ヒトの性決定は XY 型である。血友病は X 染色体上にある遺伝子によって決まり、血液を正常に凝固させる遺伝子 は、血友病の遺伝子 に対して顕性である。Y 染色体上にはこの遺伝子はない。
遺伝子型が の女性と、遺伝子型が の男性の間に男子が生まれるとき、その男子が血友病である確率を求めよ。ただし、新たな突然変異は起こらず、どの配偶子も同じ確率で受精するものとする。
XY 型の性決定で X 染色体上の遺伝子(例: 血友病・色覚)の遺伝について、 と のような遺伝子型から、子の性別ごとの表現型の分離比や確率を求められる
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ヒトの血友病や色覚の多様性(赤緑色覚など)にかかわる遺伝子は X 染色体の上にあるため、その形質の現れ方が男女で異なります。このように性染色体上の遺伝子による遺伝を伴性遺伝といいます。この技能では、XY 型の性決定のもとで、 や のような遺伝子型から両親の配偶子を書き出し、子の性別ごとの表現型の分離比や、ある子が生まれる確率を求められるようにします。
ヒトの性染色体は、女性が 、男性が です。減数分裂で相同染色体が分かれるので(分離の法則)、女性の卵はすべて X を 1 本もち、男性の精子は X をもつものと Y をもつものが でできます。子の性別は、どちらの精子が受精するかで決まり、X をもつ精子なら女子、Y をもつ精子なら男子です。
血友病の遺伝子は X 染色体上にあり、Y 染色体には対応する遺伝子がありません。正常の遺伝子 が血友病の遺伝子 に対して顕性だとすると、女性は X を 2 本もつので ・・ の 3 通りがあり、 はヘテロ接合なので正常です(このような女性を保因者といいます)。一方、男性は X を 1 本しかもたないので、その X が ならそれだけで血友病になります。これが、伴性遺伝の潜性形質が男性に多く現れる理由です。
また、男子は Y を父から受け取るので、男子の X は必ず母に由来します。女子は X を父と母から 1 本ずつ受け取ります。したがって、両親の配偶子を性染色体ごと書き出して組み合わせれば、子の遺伝子型と性別が同時に決まり、性別ごとの分離比や確率が求められます。
両親の遺伝子型を、性染色体ごとに書く(例:母 、父 )。
それぞれの配偶子を比とともに書き出す。母 なら卵は 、父 なら精子は 。
卵と精子を組み合わせて、子の遺伝子型を書き出す(各組み合わせは同じ確率)。
子を女子()と男子()に分け、それぞれの表現型を判定する。女子は顕性遺伝子を 1 つでももてば顕性形質、男子は 1 本の X の遺伝子がそのまま表現型になる。
問われているのが「子全体の中での割合」か「男子(または女子)の中での割合」かを確かめて、分母を決めて答える。
ヒトの血友病は、X 染色体上にある潜性遺伝子 によって起こり、正常の遺伝子 は に対して顕性である。Y 染色体には、この遺伝子に対応する遺伝子はない。遺伝子型が の女性と、正常な男性()との間に子が 1 人生まれるとき、その子が血友病の男子である確率を求めよ。ただし、男子と女子が生まれる確率は等しく、突然変異は起こらないものとする。
手順 1:母は 、父は 。
手順 2:卵は 、精子は 。
手順 3:組み合わせは次の 4 通りで、それぞれ確率 。
手順 4:女子 ・ はどちらも正常。男子は が正常、 が血友病。
手順 5:問われているのは、生まれる子全体のうち「血友病の男子」である確率なので、分母は 4 通り全体。該当するのは の 1 通りだから、
(男子だけに限れば、血友病の割合は になる。)
答え:
男子の X 染色体が父から来るとしてしまう誤り。正しくは、男子は父から Y を受け取るので、男子の X は必ず母に由来する。たとえば父が でも、母が なら男子はすべて で正常。
子全体の中での確率と、男子の中での割合を取り違える誤り。母 × 父 では、「血友病の男子が生まれる確率」は 、「生まれた男子が血友病である確率」は 。
Y 染色体にも対応する遺伝子があるとして、男性を や のように書いてしまう誤り。正しくは、Y 染色体には対応する遺伝子がないので、男性の表現型は 1 本の X 上の遺伝子だけで決まる。
ヘテロ接合の女性 を血友病としてしまう誤り。正しくは、 が顕性なので は正常(保因者)で、女性が血友病になるのは のときだけ。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
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。
ヒトの ABO 式血液型は、常染色体上の複対立遺伝子 、、 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・潜性の関係がない(遺伝子型 は AB 型)。また、ある形質 は、X 染色体上の潜性遺伝子 によって現れ、その対立遺伝子 (顕性)をもつと形質 は現れない。Y 染色体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。
この夫婦の次に生まれる子が「B 型で、かつ形質 が現れている男子」である確率を求めよ。ただし、ABO 式血液型の遺伝子と形質 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。
ある動物は体細胞の染色体数が で、常染色体 3 対と性染色体 1 対をもつ。性決定は XY 型(雌は XX、雄は XY)である。
雄 P と雌 Q を交配し、雄の子 S が生まれた。P の父を 、P の母を 、Q の父を 、Q の母を とする。
S がもつ 8 本の染色体のそれぞれについて、祖父母 〜 のうち誰の染色体が伝わったものかを考える。S の 8 本の染色体のうち、祖父( または )に由来する染色体がちょうど 4 本である確率を求めよ。
ただし、次のことを仮定する。
- 減数分裂では乗換え(染色体の部分的な交換)は起こらず、染色体は 1 本ずつまるごと伝わる。
- 減数分裂は正常に進み、相同染色体の各対で、どちらの染色体が配偶子に入るかはそれぞれ確率 で、対ごとに独立に決まる。
- どの配偶子も受精する確率は等しい。
性決定が XY 型(雌が XX、雄が XY)のある昆虫で、見た目は正常な雌 を、正常な系統の雄と交配したところ、次の結果になった。
| 子の性 | 雌 | 雄 |
|---|---|---|
| ふ化した個体数 | 400 | 200 |
この結果は、X 染色体上にある潜性の致死遺伝子 によるものである。 をホモ接合()でもつ雌と、 をもつ雄()は胚の段階で死に、ふ化しない。 の対立遺伝子 は顕性で、 の雌は正常に育つ。Y 染色体には 、 の遺伝子座はない。正常な系統の個体は をもたない。
次に、この交配で得られた雌をすべて 1 匹ずつ正常な系統の雄と交配し、得られた子をすべて合わせた。このとき、ふ化した子について、[ をもつ雌]:[ をもたない雌]:[雄] の比を、最も簡単な整数比でこの順に求めよ。
ただし、どの交配でも雌と雄の受精卵は同数ずつできるものとし、雌 1 匹あたりの受精卵の数はどの雌でも等しいとする。また、 による死亡以外で死ぬ個体はなく、突然変異は起こらないものとする。
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 と 、 と 、 と 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。・・ はそれぞれ ・・ に対して顕性である。
遺伝子型 の純系の雌と、遺伝子型 の雄を交配して の雌を得た。この の雌を遺伝子型 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、 は形質 ・・ が現れたことを表す。
| 雄の子の表現型 | 個体数 |
|---|---|
| 806 | |
| 814 | |
| 112 | |
| 108 | |
| 72 | |
| 68 | |
| 9 | |
| 11 |
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 と 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 と の間の距離を、この順に求めよ。