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生命の連続性と遺伝の問題

難易度 3公立高校入試の標準レベル中学理科 生命の連続性と遺伝

ある植物の茎の高さには「高い」と「低い」があり、高いが顕性形質(優性形質)、低いが潜性形質(劣性形質)である。茎を高くする遺伝子を 、低くする遺伝子を で表す。

茎が高い純系の個体と、茎が低い純系の個体をかけ合わせて子をつくった。次に、子を自家受粉させて孫をつくった。さらに、孫のうち茎が高い個体だけをすべて選び、それぞれに茎が低い純系の個体の花粉を受粉させたところ、合計 900 個体ができた。

この 900 個体のうち、茎が低い個体は何個体と考えられますか。

ただし、孫の遺伝子の組み合わせの比は理論上の比のとおりであり、選んだ孫の個体はどれも同じ数の個体をつくるものとする。また、できる個体の遺伝子の組み合わせの比も理論上の比のとおりになるものとする。

この問題で使うもの

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一覧で見る(前提が先)
  1. 細胞のつくり
  2. 植物のからだのつくり
  3. 細胞分裂と生物のふえ方
  4. 動物の分類
  5. 遺伝の規則性と進化
  6. 遺伝子の組み合わせと形質
  7. かけ合わせでできる遺伝子の組み合わせの比
  8. 純系から子・孫への遺伝
  9. 選んだ個体からできる次の世代

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

子・孫の遺伝子の組み合わせを順に求め、孫のうち茎が高い個体にはどんな遺伝子の組み合わせのものがどんな割合でふくまれるかを考えましょう。

ヒント 2

孫の遺伝子の組み合わせの比は です。茎が高い孫だけを選ぶと はいくつになりますか。

ヒント 3

選んだ孫は です。 からは茎が高い個体だけ、 からは高い個体と低い個体が でできます。

答えと解説

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解説を読む

茎が高い純系の遺伝子の組み合わせは 、低い純系は である。 は だけ、 は だけをもつ生殖細胞をつくるので、子はすべて になる。

子 を自家受粉させると、生殖細胞は と が でできるので、孫の遺伝子の組み合わせの比は

となる。このうち茎が高いのは と なので、選んだ茎が高い孫は

である。つまり、選んだ孫の が 、 が である。

これらに、茎が低い純系 (生殖細胞はすべて )の花粉を受粉させると、

  • :できる個体はすべて で、すべて茎が高い。
  • :できる個体は で、半分が茎が低い。

選んだ孫はどれも同じ数の個体をつくるので、900 個体のうち の孫からできるのは 個体、 の孫からできるのは 個体である。

茎が低い個体は の孫からできる 600 個体の半分なので

よって、答えは 300 個体である。

別解

高い純系 と低い純系 の子はすべて 。子の自家受粉で孫は 。茎が高い孫は と で、その比は 。つまり選んだ個体のうち が 、 が 。\n の花粉を受粉させると、 からは子がすべて (高い)、 からは (低いのは )。\n低い個体の割合: 。\n900 個体のうち低い個体は 個体。\n確かめ: 選んだ個体が 3 個体で各 300 個体をつくるとすると、 1 個体→高い 300、 2 個体→高い 300・低い 300。合計 900 個体のうち低い個体は 300。

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