遺伝と生殖・発生の問題
ヒトの ABO 式血液型は、常染色体上の 1 つの遺伝子座にある 3 つの対立遺伝子 , , によって決まる。 と はどちらも に対して顕性で、 と の間には顕性・潜性の関係はない(遺伝子型 は AB 型になる)。また、血友病は X 染色体上の潜性遺伝子 によって発症し、その対立遺伝子 (正常)は に対して顕性である。Y 染色体上にはこの遺伝子座はない。
ある夫婦について、次のことがわかっている。
| 人物 | ABO 式血液型 | 血友病 |
|---|---|---|
| 夫 | A 型 | 発症していない |
| 夫の父 | O 型 | 発症していない |
| 妻 | B 型 | 発症していない |
| 妻の父 | B 型 | 発症している |
| 妻の母 | O 型 | 発症していない |
この夫婦の間に子が 1 人生まれるとき、その子が「AB 型で、かつ血友病を発症していない男子」である確率を求めよ。ただし、ABO 式血液型の遺伝子と血友病の遺伝子は独立に遺伝し、突然変異は起こらないものとする。また、生まれる子が男子である確率と女子である確率はそれぞれ とする。
この問題で使うもの
- 家系からの遺伝子型の推定と確率(説明と入口の問題)
- 複対立遺伝子と ABO 式血液型(説明と入口の問題)
- 伴性遺伝(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(19 技能)
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ヒント
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ヒント 1
まず家系の情報から、夫と妻それぞれの ABO 式血液型の遺伝子型と、血友病の遺伝子型を決めよう。O 型の親や血友病を発症している父から、子が必ず受け取る遺伝子は何かを考える。
ヒント 2
夫は 、妻は と決まる。血友病については、夫は 、妻は父から を受け取っているので となる。2 つの遺伝子は独立なので、それぞれの確率を別々に求めてかけ合わせればよい。
ヒント 3
で子が AB 型になる確率は 。次に で生まれる子のうち、 となる確率を求めよう。
答えと解説
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解説を読む
1. 夫婦の遺伝子型を決める
・夫の ABO 式血液型:夫は A 型なので遺伝子型は か である。夫の父は O 型(遺伝子型 )なので、夫は父から必ず を受け取っている。よって夫は 。
・妻の ABO 式血液型:妻は B 型なので か である。妻の母は O 型()なので、妻は母から必ず を受け取っている。よって妻は 。
・夫の血友病の遺伝子:男性は X 染色体を 1 本しかもたないので、発症していない夫は 。
・妻の血友病の遺伝子:妻の父は血友病を発症しているので であり、娘である妻には必ず を渡す。妻は発症していないので、もう一方は であり、妻は (保因者)。
2. 子が AB 型である確率
の交配で、子が AB 型(遺伝子型 )になるには、夫から (確率 )、妻から (確率 )を受け取ればよいので
3. 子が血友病を発症していない男子である確率
の交配で生じる子は
がそれぞれ ずつである。男子になるのは父から Y を受け取る場合(確率 )で、さらに発症しないためには母から を受け取る(確率 )必要がある。よって発症していない男子()である確率は
4. 2 つの形質を合わせる
ABO 式血液型の遺伝子(常染色体上)と血友病の遺伝子(X 染色体上)は独立に遺伝するので、それぞれの確率をかけ合わせてよい。
よって、求める確率は である。
別解
【夫】A 型で、夫の父は O 型(遺伝子型 )なので、夫は父から を受け継いでいる。A 型なので遺伝子型は 。血友病は発症していないので 。
【妻】B 型で、妻の母は O 型()なので、妻は母から を受け継いでいる。B 型なので遺伝子型は 。妻の父は血友病を発症している()ので、妻は父から を受け継いでいる。妻自身は発症していないので、。
【子が AB 型になる確率】夫が を渡す確率は 、妻が を渡す確率は 。よって 。
【発症していない男子になる確率】男子である確率は 。男子は父から Y を受け継ぎ、母から X を受け継ぐ。母が を渡す確率は なので、。
【合計】ABO 式と血友病は独立なので、。
検算:AB 型が 、男子が 、男子のうち を受け継ぐのが なので、 となり一致する。