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高校1~高校2年生 (15-17歳)

生物基礎 メンデル遺伝 わかりやすく

Mendelian Genetics

メンデルはエンドウを何千株も交配して子の形質を数え、形質は混ざり合わずに一定の比で現れることを見つけました。 顕性の法則、分離の法則、独立の法則によって、一対の形質を交配すると 3 : 1、二対を交配すると 9 : 3 : 3 : 1 になるわけを説明できます。 親がつくる配偶子を横と縦に書き、マスごとに組み合わせるパネットの方形を使うと、子の遺伝子型と表現型の比が一目でわかります。 図では、雑種どうしの交配・検定交配・純系どうしの交配の三つの場合のパネットの方形と、その結果の比をくらべることができます。

メンデルの発見

🌿 エンドウの交配で見つけた規則
①メンデルは、草たけ、花の色、種子の形のようにはっきり分かれるエンドウの七つの形質を選び、何世代にもわたって交配した
②純系どうしを交配した雑種第一代には一方の形質だけが現れ、雑種第一代どうしを交配した雑種第二代では二つの形質がおよそ 3 : 1 でふたたび現れた
③この結果から、形質を決める要素（今の遺伝子）が対になってあり、配偶子をつくるときに分かれるという結論を得た
④ただし同じ染色体上の遺伝子はいっしょに動くので（連鎖）、独立の法則があてはまらない

パネットの方形

Aa × Aa（雑種どうしの交配）
💡 三つの交配をくらべる
①Aa × Aa：遺伝子型は AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1、表現型は顕性 : 潜性 = 3 : 1 である
②Aa × aa（検定交配）：子は Aa と aa が 1 : 1 になり、顕性の親の遺伝子型が Aa だったとわかる
③AA × aa：子はすべて Aa で、顕性の形質だけが現れる
④パネットの方形の一マスは、配偶子が一つずつ出会ってできる子一個体なので、四マスの比がそのまま子が生じる確率の比になる

メンデルの遺伝の法則

顕性の法則
Aa → 顕性の形質（A）だけが現れる
対立形質の異なる純系どうしを交配すると、雑種第一代には顕性の形質だけが現れる
分離の法則
Aa × Aa → AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1
減数分裂のとき、一対の対立遺伝子が分かれて別々の配偶子に入る
独立の法則
AaBb × AaBb → 9 : 3 : 3 : 1
異なる染色体にある二対の対立遺伝子は、たがいに影響せずに別々に分かれる

おさえておきたい遺伝の用語

遺伝用語

遺伝学の基本用語
対立遺伝子
同じ形質を決め、相同染色体の同じ位置にある異なる遺伝子
A, a
ホモ接合（純系）
同じ対立遺伝子を二つもつ
AA, aa
ヘテロ接合（雑種）
異なる対立遺伝子を二つもつ
Aa
遺伝子型
個体がもつ対立遺伝子の組み合わせ
AA, Aa, aa
表現型
外に現れる形質
丸い種子、しわのある種子
検定交配
潜性の純系（aa）と交配して、顕性の個体の遺伝子型を調べる
Aa × aa

例題で確認

例題 1
丸い種子（R）はしわのある種子（r）に対して顕性である。Rr × Rr の交配で子を 800 個得たとき、しわのある種子（rr）はおよそ何個か。
1
Rr × Rr の表現型の比は丸 : しわ = 3 : 1 なので、しわのある種子は全体の 1/4 である。
2
800 × 1/4 = 200
▸ およそ 200 個
パネットの方形の四マスのうち rr は一マスなので、確率は 1/4 である。実際の個数は確率に全体の数をかけて見積もり、数が多いほど比は 1/4 に近づく。
例題 2
AaBb × AaBb の交配で、二つの形質がどちらも潜性の子（aabb）が生じる確率はいくらか。（二つの遺伝子は異なる染色体にある）
1
二つの遺伝子は独立に分かれるので、形質ごとに確率を求めてかける。aa になる確率は 1/4、bb になる確率も 1/4 である。
2
1/4 × 1/4 = 1/16
▸ 116
9 : 3 : 3 : 1 の最後の 1 がまさに aabb である。二つの形質をまとめて 16 マスの方形に描いてもよいが、形質ごとに 3 : 1 を求めてかけるほうが速い。

総まとめ

一遺伝子雑種の表現型の比
3 : 1
Aa × Aa
二遺伝子雑種の表現型の比
9 : 3 : 3 : 1
AaBb × AaBb
韓国修能 類題
AaBb × AaBb の交配で、A と B がどちらも顕性の形質として現れる子（AB）の割合はいくらか。（二つの遺伝子は異なる染色体にある）
①116
②316
③916
④34
⑤14
▸ ③ 916
1
Aa × Aa で顕性（A）になる確率は 3/4、Bb × Bb で顕性（B）になる確率も 3/4 である。
2
二つの遺伝子は独立なのでかける。3/4 × 3/4 = 9/16 で、9 : 3 : 3 : 1 のうちの 9 にあたる。
🎯 試験ポイント
①分離の法則：Aa × Aa の子は遺伝子型 1 : 2 : 1、表現型 3 : 1 である
②独立の法則：異なる染色体にある二つの遺伝子の AaBb × AaBb は 9 : 3 : 3 : 1 である
③検定交配：遺伝子型のわからない顕性の個体を潜性の純系（aa）と交配し、子の比から見分ける
④連鎖：同じ染色体上の遺伝子はいっしょに遺伝するので、独立の法則が成り立たない
⑤子の表現型が 3 : 1 なら、両親はどちらも Aa（ヘテロ接合）である
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