センター試験生物１日３問 

センター試験生物［20-15］

［２０−１５］

【問題１５】
連鎖・組換えの「二重交叉」

今日で、遺伝の問題は最後です。
最後はチョット特殊な「二重交叉」です。

えっ、これで最後？
「胚乳の遺伝」や「種皮の遺伝」、「細胞質遺伝」や「集団の遺伝」はしないのか？って。

はい、しません。する必要がありません。
センター試験の範囲を（やや）超えているから、出題者は絶対に出せないのです。

もし出題すると、全国の高校の生物の先生から、
「非難ゴウゴウ＆自分の現在の職の危険」があるからです。

では、「二重交叉」の問題をどうぞ。


■ある植物において、
□花の色；赤色（Ａ）・白色（ａ）
□草丈　；正常（Ｂ）・矮性（ｂ）
□茎の毛；有毛（Ｅ）・無毛（ｅ）
　の３つの形質に関して交雑実験を行った。
これらの３対の対立遺伝子は同一染色体上に存在し、
アルファベットの大文字は小文字に対して優性である。
これらの３対の遺伝子について、２種類の純系の親（Ｐ）をかけ合わせ、
Ｆ１；ＡａＢｂＥｅをつくり、
そのＦ１を検定交雑すると、以下のような結果が得られた。
 
　表現型    　 個体数
赤・正・有    　２１
赤・正・無    ３３４
赤・矮・有      ５２
赤・矮・無    　９７
白・正・有    １０３
白・正・無      ４８
白・矮・有    ３２６
白・矮・無    　１９
        合計１０００個体

問（ア）染色体地図を完成させよ。

問（イ）Ｆ１をつくるのに用いた両親の遺伝子型を記せ。

《解答・解説》
（ア）

Ａ┌１４┐ｅ┌２４┐Ｂ
┻━━━━┻━━━━┻
┳━━━━┳━━━━┳
ａ・・・・Ｅ・・・・ｂ

※１４と２４を約分して、７と１２でも可。

（イ）ＡＡＢＢｅｅ　×　ａａｂｂＥＥ


《準備》
まず、表の横に面倒くさがらずに［ＡＢＥ］［ＡＢ　］などの表現型を書く。
小文字を省略、この方がパッと見て分かる。
これも面倒な人は、赤色・正常などの優性形質に、丸印を入れてもよい。
とにかく、優劣がパッと見て分かるようにする。

そのように書き換え（書き足し）あとの解説の印を入れたのが下の表。

　　表現型  個体数
▲［ＡＢＥ］　２１●○
◎［ＡＢ　］３３４  
　［Ａ　Ｅ］  ５２●
　［Ａ　　］　９７  ○
　［　ＢＥ］１０３  ○
　［　Ｂ　］  ４８●
◎［　　Ｅ］３２４  
▲［　　　］　１９●○
                        
＜印の説明＞
◎本来の連鎖、組換えなし
▲二重交叉
●Ａ−ｅ・ａ−Ｅ間の組換え
○ｅ−Ｂ・Ｅ−ｂ間の組換え

＜考え方・考える順＞［これがベスト］

１．数字の最も大きい２つが「◎；本来の連鎖」。
　　なぜなら、組み換えはめったに起こらないから。

２．数字の最も小さい２つが「▲；二重交叉」の結果生じた配偶子によりできた子ども。
　　なぜなら、２箇所も染色体が交叉して、遺伝子が組み換わることは、もっとめったに起きないから。

《最重要ポイント》
３．上の２つ（◎と▲）を比べ、入れ替わっている１つのアルファベットが、３つの遺伝子の「真ん中」と分かる。　　　
なぜ分かるかというと、
（例）  
・Ｂ・・Ａ・・Ｅ
￣￣＼／￣＼／￣￣
＿＿／＼＿／＼＿＿
・ｂ・・ａ・・ｅ
のように、二重交叉は真ん中の遺伝子のみが入れ替わるから。
　　　　　
よって今回は、Ｅ（ｅ）が「真ん中」

４．あとは組み換え率を公式により計算するだけ。
（公式）
組み換えの結果生じた配偶子／全配偶子×１００
＜計算方法＞
●〔Ａ−ｅ・ａ−Ｅ間〕
分子に来るのは本来の連鎖（Ａ−ｅ・ａ−Ｅ）と入れ替わっている（［ＡＥ］［ａｅ］）もの；●印）
２１＋５２＋４８＋１９／１０００×１００
＝１４０／１０００×１００＝１４
○〔ｅ−Ｂ・Ｅ−ｂ間〕
分子に来るのは本来の連鎖（ｅ−Ｂ・Ｅ−ｂ）と入れ替わっている（［ＢＥ］［ｂｅ］のもの；○印）
２１＋９７＋１０３＋１９／１０００×１００
＝２４０／１０００×１００＝２４

これで、染色体地図は完成する。

※ここでさらにもう一点
両端の遺伝子〔Ａ−Ｂ・ａ−ｂ間〕を計算した人。
組み換え率は、１４＋２４＝３８になるはずなのに、上と同様にすると３０にしかならなくて合わないよね。
これについては、本によって
・遺伝子間距離が長くなる　と二重交叉が生じて、その分だけ短くなる。
とか、
・染色体のねじれやすさによって遺伝子間距離は決まるので、実際の距離より短い。
などと苦しい説明をしていますが、本当は、以下の計算でピッタリ合います。
５２＋９７＋１０３＋４８＋（２１＋１９）×２／１０００×１００
＝３８０／１０００×１００＝３８

分子の公式上は足さない
（２１＋１９）×２は
二重交叉により、見かけ上は入れ替わっていない
［ＡＢＥ］［ａｂｅ］も、実は途中で交叉している。
しかも２回（だから×２）。
それを分子に加えると、ほらピッタリでしょう。

ただ、この考え方は少し難しいので、やるのなら、
両端は計算せず、右と「真ん中」、「真ん中」と左で充分でしょう。

これで『二重交叉』の問題は完璧です。

《おまけ》
設定は「問題１５」と同じで、表中の数字が、
特大・中・小・極小、ではなく、以下のような数字の時、どうする？

　表現型      個体数
赤・正・有    ４２５
赤・正・無    　７５
赤・矮・有    　７５
赤・矮・無    ４２５
白・正・有    ４２５
白・正・無    　７５
白・矮・有    　７５
白・矮・無    ４２５
      合計  ２０００
                        
結論から先に言うと、
連鎖はＢ−Ｅのみで、
Ａは別の染色体上なのです。公式で組み換え率を計算すると、
〔Ａ−Ｂ間〕＝５０％
〔Ａ−Ｅ間〕＝５０％
〔Ｂ−Ｅ間〕＝１５％
となります。

《問題１０》の《参考》で書いたように、
組み換え率＝５０％は
独立（別々の染色体上に存在）なのです。

これで『二重交叉』の問題（表で８通りの子どもの問題）は完璧＆完璧です。

以上で「遺伝の問題」はすべて終了しました。
長い間、ご苦労様でした。

［問：１５−Ａ］
クローン臓器はなぜ常に移植可能なのか（北海道大）
［答：１５−Ａ］
細胞表面の抗原物質が患者由来の遺伝子から形成されるので、患者と共通の抗原をもつため拒絶反応が起こらないから

［問：１５−Ｂ］
真核生物の転写で一般的に認められている「スプライシング」とは何か。
それが主に行われる細胞小器官の名前を含めて記せ。（岐阜大）
［答：１５−Ｂ］
真核生物でイントロンごと転写したｍＲＮＡ前駆体から、核においてイントロンごと切り離す。

次回は本来の順に『細胞』からはじめますが、しばらくおやすみの９月再スタートの予定です。
論述も同じ９月再スタートです。

夏休みを有意義に過ごしてください。
では一旦サヨウナラ。

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