【BI技術者認定試験対策】独立した証拠!「独自のDNA」を持つ細胞小器官を攻略
真核細胞の中にありながら、あたかも独立した生物のような特徴を持つミトコンドリアと葉緑体。それを示す決定的な特徴について学びましょう。
1. 問題:独自の遺伝情報を持つ細胞小器官
【 問題 】 真核細胞の細胞小器官のうち、細胞核にあるDNAとは別に、自分自身の独自のDNA(環状DNAなど)を保持しているものの組み合わせとして正しいものはどれでしょうか?
① ミトコンドリアとリボソーム ② 葉緑体と中心体 ③ ミトコンドリアと葉緑体 ④ 核膜とゴルジ体
2. 正解:細胞内の遺伝情報に関する正解
正解: ③ ミトコンドリアと葉緑体
3. 解説:なぜ「独自のDNA」があるのか?
これは、以前学んだ「細胞内共生説」を裏付ける最大の証拠です。もともと別の細菌だった名残が、DNAという形で今も残っています。
[ 独自DNAを持つ小器官 ]
★ ミトコンドリア:呼吸に関わるタンパク質などの情報をコードする「ミトコンドリアDNA(mtDNA)」を持っています。
★ 葉緑体:光合成に関わるタンパク質などの情報をコードする「葉緑体DNA(cpDNA)」を持っています。
[ 共通する特徴 ]
・DNAの形:多くの細菌と同じ「環状」の構造をしています。
・自己増殖:細胞の核が指令を出さなくても、独自のDNAをもとに自分たちで分裂して増えることができます。
★ ミトコンドリア:呼吸に関わるタンパク質などの情報をコードする「ミトコンドリアDNA(mtDNA)」を持っています。
★ 葉緑体:光合成に関わるタンパク質などの情報をコードする「葉緑体DNA(cpDNA)」を持っています。
[ 共通する特徴 ]
・DNAの形:多くの細菌と同じ「環状」の構造をしています。
・自己増殖:細胞の核が指令を出さなくても、独自のDNAをもとに自分たちで分裂して増えることができます。
1. 試験のポイント: 「独自のDNAを持つ=ミトコンドリア、葉緑体」は超頻出です。他の細胞小器官(リボソームや小胞体など)は自分自身のDNAを持っていないという点と対比させておきましょう。
2. バイオインフォの視点: ミトコンドリアDNAは、核DNAに比べて変異速度が速く、母系遺伝(母親からのみ受け継がれる)するという特徴があります。この性質を利用して、人類の起源を探る「ミトコンドリア・イブ」の解析や、種を特定する「DNAバーコーディング」などに広く活用されています。
4. まとめ
「自分専用のDNAを持つのはミトコンドリアと葉緑体」です。細胞の中に小さな独立国家があるようなイメージですね。独自のDNA、二重膜、二分裂増殖といった「共生の証拠」をセットでマスターしましょう!
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