九工大 情報工学府 専門科目（生命化学情報工学） 2025年度 院試 解答例・解説

PCRの方向性

DNAポリメラーゼはプライマーの3'末端からしか伸長できない。したがって，プライマーを設計するときは，左右のプライマーが互いに向かい合って伸びることを必ず確認する。右側プライマーを単に配列の右端そのままにすると，向きが逆になり増幅できない。

電気泳動の説明

ゲル電気泳動では「小さい方が速く進む」だけでなく，DNAがリン酸骨格により負に帯電しているため陽極側へ移動する，と添えると理由が明確になる。分離の主因は長さの違いであり，通常の同じDNA断片では塩基組成の違いは二次的である。

膜の利点

脂質二重膜は単なる袋ではなく，選択透過性を作る基盤である。膜貫通タンパク質を介して特定物質だけを通すことで，細胞は内部環境を外部から切り離しながら必要な交換を行える。

電子配置の書き方

原子番号が電子数を決め，質量数から中性子数を引き出す。電子配置では最後の $3p^5$ が重要で，あと1個で希ガス配置になることが塩化物イオン形成の説明そのものになる。

生成エンタルピーの計算

燃焼反応を使う問題では，最終的に二酸化炭素と水へ到達する経路を2通り作る。目的物を含む燃焼式を逆向きに足し込む，と考えると，$-(-2802)$ の符号を落としにくい。

芳香族性は条件を並べる

Huckel則だけでなく，共役が環全体で連続しているかを確認する。(d)のように二重結合が2本あっても，環内に $sp^3$ 炭素があればp軌道が連続せず，芳香族とはいえない。

$\mathrm{S_N2}$ の立体化学

$\mathrm{S_N2}$ は一段階反応で，求核剤の背面攻撃と脱離が同時に起こる。したがって不斉中心ではWalden反転が起こる。R/Sを問われたら，単にアルコール名を書くのではなく，反転した配置まで明示する。

オイラー法の誤差

この連立方程式は解析解が円運動の形になり，本来 $x_1^2+x_2^2=1$ が保たれる。陽的オイラー法では接線方向に直線的に進むため，長時間計算で半径がずれやすい。振動系で図を見せられたら，振幅と位相のずれを指摘するとよい。

ファイル出力の最小セット

C言語でファイルへ書くには，$\texttt{FILE *fp}$，$\texttt{fopen}$，$\texttt{fprintf}$，$\texttt{fclose}$ が一組になる。出力文だけを $\texttt{fprintf}$ に変えても，ファイルポインタが準備されていなければ動かない。

カウント順の確認

与えられた配列では，必須アミノ酸数は protein\_a が4，protein\_b が2，protein\_c が1である。少ない順なら protein\_c，protein\_b，protein\_a となる。この確認をしておくと，交換条件の不等号の向きを間違えにくい。