遺伝と生殖・発生の問題

性決定が XY 型（雌が XX、雄が XY）のある昆虫で、3 組の対立遺伝子 $A$ と $a$、$B$ と $b$、$C$ と $c$ はいずれも X 染色体上にあり、Y 染色体上にはこれらの遺伝子はない。$A$・$B$・$C$ はそれぞれ $a$・$b$・$c$ に対して顕性である。

遺伝子型 $X^{ABc}{X}^{ABc}$ の純系の雌と、遺伝子型 $X^{abC}Y$ の雄を交配して $F_1$ の雌を得た。この $F_1$ の雌を遺伝子型 $X^{abc}Y$ の雄と交配したところ、得られた雄の子 2000 個体の表現型は次の表のようになった。ただし、$[ABc]$ は形質 $A$・$B$・$c$ が現れたことを表す。

どの表現型の個体も生存率は等しいものとする。また、染色体地図上の距離は、隣り合う遺伝子間の組換え価（%）の和で表し、組換え価 1 % を距離 1 とする。

この結果から直接求めた遺伝子 $B$ と $C$ の間の組換え価（%）と、3 つの遺伝子の染色体地図から求めた $B$ と $C$ の間の距離を、この順に求めよ。

ある植物では、花の色を決める遺伝子 $A$（紫、顕性）と $a$（白、潜性）、草丈を決める遺伝子 $B$（高い、顕性）と $b$（低い、潜性）が同じ染色体上にある。純系の系統 P1（遺伝子型 $AABB$）、P2（$aabb$）、P3（$AAbb$）、P4（$aaBB$）を用いて、次の実験を行った。

• 実験 1: P1 と P2 を交配して得た雑種を X とする。X に P2 を交配（検定交雑）すると、次の結果になった。
• 実験 2: P3 と P4 を交配して得た雑種を Y とする。Y に P2 を交配（検定交雑）すると、次の結果になった。

次に、X と Y を交配して多数の子を得た。この子の表現型の分離比を、最も簡単な整数比で、[紫・高い]:[紫・低い]:[白・高い]:[白・低い] の順に求めよ。

ただし、X と Y のどちらでも、また卵と精細胞（花粉）のどちらをつくるときも、$A$ と $B$ の間の組換え価は実験 1・実験 2 の結果から求めた値と同じであるとする。また、どの遺伝子型の配偶子も子も同じように生存するものとする。

ある植物では、子葉の色を決める遺伝子 $A$（黄色、顕性）と $a$（緑色、潜性）、種子の形を決める遺伝子 $B$（丸形、顕性）と $b$（しわ形、潜性）がある。この 2 組の遺伝子が同じ染色体上にあるかどうかは分かっていない。

遺伝子型 $AAbb$ の純系と $aaBB$ の純系を交配して ${\mathrm{F}}_1$ を得て、${\mathrm{F}}_1$ を自家受粉させたところ、${\mathrm{F}}_2$ が 1600 個体得られた。表現型を $[AB]$（黄色・丸形）のように表すと、結果は次のようになった。

次に、${\mathrm{F}}_2$ のうち表現型が $[aB]$ の個体をすべて選び、それぞれを自家受粉させて次の世代を得た。この世代全体での表現型 $[aB]$ と $[ab]$ の個体数の比を、最も簡単な整数比で $[aB]:[ab]$ の順に求めよ。

ただし、${\mathrm{F}}_1$ の配偶子形成では、もし組換えが起こるなら組換え価は卵（胚珠）と花粉で等しいとする。また、どの遺伝子型の個体も生存率は等しく、選んだ $[aB]$ の個体はどれも同じ数の子を残すものとする。

ある被子植物は $2n=8$ で、4 対の相同染色体（第 1 〜第 4 染色体）をもつ。この植物の 2 個体 P と Q を用意し、P を花粉親、Q を胚珠をつくる親（めしべ側の親）として交配した。

P と Q のもつ各染色体は、それぞれの個体の父親に由来するものと母親に由来するものを区別できるものとする。染色体の一部だけが乗換えによって入れかわっている場合も、その染色体のどの部分がどちらの親に由来するかまで区別する。

減数分裂について、次のことがわかっている。

• P の花粉母細胞のうち、ちょうど $50\%$ では、第 1 染色体の二価染色体で、非姉妹染色分体の間に乗換えがちょうど 1 か所で起こる。乗換えの位置はつねに同じである。残りの $50\%$ の花粉母細胞では、乗換えは起こらない。
• P の第 2 〜第 4 染色体では乗換えは起こらない。
• Q では、どの染色体でも乗換えは起こらない。
• 4 対の相同染色体は、互いに独立に配偶子へ分配される。1 個の花粉母細胞からできる 4 個の花粉は、どれも同じように受精にかかわる。

この交配で、別々の受精によってできた種子を 2 個とり出す。この 2 個の種子の受精に使われた 2 個の花粉は、非常に多数の花粉母細胞からできた花粉全体の中から、互いに独立に無作為に選ばれたものとし、同じ花粉母細胞に由来する花粉どうしの相関は考えない。また、2 個の種子の卵細胞は別々の胚のう母細胞からできたものであり、それぞれの卵細胞に入る染色体の組み合わせは、減数分裂の規則にしたがって互いに独立にランダムに決まるものとする。

2 個の種子の胚がもつ 8 本の染色体が、どの部分がどの祖父母（P の父・P の母・Q の父・Q の母）に由来するかまで含めて完全に一致する確率を、分数で求めよ。

ある植物では、花の色を決める遺伝子 $A$（紫、顕性）と $a$（白、潜性）、葉の形を決める遺伝子 $B$（丸葉、顕性）と $b$（細葉、潜性）が同じ染色体上にある。紫花・細葉の純系（$AAbb$）と白花・丸葉の純系（$aaBB$）を交配して ${\mathrm{F}}_1$ を得た。この ${\mathrm{F}}_1$ に白花・細葉の個体（$aabb$）を交配（検定交雑）したところ、次の結果が得られた。

この ${\mathrm{F}}_1$ を自家受精させて ${\mathrm{F}}_2$ を得たとき、${\mathrm{F}}_2$ の表現型の分離比を、最も簡単な整数比で、[紫花・丸葉]:[紫花・細葉]:[白花・丸葉]:[白花・細葉] の順に求めよ。ただし、検定交雑の結果から求めた組換え価は、${\mathrm{F}}_1$ がつくる卵細胞と精細胞のどちらでも同じであるとする。