第4章「生殖」

「高校生物」遺伝の問題|二遺伝子雑種の交配と検定交雑(独立の法則版)

今回は、「高校生物」の教科書にはない遺伝の問題の解き方のうち、初歩の二遺伝子雑種の交配と検定交雑の基本問題(独立の法則のみ)の解き方を紹介します。

なお、この記事は、中学生時代に学んだメンデル遺伝の基本を忘れてしまって遺伝の問題が全くわからない方を対象としたものです。

未完成ですが、遺伝の問題のまとめを貼っておきますので、よければ参考にしてください。

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では、初歩の二遺伝子雑種の交配と検定交雑の問題演習を始めましょう。

今後、遺伝の法則の用語「優性・劣性」は「顕性・潜性」と言い換えられる予定になっているそうです。入試問題でも言い換えられる可能性が高いので、「顕性・潜性」の表現にも慣れておくとよいでしょう。

演習問題

まずは演習問題として、下のスライド1にある問題を解いてみましょう。標準解答時間は二遺伝子雑種がわからない方で20分、理系の方の理想的な時間で15分です。解けない場合は、すぐに解説を見て解き方を確認しましょう。

スライド1:二遺伝子雑種の交配と検定交雑(独立の関係のみ)の演習問題スライド1:二遺伝子雑種の交配と検定交雑(独立の関係のみ)の演習問題

解き具合はいかがだったでしょうか。解答を見て、答え合わせをしてみましょう。もし、間違いがあった場合は、その下にある解説を見て学びなおしてみましょう。

解答

解答は下のスライド2~4になります。

スライド2:二遺伝子雑種の演習問題の解答その1スライド2:二遺伝子雑種の演習問題の解答その1
スライド3:二遺伝子雑種の演習問題の解答その2スライド3:二遺伝子雑種の演習問題の解答その2
スライド4:二遺伝子雑種の演習問題の解答その3スライド4:二遺伝子雑種の演習問題の解答その3

解説

問1.配偶子の遺伝子型は速攻で導けるようになろう!

この問題は遺伝の問題です。二遺伝子雑種の配偶子の遺伝子型の分離比を答える問題でした。

二遺伝子雑種の配偶子の遺伝子型の分離比は、解き方さえ知っていれば簡単に導くことができます。解き方のコツは、下のスライド5のようになります。

スライド5:二遺伝子雑種の配偶子の分離比のつくりかたスライド5:二遺伝子雑種の配偶子の分離比のつくりかた

スライド中の大きな描写であるように、配偶子は2つの異なる遺伝子での組み合わせでつくることができます。2つの異なる遺伝子とはAとBのようなことを指し、同じ遺伝子であるAとaのことではありません。このようにして配偶子の遺伝子型の分離比をつくり、必要に応じて約分します。

2つの遺伝子が独立の関係にあるとき、すなわち連鎖の関係にはないときに配偶子の分離比を求める作業は、なるべく早くできれば反射でできるようになることが望ましいです。問題の核心となる部分ではなく、ここで悩むところではないからです。ただ、最初をミスするとあとの問題をすべてミスしてします場合もあるので、“正確さと速さ”が求められる部分になります。

問2.減数分裂の結果できる生殖細胞を図示するだけ!

この問題は遺伝の問題です。①~③のそれぞれにおいて、減数分裂の結果生じる生殖細胞を描写する問題でした。

この問題でも、配偶子の分離比を求めるときは問1とやりかたは同じです。あとはそれを描写するだけになります。

ちなみに減数分裂では、相同染色体が複製・対合し、乗換えを経て、一度目は対合面で、二度目は複製面で分裂が起きます。ここでは詳細を省くので、気になる方は教科書やWebで調べてみてください。

問3.配偶子の分離比を求め、交配しよう!

この問題は遺伝の問題です。二遺伝子雑種の交配の問題でした。

交配を行うためには、まず個体の配偶子の分離比を求めます。2つの個体で配偶子の分離比が求まったら、それを方形を使って交配することになります。③の場合、下のスライド6のようになります。

スライド6:二遺伝子雑種の交配のときにつくる方形スライド6:二遺伝子雑種の交配のときにつくる方形

スライド6では枠の中をすべて表現型で示していますが、遺伝子型で書いても問題ありません。ただ、ごちゃごちゃするので、管理人は表現型で書かせてもらいました。 とりあえずはこの方形をつくることができるようになることが、次のステップへの足掛かりでしょう。

ちなみに、問題によっては方形を省略することも可能です。例えば、①と②は、下のスライド7のようになります。

スライド7:二遺伝子雑種の交配|省略できるときは省略してもよいスライド7:二遺伝子雑種の交配|省略できるときは省略してもよい

二遺伝子雑種の交配でも、やはりいかに早く解くことができるかがポイントになってきます。そのためには、スライド7のように省略することも技となるでしょう。ただし、慣れないうちは16個の方形をつくった方がよいかもしれません。ちなみに、二遺伝子雑種での方形の枠の数は16個が最大です(数学で言うと4通り×4通り)。

問4.親個体からF2を導くまでの過程を習得しよう!

この問題は遺伝の問題です。親個体からF1を求め、F1からF2を求める一連の流れで問題を解くことができました。

一連の流れは、次のようなものになります。

  1. 親個体を交配する ⇒ AAbb×aaBB
  2. F1が求まる ⇒ AaBb
  3. F1の配偶子の分離比を求める ⇒ AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1
  4. F1どうしを交配してF2の表現型を求める。

この過程を実際に解くときは、下のスライド8くらいのメモの量になります。

スライド8:二遺伝子雑種の交配を解くときのメモ量スライド8:二遺伝子雑種の交配を解くときのメモ量

流れは以上になります。

このようなかたちで、一連の流れを解くことができるようになることが望ましいでしょう。繰り返し挑戦して、素早く解けるようになりましょう。

問5(1).検定交雑という単語を答えるだけ!

この問題は知識問題です。

検定交雑については、一遺伝子雑種の記事でも扱いました。繰り返し説明すると、

  • 遺伝子型が不明な個体に劣性ホモ個体を交配すること。
  • 目的は、遺伝子型を明らかにすること。

というようになります。

一遺伝子雑種の検定交雑の記事も参考にしていただければと思います。

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問5(2).検定交雑の結果から遺伝子型を求めよう!

この問題は遺伝の問題です。二遺伝子雑種の検定交雑なので、一遺伝子雑種に比べれば少し複雑になりました。

この問題を解く上で、非常に簡単なコツがあります。それは、“F1の遺伝子型の分離比からaとbを1個ずつ消す”というもので、実践すると下のスライド9のようになります。

スライド9:二遺伝子雑種の検定交雑でのコツスライド9:二遺伝子雑種の検定交雑でのコツ

補足ですが、赤線で消して残っているものは、遺伝子型が不明な個体の配偶子を指しています。こんなふうに解くと、けっこうあっさり解くことができます。

問5(3).9:3:3:1⇒2遺伝子ともヘテロのときだけ!

この問題は遺伝の問題です。検定交雑で生まれたF1どうしの交配から親個体の遺伝子型を求める問題でした。

遺伝子型の分離比が9:3:3:1になるとき、その親は遺伝子2つともヘテロになっています。なので、この問題のF1はAaBbだと推測することができます。そして、劣性ホモ個体aabbと交配してAaBbというF1が生まれるためには、遺伝子型が不明な個体はAABBのときしか確定できません。

以上のような理由で、遺伝子型をAABBと結論付けることができます。

総括

今回の記事はいかがだったでしょうか。二遺伝子雑種が全くわからなかった方にとっては、新しい解き方がどんどん出てきて辛かったかもしれません。しかし、入試では一部の例外を除いて二遺伝子あるいは三遺伝子がスタンダードです。苦手意識を克服できない方は、この記事で繰り返し勉強したり、学校の先生に問題を求めたりしてみてはどうでしょうか?

おわりに

アンケートにご協力ください!

この記事(二遺伝子雑種の基礎問題)は勉強の役に立ちましたか?

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以上でこの記事は終わりです。ご視聴ありがとうございました。

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POSTED COMMENT

  1. アバター マチカン より:

    問3の⑤の答えってAB:Ab:aB:ab=0:1:0:1になりませんか?

  2. アバター マチカン より:

    追記

    把握しました。問題自体が間違ってますね。
    正しくはAaBbですね。

    • シカマル シカマル より:

      マチカン様
      コメントありがとうございます。
      自己解決されたようで、よかったです。
      当記事を改めて見直したところ、スライド5にミスがありました。
      コメントを頂いたことで気づけたので、誠にありがとうございます。
      これからも高校生物の学び舎をよろしくお願い致します。
      管理人シカマルより

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