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イントロ

DNAの二重らせんと塩基の相補性

片方の鎖から、もう片方の並びが分かる

DNAは2本の鎖が向かい合った二重らせん構造をもちます。向かい合う塩基には決まった対応があり、AはT、GはCと結合します。この相補性が、DNAを読む重要な手がかりです。

定義

DNAの二本鎖構造

教科書では
DNAは、糖とリン酸の骨格に塩基が並んだ2本の鎖が向かい合う構造をもちます。
言いかえると
教科書で見る二重らせんは、2本の鎖がねじれながら並んだ模式図です。初めは細かい化学構造より、2本の鎖と、その間に並ぶ塩基の対応を押さえます。糖とリン酸の骨格は外側にあり、情報の読み取りでは内側の塩基に注目します。
要点

相補的な塩基の組み合わせ

DNAの塩基は、どれとでも自由に結合するわけではありません。決まった相手をもつことを相補性といいます。

  1. 1

    AはTと向かい合う

  2. 2

    TはAと向かい合う

  3. 3

    GはCと向かい合う

  4. 4

    CはGと向かい合う

手順

相手側の配列を読む手順

  1. 1

    片方の鎖の塩基を左から読む

  2. 2

    AならT、TならAに置き換える

  3. 3

    GならC、CならGに置き換える

  4. 4

    置き換えた並びを相補的な鎖として書く

図解DNAの二本鎖構造でAとT、GとCが相補的に向かい合うことを示す図
図では、ねじれた形よりも塩基の対応を大きく示しています。A-T、G-Cの組み合わせが、相補的な鎖を読む手がかりです。
場面
片方のDNA鎖が A G T C のとき、相手側を考える。
順に考えると
Aの相手はT、Gの相手はC、Tの相手はA、Cの相手はGです。したがって、A G T C に向かい合う配列は T C A G になります。1文字ずつ対応させると、自由に組み替えるミスを防げます。
ここが結論
配列問題では、A-T、G-Cの対応を順番に使います。この対応を使えると、次に学ぶDNA複製で、なぜ同じ情報をもつ鎖を作れるのかも説明しやすくなります。
注意

塩基は自由にペアを作るわけではない

要点

相補性は複製にも使う

相補性は、配列問題だけの暗記ではありません。片方の鎖が残っていれば、向かい合う塩基を決められます。次に学ぶDNAの複製で、同じ情報をもつDNAを作る考え方につながります。

  1. 1

    片方の鎖が手がかりになる

  2. 2

    相手の塩基が決まる

  3. 3

    同じ情報を保ちやすい

確認

確認テスト 1

Q1

DNA鎖 A T G C に相補的な配列はどれですか。

確認

確認テスト 2

Q1

DNAで塩基Aと必ず対になる塩基はどれですか。

まとめ

まとめ

  1. 1

    DNAは2本の鎖が向かい合う構造

  2. 2

    塩基はA-T、G-Cで相補的に結合する

  3. 3

    片方の鎖から相手側の配列を読める

  4. 4

    相補性はDNA複製の理解につながる

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