【80%の高１生が躓く生物】DNAの長さを求める

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今回は、高校1年生の80％がつまづく、生物基礎の問題

DNAの長さを求める問題

について解説をしていきます。

ぜひ最後までご覧ください！

まずは例題をチェック！

ある問題集に載っている例題を拝借しました

それがこちらです↓

①ある生物の細胞1個には、5.0×10⁶塩基対のDNAが含まれている。
10塩基対分の長さを3.4×10^-9mとした時、
このDNAの長さは何mmか？

②DNAの二重らせんは10塩基対ごとに一周する。
一周分のらせんの長さは3.4nm(3.4×10^-9m)であった。
ヒトの細胞1個に含まれるDNAが5.9×10^-12gだとすると、
ヒトの細胞1個に含まれるDNAの長さは何mになるか？
ただし、1gのDNAには1.0×10²¹塩基対が含まれるものとする。

さて、この問題はどのようにして解くべきでしょうか。

次のステップからは、実際にどのような思考・解法をしていくのかを図で表しながら解説をしていきます。

比で考える

簡単かつ、最も効率的な解き方は「比」で考える。ということです。

「比」を使った解き方を、ここでマスターしてしまいましょう！

①の解説

ポイントとしてはまず、
問われているのは「長さ」の情報から考えていく。
ということです。

10塩基対の長さが3.4×10^-9mという条件が定められています。
その条件下で、5.0×10⁶塩基対の長さが何mになるのか、ということですね。

比を上手に使うことで、小さい方の塩基対から本来の細胞のDNAの塩基対の長さを求めることができます。

②の解説

この問題は、一見、理解しにくいと思うかもしれませんが、
ポイントは①と同様に、「長さ」を問われているということです。

10塩基対の長さが3.4×10^-9mという条件が定められているのは変わりません。

少し言い回しが変わってはいますが、このような表現もあるので慣れておきましょう。

そうすると、あとは何塩基分の長さを求めればいいのか、ということが分かれば良いですね。

ⅰ)にて、まずはヒトの細胞1個における塩基対の数を求めていきます！

これも「比」を活用することで、いとも簡単に求めることが可能です。

gと塩基対の比を作って、求めていきましょう！

続いては、求めた塩基対から、実際のDNAの長さを出していきます。

ⅱ)では、①と同様に比を用いて長さを求めていきます。

これは先ほどマスターしたので、心配はないですね。