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★夏期/ボトムアップ生物(夏期)
ボトムアップ生物
夏 期
1
わって〔 いる・いない 〕
<対立遺伝子の関係>
<AaBbの配偶子(独立の場合)>
独立…注目している遺伝子が〔 同じ・異なる 〕染色体上にある
夏期 第1講 遺伝
AB:Ab:aB:ab=
配偶子
減数分裂
A AA 草丈が高いa 草丈が低い
遺伝子型
表現型 〔 高い・低い 〕 〔 高い・低い 〕 〔 高い・低い 〕
A a a a
2
<「ホモ対立ホモ」のパターン!!>
遺伝計算の問題では、
「ホモと対立遺伝子を持つホモの交配でできた子を自家受精する」
というパターンが頻出!
P AABB aabb ( - も可)
F1
F2[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]
=
ab
aB
Ab
AB
abaBAbAB
ab
aB
Ab
AB
abaBAbAB
F1
3
<AaBb の配偶子(連鎖の場合)>
連鎖…注目している遺伝子が〔 同じ・異なる 〕染色体上にある
したがって、2遺伝子が連鎖している時、
AaBb の作る配偶子は
AB:Ab:aB:ab= と表せる。
組換え価=
A a
B b
A a
B bB b
時には
配偶子
4
<組換え価の意味>
組換え価
<三点交雑>
同一染色体上で連鎖している遺伝子 A・B・D に関する染色体地図を書け。ただし,
AB 間の組換え価は 15%、BD 間の組換え価は 25%、AD 間の組換え価は 35%とする。
B bA a
D d
E e
A a A aB bA a
D d
E e
A a A a
2遺伝子間での
乗換えの
起こりやすさ
5
<検定交雑>
検定交雑…〔 優性・劣性 〕〔 ホモ・ヘテロ 〕接合体との交配
AA aa
は A はa
Aa aa
は A・a はaaa
[a]
6
メモ
7
【問題】
ある種類のハエの灰体色・朱眼・正常はねの個体と黄体色・赤眼・異常はねの個体を
交配すると,F1はすべて灰体色・赤眼・正常はねとなった。F1の個体に,黄体色・朱眼・
異常はねの個体を交配すると F2の表現型とその個体数は表のようになった。なお,これ
らの形質に関する 3 遺伝子はすべて同じ染色体上にあり,体色を決める遺伝子とはねの
形を決める遺伝子の組換え価は 21.1%であった。
F2の表現型
黄体色・朱眼・異常はね 53
黄体色・朱眼・正常はね 108
黄体色・赤眼・異常はね 331
黄体色・赤眼・正常はね 5
灰体色・朱眼・異常はね 3
灰体色・朱眼・正常はね 342
灰体色・赤眼・異常はね 95
灰体色・赤眼・正常はね 63
計 1000
問1 体色を決める遺伝子と眼の色を決める遺伝子間の組換え価を求めよ。
問2 3遺伝子の染色体地図を書け。ただし,体色を決める遺伝子を A,眼の色を決
める遺伝子を B,はねの形を決める遺伝子を D として図示せよ。
① 形質と遺伝子をまとめる
8
② 交配を図にする
9
以上より,染色体地図を書くと次のようになる。
10
(資料)遺伝計算の用語
・形質…生物のもつ形や性質。〔例〕花の色、眼の形、羽の形、体色
・相同染色体…両親から受け継いだ同形同大の染色体。
・対立遺伝子…相同染色体の同じ位置にあり、同じ形質に関する遺伝子のこと。
通常、Aとaなど、大文字と小文字で表す。
〔例〕A 赤眼 a 白眼
・遺伝子型…注目している遺伝子について、ある個体がもつ遺伝子をすべて記し
たもの。 〔例〕AaBb
・表現型…注目している形質について、ある個体の形質を日本語もしくは遺伝子
記号であらわしたもの。 〔例〕[AB]、赤花・正常丈
・独立…注目している2つ以上の遺伝子が異なる染色体上にあること。
・連鎖…注目している2つ以上の遺伝子が同じ染色体上にあること。
・配偶子(○は)…卵・精子・精細胞など、受精によって子になる細胞のこと。
11
一問一答
夏期講習第1講
(1)2 遺伝子が独立である、とはどういうことか。
(2)2 遺伝子が連鎖している、とはどういうことか。
(3)A (a)・B(b)の 2 遺伝子が独立の時、AaBb の個体が作る配偶子とその分離比を答え
よ。
(4)遺伝計算の問題を解く時に、必ず行う作業を 2 つ答えよ。
(5)検定交雑(劣性ホモとの交配)を行うと、何と何が等しくなるか。
(6)AABB×aabb で得られた F1の自家受精で生じたF2の表現型の分離比が 9:3:3:
1 となるとき、これらの 2 遺伝子は独立 or 連鎖?
(7)AAbb×aaBB で得られた F1の自家受精で生じたF2の表現型の分離比が 226:17:
17:64 となるとき、これらの 2 遺伝子は独立 or 連鎖?
(8)染色体の乗換えが起こるのはいつか。
(9)組換え価を求めよ,という問題では,どのような個体の配偶子に注目すればよい
か。
(10)組換え価を求める式を答えよ。
(11)モーガンが考案した,3 つの組換え価から染色体地図を書く方法の名前を答えよ。
(12)(11)で染色体地図が書けるのは,組換え価と遺伝子間距離がどのような関係に
あるからか。
12
一問一答 解答
(1)2 遺伝子が異なる染色体上に存在する、ということ。
(2)2 遺伝子が同じ染色体上に存在する、ということ。
(3)AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1
(4)1.形質・遺伝子をまとめる。2.交配を図にする。
(5)子の表現型と親の配偶子(の遺伝子型)
(6)独立
(7)連鎖
(8)減数分裂の第一分裂期の前期
(9)AaBb
(10)が作った全配偶子の数
の数が作った組換え配偶子
AaBb
AaBb×100(%)
(11)三点交雑
(12)(ほぼ)比例
13
夏1-1
ある植物で,花が紫色で長い花粉を持つ純系のX株を,花が赤色で丸い花粉を持つ純
系のY株と交雑したところ,雑種第一代の全てが紫花で長花粉となった。この雑種第一
代のうちのZ株をY株と交雑したところ紫花で長花粉,紫花で丸花粉,赤花で長花粉,
赤花で丸花粉の4種類の子孫が出現した。
花の色を決める優性の遺伝子を A,劣性の遺伝子を a,花粉の形を決める優性の遺伝
子を B,劣性の遺伝子を b とした場合,X株の遺伝子型は 1 ,Y株の遺伝子型は
2 ,Z株の遺伝子型は 3 ,Z株をY株と交雑して出現した子孫のうちの紫花長花
粉株の遺伝子型は 4 ,赤花長花粉の遺伝子型は 5 である。
問1 文中の空欄に次の遺伝子型から正しい遺伝子型の番号を選択せよ。同じ番号を複
数回選択してもよい。
① AABB ② AABb ③ AAbb ④ AaBB
⑤ AaBb ⑥ Aabb ⑦ aaBB ⑧ aaBb
⑨ aabb
問2 Z株とY株との交雑のような交雑を何というか。
問3 Z株とY株との交雑からでは,明らかにならないものを一つ選び番号で答えよ。
① Z株がホモ接合体であるかヘテロ接合体であるか
② 花の色を決める遺伝子と花粉の形を決める遺伝子が連鎖しているか否か
③ 花の色を決める遺伝子と花粉の形を決める遺伝子が伴性遺伝であるか否か
④ Z株の配偶子の遺伝子型の分離比
練習問題
夏期講習第1講
14
問4 花の色を決める遺伝子と花粉の形を決める遺伝子が連鎖していない場合,Z株とY株
との交雑で出現する子孫における[紫花で長花粉]:[紫花で丸花粉]:[赤花で長花粉]:[赤花
で丸花粉]の理論上の分離比を次から選択せよ。
① 1:1:1:1 ② 1:0:0:1 ③ 7:1:1:7 ④ 1:7:7:1
⑤ 9:3:3:1 ⑥ 8:1:1:8 ⑦ 1:8:8:1
問5 花の色を決める遺伝子と花粉の形を決める遺伝子が連鎖していない場合,雑種第
二代(F2)における[紫花で長花粉]:[紫花で丸花粉]:[赤花で長花粉]:[赤花で丸
花粉]の理論上の分離比を問4の選択肢から選択せよ。
問6 花の色を決める遺伝子と花粉の形を決める遺伝子が連鎖しており,組換え価が
12.5%である場合の,Z株とY株との交雑で出現した子孫における[紫花で長花粉]:
[紫花で丸花粉]:[赤花で長花粉]:[赤花で丸花粉]の理論上の分離比を問4の選択肢
から選択せよ。
15
夏1-2
ある遺伝子 A と B について,a と b は劣性対立遺伝子である。また,遺伝子 A と B
は連鎖の関係にある。ただし,キイロショウジョウバエでは,メスでは減数分裂時に乗
換えが起こるが,オスでは起こらないので,遺伝子 A と B の組換え価は,メスでは 20%
だがオスでは 0%である。
AABB と aabb の個体を交配して F1を得た。以下の問1~3に答えよ。
問1 F1のオスが作る配偶子の遺伝子型の分離比 AB:Ab:aB:abを求めよ。
問2 F1のメスが作る配偶子の遺伝子型の分離比 AB:Ab:aB:abを求めよ。
問3 F1どうしを交配した時の F2の表現形[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]の分離比を求めよ。
16
夏1-3
スイートピーの花の色と花粉の形に関する次の各問いに答えよ。
スイートピーの花の色には紫花と赤花があり,花粉の形には長花粉と丸花粉とがある。
紫花・丸花粉と赤花・長花粉を両親として交配すると,雑種第一代(F1)はすべて紫花・
長花粉となった。また,F1を検定交雑すると,次代は紫花・長花粉:紫花・丸花粉:赤
花・長花粉:赤花・丸花粉=1:8:8:1 となった。
花の色に関する遺伝子を V,v,花粉の形に関する遺伝子を L,l とする。
問1 交配に用いた紫花・丸花粉の親と,下線部の雑種第一代(F1)の遺伝子型はそれぞ
れどのように表されるか。組み合わせとして最も適当なものを,次の①~⑥のうちか
ら一つ選べ。
紫花・長花粉の親 雑種第一代(F1)
① VVLL VvLl
② VVll vvLL
③ VvLl VvLl
④ VVll VvLl
⑤ vvLL VvLl
⑥ vvLL vvLl
問2 花の色の遺伝子と花粉の形の遺伝子の間の組換え価はいくらか。最も適当なもの
を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。
① 5.6% ② 6.3% ③ 11.1% ④ 12.5%
⑤ 22.2% ⑥ 25.0%
問3 実験に用いたスイートピーの花の色と花粉の形に関する遺伝子が,完全連鎖して
いると仮定した場合,下線部の F1を検定交雑すると,次代の表現型はどのようになる
と考えられるか。紫花・長花粉:紫花・丸花粉:赤花・長花粉:赤花・丸花粉の比を
答えよ。
17
夏1-4
キイロショウジョウバエの体色,眼の色,翅の形の 3 つの形質に注目した交雑実験を
行った。これらの形質の突然変異型の黒体色・紫眼・痕跡翅の個体と,野生型の正常体
色・赤眼・正常翅の個体を親として交雑し,F1を得た。F1の表現型はすべて野生型とな
った。この F1雌を検定交雑し,この交雑によって生まれた子の個体数を表現型ごとに表
に示した。
なお,体色の対立遺伝子を(A,a),眼の色の対立遺伝子を(B,b),翅の形の対立遺伝
子を(C,c)とする。大文字の遺伝子は小文字の遺伝子に対して優性で,3 組の対立遺伝子
は同一の染色体上にある。
表現型 個体数
正常体色・赤眼・正常翅 111
黒体色・赤眼・正常翅 7
正常体色・赤眼・痕跡翅 14
黒体色・紫眼・正常翅 11
正常体色・紫眼・痕跡翅 8
黒体色・紫眼・痕跡翅 99
合計 250
問1 表の結果から,F1の雌が作った配偶子として適切でないものはどれか。①~⑧の
中から 2 つ選べ。
① ABC ② AbC ③ Abc ④ ABc ⑤ aBC ⑥ abC
⑦ aBc ⑧ abc
問2 F1の雌の作った正常配偶子を,問1の選択肢①~⑧の中から 2 つ選べ。
問3 表の結果から遺伝子 A-B 間の組換え価(%)を求めよ。
問4 遺伝子 A・B・C についての染色体地図を書け。
問5 F1の雄に対して検定交雑を行うと,どのような結果が得られるか。ただし,キイ
ロショウジョウバエの雄では,乗換えが起こらない。
18
メモ
19
練習問題の解答・解説
夏1-1
問1 1① 2⑨ 3⑤ 4⑤ 5⑧
問2 検定交雑
問3 ③
問4 ①
問5 ⑤
問6 ③
遺伝計算の鉄則は,白紙を探し,形質と遺伝子をまとめ,交配を図にする!
ここまで交配を図にすると,紫と赤の子供がすべて紫に,長と丸の子供がすべて長にな
っていることが分かる。異なる形質の両親を交配して,子全員にあらわれた形質は優性
なので,花の色では紫が赤に対して優性,花粉の形では,長が丸に対して優性であるこ
とが分かる。
これらをもとに,上記の個体の遺伝子型を考えると,形質より,X は A_B_,Y は aabb,
F1は A_B_となる。また,F1は Y から ab を必ず受け継いでいるので,X からは AB を
受け継いでいる。したがって,X の配偶子は必ず AB となり,そのような配偶子しか作
らないのは AABB だけである。これらを交配の図に書き込み,交配の続きを書くと,次
のようになる。
花 紫赤
花粉 長丸
X 紫・長 Y 赤・丸
紫・長
花 紫 A赤 a
花粉 長 B丸 b
20
問1 4 Z を Y と交配して出現した子孫のうちの紫花長花粉,つまり[AB]の遺伝子型
を考える。この個体は,Z と Y の配偶子が受精してできた個体であり,Y の配
偶子は ab であることから,AaBb とわかる。
5 Z を Y と交配して出現した子孫のうちの赤花長花粉,つまり[aB]の遺伝子型
を考える。この個体は,Z と Y の配偶子が受精してできた個体であり,Y の配
偶子は ab であることから,aaBb とわかる。
問2 Y は aabb であり,劣性ホモ個体なので,検定交雑である。
問3 検定交雑では,劣性ホモでない方の個体の配偶子(とその分離比)が,子の表現型(と
その分離比)と一致する。したがって,④は明らかになる。また,検定交雑より,Z
の配偶子が AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1 であることがわかれば,2 遺伝子は独立
であり,AB:Ab:aB:ab=x:y:y:x であることがわかれば,2 遺伝子は連鎖し
ていることがわかるので,②は明らかになる。また,例えば Z の配偶子が AB:Ab:
aB:ab=1:1:1:1 となった場合,Z は AaBb(ヘテロ接合体)であるとわかるの
で,ホモ接合体かヘテロ接合体かも判別できる。したがって,消去法より③が正解。
問4 連鎖していない,ということは異なる染色体上にある,つまり独立であるという
ことである。2 遺伝子が独立の時,AaBb の配偶子は AB:Ab:aB:ab=1:1:1:
1 となるので,検定交雑の結果は,[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]=1:1:1:1 となる。
Y 赤・丸
X 紫・長 Y 赤・丸
紫・長AaBb aabb
は ab
Z
AABB aabbは AB は ab
[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]
検
21
問5 雑種第二代(F2)とは,F1と F1の交配でできた子のことなので,交配を書き加
えると次の図のようになり,「ホモ対立ホモの交配(できた子供の自家受精)」のパ
ターンになっていることがわかる。したがって,2 遺伝子が独立の時,F2は[AB]:
[Ab]:[aB]:[ab]=9:3:3:1 となる。
問6 2 遺伝子が連鎖している場合は,AaBb の染色体の絵を考えよう。今回は,F1が
AaBb であり,これは,両親からそれぞれ AB と ab を受け継いでいる。したがって,
Z の染色体は下図のようになり,Z の配偶子は,正常配偶子が AB と ab,組換え配
偶子が Ab と aB であり,また,組換え価が 12.5%=1/8=2/16 なので,全配偶子が
16 個ならば,組換え配偶子は 2 個である。よって,Z の配偶子は,AB:Ab:aB:
ab=7:1:1:7 となる。したがって,この個体を検定交雑した結果は,[AB]:[Ab]:
[aB]:[ab]=7:1:1:7 である。
Y 赤・丸
X 紫・長 Y 赤・丸
紫・長AaBb aabb
は ab
Z
AABB aabbは AB は ab
[AB]:[Ab]:[aB]:[ab][AB]:[Ab]:[aB]:[ab]9 : 3 : 3 : 1
AaBb
独立なら
A
B
a
b
22
夏1-2
問1 1:0:0:1
問2 4:1:1:4
問3 14:1:1:4
遺伝計算の鉄則は,白紙を探し,形質と遺伝子をまとめ,交配を図にする!
2 遺伝子が連鎖している場合は,AaBb の染色体の絵を考えよう。今回は,F1が AaB
b であり,これは,両親からそれぞれ AB と ab を受け継いでいる。したがって,F1の染
色体は上図のようになる。F1の配偶子は,正常配偶子が AB と ab,組換え配偶子が Ab
と aB である。
問1 オスでは組換え価が 0%なので,組換え配偶子が生じない。したがって, F1オス
AaBb の配偶子は,AB:Ab:aB:ab=1:0:0:1 となる。
問2 メスでは組換え価が 20%=20/100 なので,全配偶子が 100 個ならば,組換え配
偶子は 20 個である。よって,F1メス AaBb の配偶子は,AB:Ab:aB:ab=40:
10:10:40=4:1:1:4 となる。
Aa
Bb
連鎖
A
B
a
b
AABB aabbは AB は ab
AaBb
組換え価 オス 0%
メス 20%
23
問3 F1の雌雄の配偶子が分かったので,書き込むと次図のようになる。
夏1-3
問1 ④
問2 ③
問3 0:1:1:0
遺伝計算の鉄則は,白紙を探し,形質と遺伝子をまとめ,交配を図にする!
[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]
AaBbメス
A
B
a
b
AABB aabbは AB は ab
AaBbオス
は AB: ab=1:1
は AB:Ab:aB:ab= 4 : 1 : 1 : 4
4AB 1Ab 1aB 4ab
AB 4[AB] 1[AB] 1[AB] 4[AB]
ab 4[AB] 1[Ab] 1[aB] 4[ab]
花 紫 A赤 a
花粉 長 B丸 b
aabb
紫・丸 赤・長
紫・長メスAaBb
AAbb aaBBは Ab は aB
[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]=1 : 8 : 8 : 1
はAB:Ab:aB:ab= 1 : 8 : 8 : 1
検
V v
L l
VVll Vl
vvLL vL
VvLl vvll
VL:Vl:vL:vl
[VL]:[Vl]:[vL]:[vl]
24
交配を図にすると,紫と赤の子供がすべて紫に,長と丸の子供がすべて長になっている
ことが分かる。異なる形質の両親を交配して,子全員にあらわれた形質は優性なので,
花の色では紫が赤に対して優性,花粉の形では,長が丸に対して優性であることが分か
る。
これらをもとに,上記の個体の遺伝子型を考えると,上図のようになる(ここのやり方
がわからない場合は,1-1の復習をしよう)。VvLl の配偶子が VL:Vl:vL:vl=1:
8:8:1 であり x:y:y:x と表せる比になっているので,2 遺伝子は連鎖していること
がわかる。したがって,VvLl の絵を描くと下図のようになる(ここのやり方がわからな
い場合も,1-1の復習をしよう)。
問1 両方とも交配の図の中に出てきている。
問2 VvLl の配偶子が VL:Vl:vL:vl=1:8:8:1 なので,VL 間の組換え価は次の
式で求まる。
組換え価=(1+1)/(1+8+8+1) ×100(%)≒11.1%
問3 交配を図にする。
染色体の絵より,F1の配偶子は,正常配偶子が Vl と vL であり,今回の条件は組換
え価が 0%なので,組換え配偶子は生じない。したがって, F1VvLl の配偶子は,
Vl:vL=1:1 である。また,検定交雑では子の表現型と劣性ホモではない方の親の
配偶子が等しくなることから,子の表現型とその比は[Vl]:[vL]=1:1 である。
花 紫 A赤 a
花粉 長 B丸 b
A
b
a
B
A
b
a
B
aabb
紫・丸 赤・長
紫・長 オスAaBb
AAbb aaBBは Ab は aB
[Ab]:[aB]=1 : 1
検
はAb:aB=1 : 1
V v
L l
vvLL vL
VVll Vl
VvLl vvll
Vl:vL
[Vl]:[vL]
V
l
v
L
V
l
v
L
25
夏1-4
問1 ②・⑦
問2 ①・⑧
問3 6%
問4
問5 正常体色・赤眼・正常翅:黒体色・紫眼・痕跡翅=1:1
遺伝計算の鉄則は,白紙を探し,形質と遺伝子をまとめ,交配を図にする!
問1 検定交雑では子の表現型と劣性ホモではない方
の親の配偶子が等しくなることから,表の結果よ
り,AaBbCc の作った配偶子とその比は右の表の
ようになる。
配偶子 比
ABC 111
aBC 7
ABc 14
abC 11
Abc 8
abc 99
合計 250
A B C16%
10%6%
正 A黒 a体
赤 B無 b眼
正 C痕 c翅
黒・無・痕 正・赤・正
F1 野(正・赤・正)メス
aabbcc AABBCCは abc は ABC
AaBbCc
aabbcc
検
表表
26
問2 正常配偶子は,数が最も多い 2 種類の配偶子なので,ABC と abc である。
問3 AB だけに注目すると,AaBb の作った配偶子は
AB:Ab:aB:ab=111+14:8:7:11+99
=125:8:7:110 となることから,
組換え価は=8+7/250 ×100(%)=6% である。
問4 問3と同様に BC 間,CA 間の組換え価を求めると,10%,16%である。したが
って,染色体地図を書くと次のようになる。
問5 交配を図にする。また,問3・4より,これらの遺伝子が連鎖していることがわ
かったので,AaBbDd の絵を描く。
キイロショウジョウバエの雄では乗換えが起こらないことから,正常配偶子しかで
きない。したがって,F1の配偶子は ABC:abc=1:1 である。また,検定交雑では
子の表現型と劣性ホモではない方の親の配偶子が等しくなることから,子の表現型
と分離比は[ABC]:[abc]=1:1 である。
A B C16%
10%6%
黒・無・痕 正・赤・正
F1 野(正・赤・正)オス
aabbcc AABBCCは abc は ABC
AaBbCc
aabbcc
検
AB
ab
C cは ABC:abc=1:1
[ABC]:[abc]=1:1