基礎から分かる生物基礎 第 20 講遺伝 3 いろいろな遺伝 性決定と伴性遺伝 染色体の種類 (XY 型 ) 動物の染色体は常染色体と1 組の性染色体からなる 常染色体は それぞれ相同染色体の対になっており 雌雄共通である 性染色体はX 染色体とY 染色体の2 種類があり X 染色体を2 本持つのが雌 X 染色体とY 染色体を1 本ずつ持つのが雄となる 性決定様式の種類動物の性決定様式はXY 型のほか 下の図に示すように4 種類ある XY 型 XO 型を雄ヘテロ型 ZW 型 ZO 型を雌ヘテロ型という 性決定様式 染色体の種類オスメス 例 XY 型 XY XX ショウジョウバエ メダカ ヒト XO 型 X XX バッタ キリギリス ZW 型 ZZ ZW カイコガ ニワトリ ZO 型 ZZ ZO ミノガ トビケラ 配偶子に分配される染色体の種類 XY 型では 卵に分配される染色体はどちらかのX 染色体なので 1 種類の卵子か形成されないが 精子に分配される染色体はXかYのどちらかになるため 2 種類の精子が形成される X Yのどちらをもつ精子が受精するかで 雄が生まれるか 雌が生まれるかが決定する 1
第 20 講遺伝 3 伴性遺伝遺伝子がX 染色体上にあるときの遺伝のこと 次代 ( 子供 ) の雄 雌の表現型の比が異なるとき その遺伝子はX 染色体上にあると判断できる (Y 染色体上にあるとき その形質は雄にしか現れないため これを限性遺伝という ) このとき X 染色体に存在する遺伝子を右肩に表す方法が一般的である 配偶子の求め方は独立 連鎖のときと違いはない いろいろな遺伝 不完全優性対立遺伝子 (A,a) に優劣関係がある場合 (A>a) 遺伝子型 AAとAaは表現型が A となるが 優劣関係がない場合 ヘテロ接合体のAaは表現型が A とならず A と a の中間の形質が現れる このような優劣関係のない対立遺伝子の関係を不完全優性という 中間雑種不完全優性における ヘテロ接合体 ( 遺伝子型 Aa) を中間雑種という 複対立遺伝子 1つの形質を決定する対立遺伝子が3 種以上存在する遺伝子を 複対立遺伝子という ABO 式血液型 ABO 式血液型の場合 A,B,O 遺伝子の3 種類の遺伝子が存在する A 遺伝子とB 遺伝子は不完全優性の関係にあり AB 型は中間雑種となる O 遺伝子はA 遺伝子 B 遺伝子に対して劣性であり O 型の遺伝子型はO 遺伝子のホモ接合体となる A 型 遺伝子型 AAとAO AB 型 遺伝子型 AB B 型 遺伝子型 BBとBO O 型 遺伝子型 OO 2
基礎から分かる生物基礎 致死遺伝子ハツカネズミの体色は黄色と黒の2 種類があり 対立遺伝子 Yとyで調節される Y 遺伝子が存在すると黄色体色に 存在しない ( 遺伝子型 yy) と黒色体色になる しかし Y 遺伝子がホモ接合体 ( 遺伝子型 YY) になると 発生初期に死んでしまう Y 遺伝子には体色を決定する作用のほかに 致死作用があるからである このような致死作用をもつ遺伝子を致死遺伝子といい 特に 表現型 致死 は致死遺伝子がホモにならないと現れないので 死なない に対して劣性であるため 劣性致死遺伝子という 相互作用の遺伝子 1 つの形質を決定するのに 2 つ以上の遺伝子が関与する遺伝のしくみのこと 補足遺伝子 2つの遺伝子が互いに作用しあって1つの形質を発現する遺伝子を補足遺伝子という このような形式の遺伝では 2つの対立遺伝子の組み合わせでどのような表現型が現れるかに注目するとよい スイートピーの花色の遺伝スイートピーの花色の遺伝は 色素原をつくる遺伝子 Cと色素原から紫色の色素をつくりだす遺伝子 Pによって調節されている C Pそれぞれの対立遺伝子 c pはc Pに対して劣性であり C Pのはたらきをもたない C 遺伝子が存在すると 紫色のもととなる色素原がつくられる この色素原が存在するとき P 遺伝子が作用すると 色素原から紫の色素がつくられる つまり C 遺伝子 P 遺伝子が両方存在するときだけ 紫色が発現するのである 表現型 CP = 紫色 Cp cp cp = 白色 色素原のもと ( 材料 1) 色素原 ( 材料 2) 紫色の色素 ( 製品 ) C 遺伝子 ( 工程 1) P 遺伝子 ( 工程 2) 3
第 20 講遺伝 3 C 遺伝子が存在するときだけ色素原がつくられる P 遺伝子が存在しても 色素原がつくられなければ紫色の色素はつくられない ( 材料 1 工程 1 材料 2 工程 2がそろわなければ製品がつくられない ) 抑制遺伝子ある優性遺伝子のはたらきに優先して その遺伝子のはたらきを抑制する遺伝子を抑制遺伝子という カイコのまゆの色の遺伝 ( 抑制遺伝子の例 ) カイコのまゆの色には黄色と白色があり 黄色は白色に対して優性である しかし まゆの色を決定する遺伝子は抑制遺伝子により抑制される まゆの色を決定する遺伝子をY( 黄色 )>y( 白色 ) 抑制遺伝子をI>iとする I 遺伝子存在下ではY 遺伝子のはたらきが抑制されるので まゆの色は白色となる 黄色のまゆが生じるのは I 遺伝子が存在せず Y 遺伝子が存在するときだけである 表現型 iy = 黄色 IY Iy iy = 白色 4
基礎から分かる生物基礎 ヒトの染色体は ( a ) 本あるが, そのうち ( b ) 組の相同染色体は男女による違いがなく,( c ) と呼ばれている 残りの1 組は男女により異なる性染色体であり, 女性では ( d ) 染色体が2 本, 男性では ( d ) 染色体と ( e ) 染色体がそれぞれ1 本ずつある 性染色体には性を決定する遺伝子だけでなく, 他の形質に関する遺伝子も存在している たとえば, ヒトでは赤緑色覚異常の遺伝子は ( f ) 染色体にのみある また, 赤緑の色覚が正常な遺伝子に対立する異常遺伝子は劣性である したがって, 男性では, 赤緑色覚遺伝子をもてば, 表現形質として現れてくるが, 女性では赤緑の色覚異常遺伝子をヘテロに持っていても, 表現形質として現れてこない このように, 男女により形質の現れ方が異なる遺伝を ( g ) 遺伝という 一方, グッピーはヒトと同様な性染色体をもっているが, 背びれの斑紋模様は雄にしか現れない これは斑紋を決定する遺伝子が ( h ) 染色体に存在しているためである このように, 性を限定して伝わる遺伝を ( i ) 遺伝という 問 1 文中の空欄 ( a )~( i ) に最も適切な語句を記入しなさい 問 2 色覚が正常な夫婦から生まれた子が, その後の検査の結果, 赤緑色覚異常であることがわかった この子の性が決定できる場合は 男性 か 女性 かを, 決定できない場合は 決定できない と答えなさい 問 3 下線部のような遺伝をする病気を下記の (1)~(5) から1つ選び, 番号で答えなさい (1) 家族性大腸ポリポーシス (2) 鎌状赤血球症 (3) 血友病 (4) フェニルケトン尿症 (5) 網膜芽細胞腫 5
第 20 講遺伝 3 ヒトは 23 対の染色体をもっている そのうち,22 対 (1 番染色体から 22 番染色体まで ) は男女とも共通であり, これらは常染色体という 残りの1 対は性染色体といい, 女性では X 染色体を2 本もち, 男性では X 染色体とそれより小型の Y 染色体をそれぞれ1 本ずつもつ ヒトの遺伝子は全部で5 万 ~10 万と推定されているが, これまで遺伝子座が確定された遺伝子は遺伝病を含めても約 2 万にすぎない よく知られている遺伝子の遺伝子座は,Rh 式血液型が1 番染色体,ABO 式血液型が9 番染色体, 血友病および赤緑色覚異常が X 染色体, 精巣形成因子が Y 染色体にそれぞれ存在する 問 1 図 1は, 親と子の染色体構成を示す 図中の空欄 a ~ f の染色体構成を解答欄に記入せよ なお, 空欄 d ~ f には または の性別を併記のこと 問 2 ヒトの ABO 式血液型には4つの表現型 (A 型,B 型,AB 型および O 型 ) があり, それぞれは同一の遺伝子座に存在する3つの遺伝子 (A,B および O) により支配されている 優劣関係は A と B の遺伝子間には存在しないが,A と B の両遺伝子は O 遺伝子に対してそれぞれ優性を示す もう一つの Rh 式血液型では,Rh + 型と Rh - 型の表現型がある Rh + 型の遺伝子型は DD または Dd で表され,Rh - 型は dd となる 血液型が AB 型 Rh + 型の女性と O 型 Rh - 型の男性が結婚した場合, 生まれてくる子供にはどのような血液型 ( 表現型および遺伝子型 ) がどのような出現比で現われるか 予想される親の遺伝子型組み合わせ別に記せ 6
基礎から分かる生物基礎 遺伝に関する次の問に答えよ 遺伝子型が Y y の黄色のハツカネズミどうしを P として交配したところ,F 1 では黄色のハツカネズミと黒のハツカネズミが2:1の比率で得られた 問 1 このような遺伝における遺伝子 Y をどのようによぶか 最も適切なものを選択せよ 1 複対立遺伝子 2 条件遺伝子 3 限定遺伝子 4 致死遺伝子 5 同義遺伝子 6 抑制遺伝子 7 補足遺伝子 8 伴性遺伝子 問 2 F 1 で得られた黄色のハツカネズミと P とを交配すると, 黄色 : 黒色は, どのような比 率でできるか 正しいものを選択せよ 1 0:1 2 1:0 3 1:1 4 1:2 5 1:3 6 2:1 7 3:1 8 3:2 9 3:4 0 4:3 問 3 F 1 で得られた黒色のハツカネズミと P とを交配すると, 黄色 : 黒色は, どのような比 率でできるか 正しいものを選択せよ 1 0:1 2 1:0 3 1:1 4 1:2 5 1:3 6 2:1 7 3:1 8 3:2 9 3:4 0 4:3 問 4 問 2で得られた F 2 と P とを交配すると, 黄色 : 黒色は, どのような比率でできるか 正しいものを選択せよ 1 0:1 2 1:0 3 1:1 4 1:2 5 1:3 6 2:1 7 3:1 8 3:2 9 3:4 0 4:3 問 5 問 3で得られた F 2 と P とを交配すると, 黄色 : 黒色は, どのような比率でできるか 正しいものを選択せよ 1 0:1 2 1:0 3 1:1 4 1:2 5 1:3 6 2:1 7 3:1 8 3:2 9 3:4 0 4:3 7
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