生命の連続性と遺伝の問題
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。茎の高さは 1 組の遺伝子で決まり、メンデルの分離の法則に従うものとする。
茎の高い個体が 個体あり、その遺伝子の組み合わせは か のどちらかである。この 個体をそれぞれ自家受粉させたところ、どの個体からもちょうど 個ずつ種子が得られた。得られた種子 個をすべて育てたところ、茎の低い個体が 個体現れた。
はじめの 個体のうち、遺伝子の組み合わせが の個体は何個体ですか。ただし、それぞれの の個体から得られた種子の遺伝子の組み合わせの数の比は、理論どおりの比になったものとします。
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)
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ヒント
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ヒント 1
の個体と の個体を、それぞれ自家受粉させたときに茎の低い個体が現れるかどうかを考えよう。
ヒント 2
の個体を自家受粉させると、種子の遺伝子の組み合わせは になる。茎が低くなるのは だけである。
ヒント 3
の個体 個体からは、 個の種子のうち 個が茎の低い個体になる。茎の低い個体の数 から、 の個体の数を求めよう。
答えと解説
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解説を読む
自家受粉では、同じ個体の花粉がめしべについて受精する。
遺伝子の組み合わせが の個体がつくる生殖細胞はすべて をもつ。したがって、自家受粉で得られる種子はすべて となり、茎の低い個体は 個体も現れない。
遺伝子の組み合わせが の個体では、分離の法則により、生殖細胞は をもつものと をもつものが の数の比でできる。自家受粉で得られる種子の遺伝子の組み合わせの数の比は、次のようになる。
茎が低くなるのは だけで、その割合は である。よって、 の個体 個体から得られる 個の種子のうち、茎の低い個体になるものは次の数になる。
茎の低い個体 個体は、すべて の個体から生じたものである。したがって、 の個体の数は次のように求められる。
これより、 の個体の数は次のようになる。
答えは 個体である。
別解
の個体の自家受粉では、種子はすべて になり、茎の低い個体()は現れない。
の個体の自家受粉では、種子の遺伝子の組み合わせの比は なので、 個の種子のうち茎の低い個体()は 個になる。
茎の低い個体は全部で 個体なので、 の個体数は 個体である。
よって の個体数は 個体。
検算: が 個体なら、低い個体は 個体となり、問題文と一致する。