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ショウジョウバエの遺伝の計算(高校生物)
- ショウジョウバエの遺伝の計算について説明します。赤眼と白眼の突然変異について実験を行い、遺伝子の分離や遺伝子組み換えの結果を観察しました。
- 実験1では赤眼の♀と白眼の♂を交配し、F1の性質を確認しました。F1同士の交配ではどのような結果が得られるのかを説明します。
- さらに、注入された遺伝子が次世代でどのように発現するのかについても解説します。白眼のT0個体がなぜ白いのかについても説明します。
- Demio_in_Kansai
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- 生物学
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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。
その他の回答 (2)
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。
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？
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。