DNAの全長を計算する方法とその解説

この質問では、DNAの全長を計算するための解説を行います。具体的には、DNAの二重らせん構造における長さや、塩基対ごとの長さ、また、与えられた情報を基にDNAの全長を求める方法を説明します。

DNAの構造と計算の前提

問題文にある通り、DNAは10塩基対ごとに1周する二重らせん構造を取っており、1周の長さは3.4nmです。また、1gのDNAには1.0×10²¹の塩基対が含まれています。これを元に計算を進めます。

まず、問題で与えられた単位を整理しましょう。塩基対の長さは3.4nmですが、ここで重要なのは、最終的にDNAの長さをメートル（m）で求めることです。3.4nmは、10⁻⁹mとして計算します。次に、1pg（ピコグラム）は10¹²分の1gであるため、これを使って塩基対の量と体積を関連付けます。

解法のためには、以下の手順を踏む必要があります。

計算の際に「10で割ってから、3.4×10⁻⁹を掛ける」と言われる理由は、与えられた塩基対の数や質量、またそれに関連する単位の変換を正しく処理するためです。特に、ピコグラム（pg）とナノメートル（nm）といった非常に小さな単位を扱うため、正確な計算が求められます。

上記の計算を踏まえ、具体的に手順を追って問題を解いていくと、最終的に求められるDNAの全長が導かれます。最も近い値を(a)〜(f)から選択し、正しい答えを導くことができます。

DNAの全長を計算するためには、与えられた情報と単位変換を正しく理解し、計算を進めることが重要です。特に、科学的な計算では、単位の変換や非常に小さな値を正確に取り扱う能力が求められます。正しい手順を踏めば、問題の解決に至ることができます。