生物 · 高校2年

DNA複製の模式図ジェネレーター

無料オンライン「DNA複製の模式図」ジェネレーター:約90秒でラベル付きの図が完成。AIがまず必須ラベルを設計してから教科書スタイルで描画し、生成後もすべてのラベルを編集可能——論文・課題・スライドにそのまま使えます。

この図に含まれるラベル

  • DNA二重らせん
  • 二重らせんの解離
  • DNAヘリカーゼ
  • 複製フォーク
  • 鋳型鎖
  • リーディング鎖
  • ラギング鎖
  • 岡崎フラグメント
  • DNAポリメラーゼ
  • 塩基の相補的対合(A-T、G-C)
  • 5'末端
  • 3'末端

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✓ 正確なラベル ✓ 生成後に文字修正 ✓ 論文・ポスター・スライド用PNG

ラベル付き · 編集可能DNA複製の模式図OUTPUT · 16:9 · PNG
実際の出力 · 未編集

この図が示すもの

DNA複製では、二重らせんをつくる2本鎖がほどけ、それぞれが新しい鎖を合成するための鋳型鎖になります。塩基の相補性に従ってAにはT、GにはCが結合するため、複製後の各DNA分子は、もとの鎖1本と新しく合成された鎖1本を含みます。これを半保存的複製といいます。

ヘリカーゼが二重らせんを解き、DNAポリメラーゼが鋳型鎖を読み取って新生鎖を5′側から3′側へ合成します。複製フォークの進行方向へ連続的に合成されるのがリーディング鎖、反対向きに岡崎フラグメントとして不連続に合成されるのがラギング鎖です。

正しい図に必要な要素

  • DNA二重らせん:複製前の2本鎖を描き、互いに逆向きであることを5′末端と3′末端で示します。
  • 二重らせんの解離:複製フォークをY字形に描き、親DNAの2本鎖が分かれる位置を明確にします。
  • ヘリカーゼ:複製フォーク付近に配置し、塩基間の水素結合を切って二本鎖をほどく酵素として示します。
  • 鋳型鎖:分離した親DNAの各鎖を鋳型鎖と明記し、新生鎖との区別がつく色や線種を使います。
  • DNAポリメラーゼ:新生鎖の伸長端に描き、DNAを5′→3′方向に合成することを矢印で示します。
  • リーディング鎖:複製フォークの進行方向と同じ向きに、連続して伸長する新生鎖として描きます。
  • ラギング鎖と岡崎フラグメント:複製フォークの進行方向と逆向きに、短いDNA断片が不連続に合成される様子を示します。
  • 塩基の相補的対合:A-T、G-Cの対応を少なくとも一部に記し、鋳型鎖の塩基配列が正確に写し取られる原理を表します。

よくある間違い

  • DNAポリメラーゼが新生鎖を3′→5′方向に合成すると描く誤りがあります。新生DNAの合成方向は常に5′→3′です。
  • リーディング鎖とラギング鎖を鎖の上下だけで判断するのは誤りです。複製フォークの進行方向と合成方向の関係で区別します。
  • 岡崎フラグメントをリーディング鎖にも描くことがありますが、不連続に生じる短い断片はラギング鎖側に形成されます。
  • 複製後のDNAを新生鎖だけ、または親鎖だけからなると考える誤りがあります。各DNAは親鎖1本と新生鎖1本を含みます。
  • 相補的塩基対をA-GやT-Cとする誤りがあります。DNAではA-T、G-Cが対をつくります。

授業での使い方

導入では複製後に親鎖がどこへ残るかを予想させ、展開では5′・3′方向を手掛かりにリーディング鎖とラギング鎖を判定させます。まとめでは、半保存的複製、相補的塩基対、岡崎フラグメントを図から説明させ、模式図の読解問題につなげます。

この図についてのFAQ

DNA複製が「半保存的」と呼ばれるのはなぜですか。

複製後の各DNA分子が、親DNAに由来する鎖を1本、新しく合成された鎖を1本含むからです。親DNAの各鎖が鋳型として保存されます。

リーディング鎖とラギング鎖で合成方法が異なるのはなぜですか。

2本の鋳型鎖は互いに逆向きであり、DNAポリメラーゼは新生鎖を5′→3′方向にしか伸長できないためです。その結果、一方は連続的に、他方は岡崎フラグメントとして不連続に合成されます。

ヘリカーゼとDNAポリメラーゼの役割はどう違いますか。

ヘリカーゼは塩基間の水素結合を切り、DNA二重らせんをほどきます。DNAポリメラーゼは鋳型鎖に相補的なヌクレオチドをつなぎ、新しいDNA鎖を合成します。

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