生命の連続性と遺伝の問題
ある植物の種子の形には「丸」と「しわ」があり、丸が顕性形質（優性形質）、しわが潜性形質（劣性形質）である。種子の形を丸にする遺伝子を 、しわにする遺伝子を で表す。
丸い種子から育てた個体の集団 X がある。集団 X には、遺伝子の組み合わせが の個体と の個体が混ざっているが、それぞれの数はわからない。
【実験 1】集団 X のすべての個体をそれぞれ自家受粉させたところ、得られた種子全体では、丸い種子としわのある種子の数の比が であった。
【実験 2】次に、集団 X の個体をもう一度同じように育て、今度はすべての個体のめしべに、しわのある種子から育てた個体の花粉をつけて受粉させた。得られた種子は全部で 個であった。
どちらの実験でも、集団 X の個体 個あたりから得られる種子の数はすべての個体で等しいものとする。実験 2 で得られた 個の種子のうち、しわのある種子は何個ですか。
この問題で使うもの
- 遺伝子の組み合わせと形質（説明と入口の問題）
- 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）
この問題を解けるようになるまで（7 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
まず実験 1 の結果から、集団 X の中に の個体がどれくらいの割合でふくまれているかを求めましょう。
ヒント 2
を自家受粉させると、できる種子の がしわになります。 からはしわの種子はできません。 の割合を とすると、しわの種子の割合は です。
ヒント 3
より です。次に、 の花粉をつけたとき、 と のそれぞれからどんな種子ができるかを考えましょう。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
実験 1 から集団 X の内訳を求める。
自家受粉では、 の個体からは の種子だけができるので、すべて丸い種子になる。
の個体を自家受粉させると、生殖細胞は と が でできるので、子の遺伝子の組み合わせは
となる。つまり、 の個体からできる種子の がしわのある種子である。
1 個体あたりの種子の数は等しいので、集団 X のうち の個体の割合を とすると、得られた種子全体のうちしわのある種子の割合は である。実験 1 では、しわのある種子の割合は
なので、
よって、集団 X の個体の が 、 が である。
実験 2 を考える。
しわのある種子から育てた個体は潜性形質を示すので、遺伝子の組み合わせは であり、その花粉（精細胞）はすべて をもつ。
- の個体のめしべ（卵細胞はすべて ）に の花粉がつくと、種子はすべて で丸になる。
- の個体のめしべ（卵細胞は ）に の花粉がつくと、種子は となり、半分がしわのある種子になる。
1 個体あたりの種子の数は等しいので、 個の種子のうち の個体からできた種子は
そのうち半分がしわのある種子なので、
よって、しわのある種子は 個である。
別解
集団 X のうち の個体の割合を 、 の個体の割合を とする。1 個体あたりの種子数はすべて等しいので、得られた種子の数は個体数に比例する。
【実験 1】自家受粉では、 からは丸い種子だけができる。 からは丸:しわ = 3:1 の種子ができるので、しわの種子の割合は である。
集団全体では、しわの種子の割合は となる。
丸:しわ = 13:3 より、しわの割合は である。
よって より 。
つまり である。
【実験 2】しわの個体（）の花粉は だけをもつ。
からはすべて （丸）ができる。
からは丸:しわ = 1:1 の種子ができ、しわは である。
しわの種子の割合は である。
しわの種子の数は 個。
検算：実験 1 で とすると、4 個体で、 1 個体は丸 4 に対応し、 3 個体は丸 9、しわ 3 に対応する（各個体の種子を 4 個とみなす）。合計は丸 13、しわ 3 で、13:3 に合う。
実験 2 では、4 個体から種子が各 2 個できるとして、 3 個体からしわが 3 個、全部で 8 個。 で合う。