩基の変異を促進させる薬物を与えると,全グアニンの10.0%がアデニンに置き換わった。
この状態で１回だけＤＮＡの複製と細胞分裂をさせＤＮＡを抽出し塩基の割合を調べると,グアニンのモル比は何％？？
また、アデニンのモル比は何％？？

ただし以下の条件が成り立つものとする。
１）この薬物により変異が起こっても微生物の生存には影響がない。
２）薬物による変異はＤＮＡの複製前だけに起こる。
３）複製前にグアニンがアデニンに置き換わっても,そのグアニンと対をなしていたシトシンは変化せず,二本鎖の形成にも影響しない。
４）ＤＮＡの複製は薬物処理されたＤＮＡをもとに半保存的に行われる。


この問題が分からなくて僕が通ってる塾の先生に聞いたら、その先生もわかりませんでした。。。
どなたかこの問題の解答をお願いします。

No.1 回答者： E-gis_hc 回答日時： 2008/01/30 00:11

まず、最初の設問ですが、

DNAにおいてグアニンとシトシンは水素結合による対をなすので、
グアニンと同量（モル数）のシトシンが存在していることになるので、
シトシンのモル比もまた26.0%になります。
残りの48.0%がアデニンとシトシンということになりますが、
アデニンとチミンは水素結合による対をなすので、
アデニンとチミンは同量（モル数）あるので、
半数がアデニンとなるので、24.0%が正解と思われます。

続いての設問ですが、
グアニンの１０％がアデニンに置き換わったということなので、
塩基全体の2.6％がグアニンからアデニンに変わったことになるので、
変異後複製前の塩基の存在比は、
G：C：A：T＝23.4:26:26.6:24
となります。
半保存的複製では、Gと同量のCが、Cと同量のGが、
またAと同量のTが、Tと同量のAがDNAにとりこまれるので、
複製後に含まれるGCATは
G：C：A：T＝23.4＋26:26+23.4:26.6+24:24+26.6
＝29.4:29.4:30.6:30.6
となります。全体で２００なので、Aの割合は14.7%.

間違っていたら、すみません。

No.2 ベストアンサー 回答者： keiii1i 回答日時： 2008/01/30 05:39

DNAが2本鎖ということがポイントですね

ＡとＴ　ＧとＣはそれぞれ相補的に結合するので2本鎖にある塩基を合計するとＡとＴ　ＧとＣはそれぞれ同量あるはずです

例えば
AATTTTCCGGGG
TTAAAAGGCCCC
というふうに1本目だけみるとＴとＧが多く見えますが2本合計すると同じだけの量が存在することになります

よってＧが26％ならＣも26％でＣＧは合計52％　残り48％はＡとＴなのでＡ＝ＴですからＡは24％です

次の問題は、まずＧの10％つまり26ｘ0.1＝2.6がＡに変わったので
Ｇは23.4（26-2.6）Ａは26.6（24+2.6）になります

複製ではＡ→Ｔ　Ｔ→Ａ　Ｃ→Ｇ　Ｇ→Ｃと変わるので、Ａの量だけＴができＴの量だけＡができます

ＡＴＣＧ＝26.6：24：26：23.4
が複製されれれば複製されたＤＮＡ鎖では
ＡＴＣＧ＝24：26.6：23.4：26
になってるはずです

次にこれらをすべて抽出して調べるわけですが元あったＤＮＡもなくなるわけじゃないので合計しなければなりません

Ａ＝50.6　Ｔ＝50.6　Ｃ＝49.4　Ｇ＝49.4

2倍になったので2で割って
Ａ＝50.6/2＝25.3％　Ｇ＝49.4/2＝24.6

＃1さんと答えが違うのは＃1さんは最後で足し算をまちがってらっしゃるようで。

No.3 回答者： keiii1i 回答日時： 2008/01/30 05:43

という自分も最後で割り算間違えてるみたいで

Ｇ＝49.4/2＝24.7ですね

No.4 回答者： E-gis_hc 回答日時： 2008/01/30 20:58

失礼しました、＃２さんのとおり、最後のくだりは

G：C：A：T＝23.4＋26:26+23.4:26.6+24:24+26.6
＝49.4:49.4:50.6:50.6
となり、これで全体が２００になるので、2で割って、
A=24.7で、間違いありません。