生物の問題で出題されるDNAの長さの計算は、少し複雑に感じることがあります。今回は、ハツカネズミの体細胞に含まれるDNAの長さを求める問題について、ステップごとに解き方を説明します。問題文にある情報を基に、どのように計算を進めるかを具体的に解説します。
問題文の整理
まず、問題文に与えられている情報を整理しましょう。
- ハツカネズミの体細胞1個に含まれるDNAのヌクレオチド数は1.04×10^10個。
- 1ヌクレオチド対の長さは3.4×10^-7 mm。
- マウスの核相は2n＝40。
この情報を基に、DNAの長さを求めていきます。
ステップ1：ヌクレオチド対の総数を求める
DNAは二本鎖構造を持つため、1ヌクレオチド対（A-TペアやG-Cペア）が2本の鎖に分かれています。問題文では「ヌクレオチド」とありますが、これは1本鎖ではなく、1ヌクレオチド対として計算します。
したがって、体細胞1個のDNAに含まれるヌクレオチド対の数は、1.04×10^10個のヌクレオチドを2で割った値になります。つまり。
ヌクレオチド対数 = 1.04×10^10 ÷ 2 = 5.2×10^9対
ステップ2：DNAの長さを計算する
次に、1ヌクレオチド対の長さが3.4×10^-7 mmであることが与えられています。したがって、5.2×10^9対のDNAの長さは、次のように計算できます。
DNAの長さ = ヌクレオチド対数 × 1ヌクレオチド対の長さ
DNAの長さ = 5.2×10^9 × 3.4×10^-7 mm = 1.768×10^3 mm = 1.768 m
ステップ3：染色体あたりのDNAの長さを求める
問題文には「マウスの核相は2n＝40」とあります。これから、ハツカネズミの体細胞に含まれる染色体数が40本であることがわかります。
したがって、1本の染色体あたりのDNAの長さは、次のように求められます。
染色体1本あたりのDNAの長さ = DNAの長さ ÷ 染色体数
染色体1本あたりのDNAの長さ = 1.768 m ÷ 40 = 0.0442 m = 4.42 cm
まとめ
以上の計算から、ハツカネズミの体細胞1個に含まれるDNAの長さは、1本の染色体あたり約4.42 cmであることがわかりました。このように、問題文の情報を整理し、ステップごとに計算していくことで、複雑な生物の問題でも解きやすくなります。
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