生物の質問です。

質問

問題A　制限要素によるDNAの切断
(1)ある細菌のDNAは1×１の７乗個の塩基（5×１０の６乗）塩基対からなる環状分子で構成する塩基ATGCの割合は等しく配列はランダムであるとする。
(2)制限要素ｘは、DNAのATTGC TAACGの塩基配列のみを認識して線のところで切断する。(1)の細菌のDNAを制限要素ｘで処理した場合、理論上（５０００）個のDNA断片が出来ると推定される。
ただし、４の５乗＝２の１０乗≒10の３乗とする。

この問題で答えが（5×10の6乗）と（５０００）の解説をお願いします。

回答No.1

mash0710 · ベストアンサー

(1) 塩基2つで塩基対1つができるので、塩基が1×10の7乗個(10000000個)あれば塩基対が5×10の6乗個(5000000個)できます。

(2) 片方の鎖の塩基配列が決まれば、もう一方の鎖の塩基配列も決まるので、ここでは塩基対の数(5×10の6乗個)について考えます。

まず鎖の中の、ATTGC(TAACG)のような5つの塩基対の並びの数ですが、これは5×10の6乗÷5=10の6乗個となります。

次に鎖の切断部分の数を考えます。
鎖はATTGC(TAACG)があれば切断されます。
5つの塩基対の並び方は4×4×4×4×4=4の5乗通りなので(5つの枠への4種類の塩基の入り方を考える)、5塩基対の並びがATTGC(TAACG)となる確率は、4の5乗分の1≒10×3乗分の1となります。

上記のことをまとめると、10の6乗個ある5塩基の並びのうち、ATTGC(TAACG)は10の6乗×(10の3乗分の1)=10の3乗=1000個あることになります。
つまり、鎖のなかに切断部分が1000ヶ所あるということになります。

従って、繋がっている5×10の6乗個の塩基対が1000ヶ所で切断されて、5×10の6乗÷1000=5000個の塩基対が繋がったDNAの断片ができます。

この説明でどうでしょうか。