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三点交雑と染色体地図

3 組の遺伝子の検定交雑の結果から、最も少ない二重乗換え型を見つけて遺伝子の並び順を決め、隣り合う遺伝子間の組換え価を求めて染色体地図をつくり、両端の遺伝子間の距離(組換え価の和)を求められる

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  13. 検定交雑と組換え価 (高校生物 遺伝と生殖・発生)

説明

同じ染色体上にある 3 組の遺伝子について、 を 3 組とも潜性ホモ接合体の個体と交配する(三点交雑という検定交雑)と、1 回の実験で 3 つの遺伝子の並び順と、隣り合う遺伝子どうしの組換え価がわかります。組換え価を遺伝子の間の距離とみなして遺伝子の位置を直線上に表した図を染色体地図といいます。この技能では、三点交雑の結果から並び順を決め、染色体地図をつくり、両端の遺伝子の間の距離を求めます。

なぜそうしてよいのか

3 つの遺伝子が A, C, B の順に並んでいるとします(真ん中が C)。 の減数分裂で、A と C の間だけ、または C と B の間だけで乗換えが起こると、端の遺伝子 1 つ分だけ組み合わせが入れかわった配偶子ができます。A–C の間と C–B の間の両方で同時に乗換え(二重乗換え)が起こると、両端の A と B はもとの組み合わせのままで、真ん中の C だけが入れかわった配偶子ができます。2 か所で同時に乗換えが起こることはまれなので、二重乗換え型は 8 種類の中で最も少なくなります。そこで、最も少ない 2 種類を親型(最も多い 2 種類)と比べ、入れかわっている遺伝子を見つければ、それが真ん中の遺伝子だとわかります。

検定交雑なので、子の表現型はそのまま の配偶子の遺伝子の組み合わせを表します。隣り合う 2 つの遺伝子(たとえば A と C)の組換え価を求めるときは、その 2 つの組み合わせが親型と違っている個体をすべて数えます。それは「A と C の間の 1 回の乗換えでできた型」と「二重乗換え型」の両方です。二重乗換え型でも A–C の間では乗換えが起きているので、数えに入れる必要があります。

組換え価は遺伝子の間が離れているほど大きくなるので、距離の目安として使えます。両端の遺伝子の間の距離は、隣り合う区間の組換え価の和で表します。両端の A と B だけを見て組換え価を求めると、二重乗換え型では A と B の組み合わせがもとに戻って見えるため、二重乗換えの分だけ小さくなってしまいます。このため染色体地図では、隣り合う区間の値を足し合わせて距離を求めます。

手順

  1. 子の 8 種類の表現型のうち、最も多い 2 種類を親型(乗換えなし)、最も少ない 2 種類を二重乗換え型とする

  2. 二重乗換え型を親型と比べ、1 つだけ入れかわっている遺伝子を見つける。それが真ん中の遺伝子なので、3 つの並び順が決まる

  3. 隣り合う 2 つの遺伝子ごとに、その 2 つの組み合わせが親型と違っている個体(1 回の乗換え型+二重乗換え型)を数え、組換え価 (%)を求める

  4. 並び順どおりに遺伝子を並べ、隣り合う区間に組換え価を書きこんで染色体地図をつくる

  5. 両端の遺伝子の間の距離は、隣り合う区間の組換え価の和として求める

例題

ある昆虫で、遺伝子 A, B, C(それぞれ a, b, c に対して顕性)は同じ染色体上にある。AABBCC の個体と aabbcc の個体を交配して得た (AaBbCc)に aabbcc の個体を交配したところ、子の表現型と個体数は次のようになった。

表現型個体数
[ABC]355
[abc]355
[Abc]45
[aBC]45
[AbC]95
[aBc]95
[ABc]5
[abC]5

隣り合う遺伝子の間の組換え価をもとに染色体地図をつくるとき、両端の遺伝子の間の距離(隣り合う区間の組換え価の和)は何 % か。

例題の解答

手順 1:全個体数は 。最も多い [ABC] と [abc] が親型、最も少ない [ABc] と [abC] が二重乗換え型。

手順 2:二重乗換え型 [ABc] を親型 [ABC] と比べると、C だけが入れかわっている。よって C が真ん中で、並び順は A–C–B。

手順 3:
- A と C の組換え価:A と C の組み合わせが親型(A と C、a と c)と違う型は [Abc], [aBC](A–C 間の乗換え)と [ABc], [abC](二重乗換え)。 %
- C と B の組換え価:C と B の組み合わせが親型(C と B、c と b)と違う型は [AbC], [aBc](C–B 間の乗換え)と [ABc], [abC](二重乗換え)。 %

手順 4:染色体地図は A —(10)— C —(20)— B。

手順 5:両端の A と B の間の距離は %。

答え:

よくある誤り

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。

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