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解決済みの質問

生物

1.
次の1)~4)の実験を行った。各問に答えよ。なお、タンパク質合成系とは、翻訳に必要な生体成分を含んだ反応液で、これに人工的に合成したmRNAを加えると、その塩基配列に基づいてタンパク質が合成される。
1)一定の順序に並んだ塩基がくり返し配列するようなmRNAを人工的に合成し、試験管内のタンパク質合成系に入れると、特定のアミノ酸がつながったポリペプチドが合成された。
2)Uのみからなる・・・UUUUUU・・・をmRNAとすると、ポリフェニルアラ二ン(フェニルアラニンのみがつながったもの)ができた。
3)・・・UGUGUG・・・;(UG)nをmRNAとすると、バリンとシステインが交互につながったポリペプチドができた。
4)・・・UGGUGG・・・;(UGG)nをmRNAとすると、ポリグリシン、ポリトリプトファン、ポリバリンの3種ができた。

問1 実験1)から4)の結果からシステイン、バリン、フェニルアラニンのアミノ酸のコドンを答えよ。
答は、左からUGU,GUG,UUUなのですが、なぜこうなるのでしょうか。

問2 3)と4)の実験は、アミノ酸を指定するコドンはトリプレットであることが分かる。その理由を答えよ。
<答え>
実験3)はValとCysが交互につながっているので、コドンの塩基数は偶数ではない。
実験4)は一種のアミノ酸からなるポリアミノ酸ができているので、コドンは3の倍数であり、それ以外の奇数ではない。
実験3)と4)でバリンのコドン(GUG)が共通であることを考えると、トリプレットであることが分かる。
とあるのですが、なぜ、「交互につながっていると、塩基数は偶数ではない。」と言えるのですか。
また、なぜ、「一種のアミノ酸からなるポリアミノ酸ができていると、コドンは3の倍数であり、それ以外の奇数ではない。」のですか。

問3 上記の実験と同様の方法で、グリシンとトリプトファンのコドンを区別したい。どのような実験をすれば推測できるか。
なお、トリプトファンのコドンは一通りしかないことが分かっている。
<答え>
UGGとGGUがどちらのアミノ酸のコドンか不明である。Gのみからなる・・・GGGGGG・・・をmRNAとして、ポリトリプトファンができなければ(あるいはポリグリシンができれば)、GGUはGlyのコドンであることが推測できる。
(三番目の塩基が何であっても同一のアミノ酸のコドンである場合が多いことを利用する。ただしすべてのアミノ酸のコドンに当てはまることではないことに注意)
他に、UGGの3つ目のGを他のヌクレオチドに変えても推測できる。
とあるのですが、言っていることがよくわかりません。

2.
受精卵から成長する胎児について、次の1)~3)の確率(%)を求めなさい。なおABO式血液型を決定する遺伝子は第9染色体にある。
1)男子である確率 答え)50%
2)血液型がAである確率 答え)25%
3)血液型がA型で赤緑色覚異常である確率 答え)6.25%
なのですが、これらはどうやって求めたらいいでしょうか。

3.受精過程について
卵母細胞、第一極体、第二極体中のDNA量はそれぞれ何Cか。

お願いします。

投稿日時 - 2011-01-15 19:00:42

QNo.6449904

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

(1)コドンの文字数が偶数でない理由
 (UG)nを偶数で区切った場合、生じるコドンは
 二文字の場合、UGあるいはGUのうちいずれか一方
 四文字の場合、UGUGあるいはGUGUのうちいずれか一方
 のようにただ一種類になります。従ってここから生じるペプチドはただ一種類のアミノ酸だけを含むことになります。

(2)これは相手の男性の情報が必要ではないでしょうか?例えば血液型でいえば、
 (a)相手がO型の場合:A型とB型が50:50
 (b)相手がAB型の場合:A:B:AB=25:25:50
 (c)相手がA型(AOタイプ)の場合:A:B:AB=50:25:25
 (d)相手がA型(AAタイプ)の場合:A:B:AB=50:0:50
となりますので、答えから推測すると相手の男性はAB型ということでしょうか。

 また、赤緑色覚異常についていうと、女性が保因者ということから片方のX染色体は正常と推定されます。ここで
 (a)相手が色覚正常の場合、子供が男の子だとすると1/2の確率、女の子だと確率ゼロで赤緑色覚異常が出ます。男の子である確率は1/2なので、色覚異常が出る確率は全体では1/4です。
 (b)相手が色覚異常である場合、男の子は1/2、女の子も1/2の確率で色覚異常が出ます。従って全体でも1/2の確率になります。

 答えの記載では血液型がA型で赤緑色覚異常である確率が6.25%、血液型がAである確率が25%ですから、色覚異常の確率が1/4だということが判ります(ABO式血液型と赤緑色覚異常は別の染色体に由来するので独立に遺伝するためです)。ということは問題の設定としては相手の男性は色覚正常であると推定されます。

   

投稿日時 - 2011-01-17 23:15:10

お礼

なるほど!
とても丁寧に説明していただいて、ありがとうございます。
とても参考になりました。

投稿日時 - 2011-01-18 14:06:12

ANo.2

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回答(2)

ANo.1

1.
問1&2
 ポリUからポリPheが生じることから、Pheに対応するコドンの候補はU,UU,UUU,UUUU・・・になります。
 もしコドンが1文字だとすると例えば(UG)nからもPheを含んだペプチドが生じるはずですが実際はそうではないため、コドンは1文字ではないことが判ります。
 また、コドンの文字数が偶数だとすると、(UG)nからは単一のアミノ酸からなるペプチドが生じるはずですが、実際はそうではないのでコドンの文字数は偶数ではありません。
 以上より、コドンの文字数は3以上の奇数であることが判ります。(UG)nを奇数で区切っていくと
UGUとGUG、UGUGUとGUGUG、UGUGUGUとGUGUGUGのような組み合わせができます。このどれかがValのコドンです。・・・(ア)
 一方、(UGG)nを同じ奇数で区切っていった場合にも(ア)に含まれるコドンができないといけないわけですが、それは3個で区切っていった場合に限られます(きちんと確認はしていませんのでご確認下さい)。
 以上でコドンがトリプレットであることが判りました。よってPheのコドンはUUUです。また、(UGG)nをトリプレットで区切った場合にできるのはUGG、GGU、GUGの三種ですが、このうち(ア)と共通するのはGUGのみなので、ValのコドンはGUGです。従って実験3の結果からCysのコドンはUGUです。
 
問3
 ポリGから生じるコドンはGGGで、もしこれからポリGlyができればGGGがGlyに対応しているということであり、3文字目が変わっただけのGGUもGlyに対応している可能性が高いということです。

2.
(1)性別は性染色体の組合せで決まります。男性はXY、女性はXXです。男性から生じる配偶子は、Xを持つものとYを持つものが1:1であり、女性から生じる配偶子は全てXを持っています。これらを組み合わせた場合、XYとXXは1:1で生じます。
(2)と(3)は情報不足でしょう。ABO血液型を決める遺伝子の発生確率が与えられないと計算不能ではないでしょうか?地域差、民族差もあります。また、赤緑色覚異常がどのように遺伝するのかという情報がなければ解けないとおもうのですが。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%89%B2%E8%A6%9A%E7%95%B0%E5%B8%B8
http://ja.wikipedia.org/wiki/ABO%E5%BC%8F%E8%A1%80%E6%B6%B2%E5%9E%8B

3.
済みません。知りません。

投稿日時 - 2011-01-15 22:13:22

お礼

お早い回答ありがとうございます。

1.なのですが
コドンの文字数が偶数だとすると、(UG)nからは「単一のアミノ酸からなるペプチドが生じるはず」とはどういう意味でしょうか。
2.はおっしゃる通り情報不足でした。すいません。訂正します。
「血液型AB型で、赤緑色覚異常の保因者の女性から成長する胎児について」の問題です。
赤緑色覚異常は、X染色体にある劣性遺伝子が原因で、Y染色体に対立遺伝子はない。
女性では、ホモ接合体にならないと現れないが、男性は一つ持つだけで現れるので、男性に多い。

また、ご検討よろしくお願いします。

投稿日時 - 2011-01-16 13:39:27

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