生命の連続性と遺伝の問題
ある植物の花の色には「赤」と「白」があり、赤が顕性形質(優性形質)、白が潜性形質(劣性形質)である。花の色を赤にする遺伝子を 、白にする遺伝子を で表す。
赤い花をさかせる純系の個体と、白い花をさかせる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、孫のうち赤い花をさかせた個体だけをすべて選び、それぞれを自家受粉させて種子をつくった。
選んだ個体はどれも同じ数の種子をつくり、得られた種子は合計 個であった。これらの種子をすべて育てたとき、白い花をさかせる個体は何個体になると考えられますか。ただし、子・孫・孫からできた種子での遺伝子の組み合わせの割合は、メンデルの法則から考えられる割合どおりになるものとし、種子はすべて発芽して花をさかせるものとする。
この問題で使うもの
- かけ合わせでできる遺伝子の組み合わせの比(説明と入口の問題)
- 純系から子・孫への遺伝(説明と入口の問題)
- 選んだ個体からできる次の世代(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(9 技能)
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ヒント
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ヒント 1
子、孫と順に遺伝子の組み合わせを求め、孫のうち赤い花をさかせる個体がどんな遺伝子の組み合わせをもつかを考えましょう。
ヒント 2
孫は です。赤い花の孫は と が の割合でふくまれます。それぞれを自家受粉させたとき、白い花()が出てくるのはどちらでしょうか。
ヒント 3
の孫からできた種子は 個です。 の自家受粉で ができる割合を考えます。
答えと解説
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解説を読む
子の遺伝子の組み合わせ
純系の赤()と純系の白()をかけ合わせると、子はすべて になります。
孫の遺伝子の組み合わせ
子()を自家受粉させると、分離の法則により、生殖細胞には と が の割合で分かれて入ります。孫の遺伝子の組み合わせとその割合は
です。このうち赤い花をさかせるのは と で、その割合は です。
選んだ孫を自家受粉させたとき
選んだ個体はどれも同じ数の種子をつくるので、種子 個のうち
- の個体からできた種子: (個)
- の個体からできた種子: (個)
です。
を自家受粉させると、できる種子はすべて で、白い花をさかせるものはありません。
を自家受粉させると、できる種子の遺伝子の組み合わせは なので、白い花をさかせる はその です。
したがって、白い花をさかせる個体は 個体と考えられます。
答え: 個体
別解
子は から全て 。子の自家受粉でできる孫は 。孫のうち赤い花は と で、その比は なので、選んだ個体の が 、 が 。 の自家受粉では種子はすべて (赤)。 の自家受粉では種子は で、(白)が 。選んだ個体はどれも同じ数の種子をつくるので、種子全体のうち白い花になる割合は 。よって白い花の個体は 個体。検算: 選んだ個体を 3 個体とすると、種子は 1 個体あたり 1200 個。 の 2 個体の種子は 2400 個で、その は 600 個。