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愛知医科大学生物2012年第2問

突然変異について、次の[A]と[B]に答えよ。
aitiika-2012-biology-2-1
  • [A]図1は遺伝性の難聴の家系を示し、男性は四角、女性は丸で、健常者は自ぬき、難聰の人は黒ぬりで示してある。図1のAで示す男性の両親は健常者で、その2人のいずれかの生殖腺(精巣または卵巣)で配偶子が形成された際に、難聴を引き起こす突然変異が生じ、それがこの家系の始まりとなった。次の(ア)～(キ)の文の中から、最も適切なものを2つ選び記号で記せ。
    • (ア)この突然変異は優性である
    • (イ)この突然変異は劣性である
    • (ウ)この突然変異は優性とも劣性とも言えない
    • (エ)この突然変異は常染色体上に起こった
    • (オ)この実然変異はX染色体上に起こった
    • (カ)この実然変異はY染色体上に起こった
    • (キ)この実然変異はミトコンドリアDNA上に起こった
  • [B]キイロショウジョウバエの野生型(正常型)の眼の色はレンガ色である。これに対して、遺伝子の実然変異によって生じた変異体に、白色の眼のハエがある。これはモーガンによって最初に発見されたが、その後の研究により、中間の色の眼をもつ変異体が多数みつかり、深紅色、ルビー色、朱色、サンゴ色、アンズ色、淡黄褐色位、淡紅色と呼ばれる。白色も含めたこれら8つの表現型は、すべて劣性である。つまり突然変異が生じた遺伝子についてホモ接合体である場合に限って、眼の色がレンガ色以外の色になる。これらの突然変異が同一の遺伝子座に起こったものか、それとも違う遺伝子座に起こったものかを調べるために、8つの変異体のホモ接合体どうしを相互に交雑して、子$\big($雑種第一代$\text{F}_1\big)$の眼の色を調べた。結果は表1に、野生型のレンガ色の眼は(+)で、それ以外の色の眼は(-)で示してある。以下の間に答えよ。ただし、親の雌雄の表現型を入れ替えることは結果に影響を与えず、また、子$(\text{F}_1)$や孫$(\text{F}_2)$の表現型には雌雄で差がないものと仮定する。
    aitiika-2012-biology-2-2
    1. 白色の眼のハエとサンゴ色の眼のハエを交雑させたところ、レンガ色の眼をもつ子$(\text{F}_1)$は生じなかった。子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせたとき、孫$(\text{F}_2)$にあらわれる表現型の分離比をもとめよ。ただし、分離比は(レンガ色):(レンガ色以外)で答えよ。
    2. 白色の眼の原因となる突然変異が生じた遺伝子を遺伝子Wとする。このとき、遺伝子Wに突然変異が生じたことによって起こった眼の色の表現型は白色を除いて全部で何種類あるか。
    3. 眼の色を決める遺伝子座は全部で何種類あるか。ただし、白色の眼の原因となる突然変異が生じた遺伝子を遺伝子Wとして、遺伝子Wを含めたすべての遺伝子座の数を記せ。
    4. あらたにサクランボ色の眼のハエが見つかり、それは表1に示した変異体と同じく劣性であった。サクランボ色の眼のハエを白色の眼のハエと交雑させたところ、レンガ色の眼をもつ子$(\text{F}_1)$は生じなかった。サクランボ色の眼のハエを表2に示すハエとそれぞれ交雑させた場合、その子$(\text{F}_1)$はどのような色の眼をもつか。次の表2の(ア)～(カ)に、レンガ色の眼は(+)で、それ以外の色の眼は(-)で示し、表を完成させよ。
      表2深紅色ルビー色朱色サンゴ色アンズ色淡黄褐色
      サクランボ色(ア)(イ)(ウ)(エ)(オ)(カ)
    5. 4で、サクランボ色の眼のハエを白色の眼のハエと交雑させたところ、子$(\text{F}_1)$はすべてサクランボ色の眼であった。このとき次の(ア)～(ス)の文の中から、考え方として適切なものを4つ選び記号で記せ。
      • (ア)白色の眼の遺伝子からつくられるタンパク質は、酵素活性を持っていない
      • (イ)サクランボ色の眼の遺伝子からつくられるタンパク質は、酵素活性を持っていない
      • (ウ)白色の眼の遺伝子からつくられるタンパク質は、眼を白くする酵素活性を持っている
      • (エ)白色は、サクランボ色に対して劣性である
      • (オ)サクランボ色は、白色に対して劣性である
      • (カ)サクランボ色と白色のあいだには、優性と劣性の関係は存在しない
      • (キ)子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせると、孫$(\text{F}_2)$はすべてサクランボ色である
      • (ク)子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせると、孫$(\text{F}_2)$の総数の約16分の1は白色である
      • (ケ)子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせると、孫$(\text{F}_2)$の総数の約16分の7は白色である
      • (コ)子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせると、孫$(\text{F}_2)$の総数の約4分の1は白色である
      • (サ)サクランボ色の眼の遺伝子と白色の眼の遺伝子は、同じ染色体上に連鎖して存在する
      • (シ)サクランボ色の眼の遺伝子と白色の眼の遺伝子は、異なる染色体上に存在する
      • (ス)サクランボ色の眼の遺伝子と白色の眼の遺伝子は、互いに対立遺伝子である
    6. 4で、サクランボ色の眼のハエと淡紅色の眼のハエを交雑させたところ、子$(\text{F}_1)$はすべてレンガ色の眼であった。子$(\text{F}_1)$どうしをかけあわせたとき、孫$(\text{F}_2)$にあらわれる表現型の分離比をもとめよ。ただし、遺伝子間の位置関係により表現型の分離比は2通り予想できる。分離比は(レンガ色):(レンガ色以外)として2通りの分離比をもとめよ。また、染色体の間の乗換え(交差)による遺伝子の組換えは起こらないものと仮定する。