ショウジョウバエの遺伝の計算(高校生物)

質問

全然解けなかった問題です。

ある種のショウジョウバエでは野生型では赤眼であるが、突然変異として白眼が生じる。
これらのショウジョウバエについて実験を行った。
実験1；赤眼の♀と白眼の♂を交雑すると、F1はすべて赤眼であった。
このF1どうしを交雑すると、表1に示す結果が得られた。
[F1×F1]
赤眼の♂；121　赤眼の♀；60　白眼の♀；0　白眼の♂；59

赤眼の♂から赤眼の遺伝子(R)を分離し、このRを初期胚の一個の細胞に注入した。
注入する細胞としては、白眼の♂と白眼の♀を交雑して得た胚にある、
将来生殖細胞に分化する細胞を選んだ。
この胚からは、白眼の♂(T0)が生じた。

T0と普通の白眼の♀とを交雑したところ、赤目(T1)と白眼の個体が生まれたので、
RはT0の染色体に組み込まれていたことがわかった。

さらに、T1どうしを交雑すると、表2に示す結果が得られた。
[T1×T1]
赤眼の♂；90　赤眼の♀；91　白眼の♀；30　白眼の♂31

＊ここから質問です＊
(問1)実験1から得られたF2どうしを自由に交雑させると、赤眼の個体と
白眼の個体が13：3の割合で生まれた。F2の配偶子形成において、
Rまたは白眼の遺伝子(r)を持つ卵と精子が生じる比率は、それぞれ
どのようであったか。

(答)Rを持つ卵：ｒを持つ卵=3：1、Rを持つ精子：ｒを持つ精子=1：1

XR・XRとXR・Xrの「Rの数を数えて」R：r=3：1、XR・Yと Xr・Yの「Rの数を数えて」R：r=3：1
だそうですが、例えば「XR・XRとXR・Xr」の場合、このRはそのまま数えて３つ
と答えてもよいのでしょうか？考え方がイマイチ掴みきれません。

(問2)Rを導入されて得られたT0の個体が白いのはなぜか。

(答)導入されたRは生殖細胞にあるので、眼の発生と関係がないから

注入されたのは生殖細胞だから、この遺伝子が発現するのは次の世代である。

これは赤眼になる因子を持ちあわせてるだけということですか？

回答No.3

noname#192143 · ベストアンサー

質問の補足についてお答えします。

というのは、例えばRとrという配偶子を持ってる雌と、
RとYという配偶子を持ってる雄から子が生じるとき、

雌の場合はRかrどちらかひとつ、
雄の場合はRかYどちらかひとつ

の配偶子をもって子が生じるという解釈でよろしいですか？

まず、「♂の場合はＲかＹ」と書いてありますが、この質問自体おかしいのですよ。
♂は前回も申したとおり、Ｘ染色体のみにしか目の色を決定する遺伝子がのっていないので、赤目であればＲを、白目であればｒしかもっていません。ショウジョウバエはヒトと同様に性染色体はＸＹ染色体なので、♀のみホモタイプのＸＸ，♂はＸＹと表現しているのです。教科書の伴性遺伝のところを今一度よんでごらんなさい。
ということは、♂がＲを持っていればもう、この♂からできる精子はＲのみですから赤目。ｒを持っていれば白目の遺伝子をもつ精子ができるのです。Ｙ染色体には精子に関する情報程度しかのっていないので、目に関する遺伝子はのっていないのです。すべてＸ染色体のみにそういった大切な情報がのっているので、色毛や、血友病といった病気が♂に多いのですよ。

次に、♀の場合。
Ｆ２のメスＲＲホモ型、ヘテロ型Ｒｒはその目の色を決定するＲ（ｒ）遺伝子をＸ染色体上にもっています。メスはＸ染色体をダブルでもっているので、ホモの場合はＸＸ上にＲＲが、ヘテロの場合はＸＸ上にＲｒがのります。
したがって、これらが成長して減数分裂を行うときにはＲＲをもつものからはＲ，Ｒ，Ｒ，Ｒ，が、ＲｒからはＲ，Ｒ、ｒ、ｒの4種類の配偶子ができると考えられませんか？
ところが、この4種類のうち、卵になれるのはたった一つなのです。しかもどれがなるのかはわからないので、確立は4分の１なんです。というわけで、ＲＲからはＲの遺伝子をもつ卵が、ＲｒからはＲもしくはｒをもつ卵が生まれる可能性があるということなんです。

最後に、貴方の質問のように、
ヘテロの♀XX（Ｒｒ）と白めの♂XY（ｒ）を交雑すると次世代の子供は
Ｘ（R）Ｘ（ｒ）かけるX（ｒ）Yなので
X（R）X（ｒ）赤目の♀、X（R）Y赤目の♂、X（ｒ）X（r）白目の♀、X（r）Y白めの♂ができることになります。
この手の問題はX染色体上に色や形の遺伝子型の文字を小さく累乗のように書くとわかりやすいですよ。

お礼

ご回答をありがとうございます。そうですね、わかってないことが山積みなので、
的外れな質問をしてしまったのかもしれません。
教科書で伴性遺伝を再確認し、
ご回答を参考にもう一度問題を解いてみます。
度重なる質問にお付き合いいただき、ありがとうございました。

回答No.2

noname#192143

問い２の解答です。
ＴＯの個体が白いのは、いくら初期のまだ分化が決定していない、いわゆる調整卵の状態であっても、目の色を決定する遺伝子のところに移植しない限り目が赤くなることはありません。
そのうえ、生殖細胞に移植したとなると、確実に次世代に影響をあたると予測できませんか？つまり、白目の♂なのですから、この♂が成長して精子を作る際になんらかの作用をおよぼして、本来はｒのみ、すなわち白めのみの配偶子である精子を作るはずなのに、影響を及ぼしたからＴ１が赤目の子供が発生したんです。そうでなければＴ１は白めのはずですからね。ですから、赤目になる因子を持ち合わせているという貴方の考えで問題ないですよ。

回答No.1

noname#192143

ひとまず問い１です。
まず、ショウジョウバエの遺伝は伴性遺伝ですから、Ｘ染色体のみに目の色を決定する遺伝子が載っています。
Ｐが赤目のメスと白目のオスですで、かつ、Ｆ１がすべて赤目ということは、Ｐのメスは優性ホモのＲＲです。オスはＸＹのうちＸにしかのっていないかつ白なのでｒのみ。
このときできるＦ１の遺伝子型はメスはすべてへテロＲｒ、オスはすべて優性Ｒのみをもっています。
このＦ１同士を交雑すると、♀Ｒｒ×Ｒ♂から生じるＦ２はＲＲ♀、Ｒｒ♀、Ｒ♂、ｒ♂で、割合は任意です。ここまでは大丈夫ですね。
そして問題なのですが、おそらく貴方は配偶子のシステムが良くわかっていないのではないかと思いますよ。
配偶子はできたＦ２がそれぞれ成長して減数分裂時にできるものですから、メスのＦ２の遺伝子型であるＲＲとＲｒはそれぞれＲＲからはＲとＲの二つが配偶子の卵になる可能性が、（最終的にどちらかが残ることはおわかりですね）、ＲｒからはＲとｒの二つができる可能性があるわけです。
したがって、「Rまたは白眼の遺伝子(r)を持つ卵」の解答は、Ｒ：ｒ＝３：１になります。
同じように精子もＦ２はＲとｒの二つができる可能性があるのでＲ：ｒ＝１：１になるのです。

補足

ご回答をありがとうございます。
問２は考え方があってるのか不安でしたが、ご回答いただき、安心しました。

ところで、問１なのですが、

>最終的にどちらかが残ることはおわかりですね

というのは、例えばRとrという配偶子を持ってる雌と、
RとYという配偶子を持ってる雄から子が生じるとき、

雌の場合はRかrどちらかひとつ、
雄の場合はRかYどちらかひとつ

の配偶子をもって子が生じるという解釈でよろしいですか？