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< 染色体地図 : 細胞学的地図 > 組換え価を用いることで連鎖地図を書くことができる しかし この連鎖地図はあくまで仮想的なものであって 実際の染色体と比較すると遺伝子座の順序は一致するが 距離は一致しない そこで実際の染色体上での遺伝子の位置を示す細胞学的地図が作られた 図 : 連鎖地図と細胞学

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Academic year: 2021

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(1)

生物 I 遺伝 - 1 -

グ ル ー プ A- : 染 色 体 地 図 と は

染 色 体 地 図 と は 、 染 色 体 上 で の 遺 伝 子 の 配 置 を 示 し た も の で あ る 連 鎖 地 図 と 細 胞 学 的 地 図 の 2 種 類 が あ る 。 < 染 色 体 地 図 : 連 鎖 地 図 ) > 染 色 体 地 図 : 染 色 体 上 の 遺 伝 子 座 ( ま た は 遺 伝 子 ) の 位 置 関 係 を 示 し た 地 図 あ る 遺 伝 子 座 が ど の 染 色 体 上 に あ る の か 、 そ の 染 色 体 の ど の 位 置 に あ る の か こ れ ら を 明 ら か に す れ ば 染 色 体 地 図 が 書 け る A C F R 14% 12% 4% < 描 き 方 の 具 体 例 > 例 え ば 、遺 伝 子 A と a、B と b、D と d が あ り 、そ れ ら が 同 一 染 色 体 上 に A,B,D の 順 で あ る と す る 。 ABd/abD の 個 体 の 染 色 体 地 図 を 書 く と こ う な る 。 A B d a b D ま た は こ の よ う に も 描 け る A(a) B(b) d(D) 距 離 は 組 換 え 価 で 表 す の で 、% を 用 い る 線 は 染 色 体 、 記 号 は 遺 伝 子 座 を 表 す 。 相 同 染 色 体 は 、 乗 っ て い る 対 立 遺 伝 子 に 違 い は あ っ て も 遺 伝 子 座 は 同 じ な の で 、 相 同 染 色 体 の 種 類 ご と に 描 く こ と が 多 い 。 受 験 問 題 的 に は 遺 伝 子 座 は 大 文 字 で 書 く こ と が 多 い 。 2 本 あ る 相 同 染 色 体 そ れ ぞ れ に つ い て 描 く 場 合 も あ る 。 こ の 場 合 、 遺 伝 子 座 に の っ て い る 対 立 遺 伝 子 は 何 か を 具 体 的 に 書 く 。 2 本 の 染 色 体 地 図 を 描 く 場 合 。2 本 あ る 相 同 染 色 体 に そ れ ぞ れ ど の 対 立 遺 伝 子 が 乗 っ て い る か を は っ き り 明 示 す る 際 に は こ う 描 く 。 一 本 の 染 色 体 地 図 に ま と め て 描 く 場 合 。 ( ) 内 は も う 一 本 の 相 同 染 色 体 に 乗 っ て い る 遺 伝 子 の 記 号 を 書 く 。

(2)

< 染 色 体 地 図 : 細 胞 学 的 地 図 > 組 換 え 価 を 用 い る こ と で 連 鎖 地 図 を 書 く こ と が で き る 。 し か し 、 こ の 連 鎖 地 図 は あ く ま で 仮 想 的 な も の で あ っ て 、 実 際 の 染 色 体 と 比 較 す る と 遺 伝 子 座 の 順 序 は 一 致 す る が 、 距 離 は 一 致 し な い 。 そ こ で 実 際 の 染 色 体 上 で の 遺 伝 子 の 位 置 を 示 す 細 胞 学 的 地 図 が 作 ら れ た 。 < や っ て み よ う > 次 の よ う な 連 鎖 地 図 か ら は ど ん な 情 報 が 読 み 取 れ る だ ろ う か 読 み 取 っ た こ と を ま と め よ う A(a) B(b) d(D) 20% 15%

図 :

「 連 鎖 地 図 と 細 胞 学 的 地 図 の 比 較

( キ イ ロ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の 第 1 染 色 体 の 一 部 ) 」

(3)

生物 I 遺伝 - 3 -

グ ル ー プ B- : 遺 伝 子 の 組 換 え は ど の よ う に 起 こ る か

< 組 換 え の 起 こ り 方 : 復 習 > 減 数 分 裂 の 途 中 、 二 価 染 色 体 が で き る と き に 染 色 体 の 一 部 分 がこ う さ交 叉 し 、 そ の 部 分 が つ け か わ っ て 交 換 さ れ る こ と が あ る ( 乗 換 え 、 と い う ) 。 こ の と き 、 交 換 し た 染 色 体 に 乗 っ て い る 遺 伝 子 が 異 な る 場 合 、 連 鎖 が 崩 れ る 。 こ れ を 組 換 え と い う 。 < 組 換 え 価 と 遺 伝 子 座 の 位 置 > ★ 組 換 え 価 は 遺 伝 子 座 の 距 離 が 近 い ほ ど 小 さ く 、 遠 い ほ ど 大 き い 染 色 体 の ど こ で 交 叉 が 起 こ る か は 偶 然 に よ る の で 、 2 つ の 遺 伝 子 座 が 近 け れ ば そ の 間 で 交 叉 が お こ る 可 能 性 は 小 さ く な り 、 遠 け れ ば 交 叉 が 起 こ る 可 能 性 は 高 く な る ⇒ 近 い 遺 伝 子 座 ・ ・ ・ 組 換 え 起 こ り に く い = 組 換 え 価 が 小 さ い 遠 い 遺 伝 子 座 ・ ・ ・ 組 換 え 起 こ り や す い = 組 換 え 価 が 大 き い ×印が注目する遺伝子座を表 している。クロスとは交叉の こと。 こ の こ と は 逆 に 言 え ば 、 組 換 え 価 は 遺 伝 子 座 間 の 距 離 を 表 し て い る こ と に な る 。 ⇒ 組 換 え 価 は 距 離 と し て 使 う こ と が で き る 。 ※ 完 全 連 鎖 と 遺 伝 子 座 間 の 距 離 の 関 係 2 つ の 遺 伝 子 座 が き わ め て 近 い と 、 そ の 間 で 交 叉 は 起 こ り よ う が な く な る 。 こ の と き 、 こ の 遺 伝 子 座 間 で は 組 換 え が 起 こ ら な い 。 つ ま り 、 組 換 え 価 は 0% で あ り 、 完 全 連 鎖 と な る ×印 が 注 目 す る 遺 伝 子 座 を 表 し て い る 。 ク ロ ス と は 交 叉 の こ と 。 交 叉 出 典 : 「 生 物 【 遺 伝 編 】 が 面 白 い ほ ど わ か る 本 」大 堀 求 著 中 経 出 版 も と も と bだ っ た が 、 交 換 さ れ て Bに な っ た

図 と 説 明 : 「 減 数 分 裂 の 途 中 で の 遺 伝 子 の 組 み 換 え 」

( 出 典:大 堀 求『 生 物〔 遺 伝 編 〕が 面 白 い ほ ど わ か る 本 』中 経 出 版 )

図 ;

「 遠 い 遺 伝 子 座 と 近 い 遺 伝 子 座 で

の 組 み 替 え の 起 こ り 方 」

(4)

< や っ て み よ う > A,B,C3つの遺伝子が同じ染色体上にあり、各遺伝子の組換え価は次のようだった。 AB 間 ・ ・ ・ 15% BC 間 ・ ・ ・ 10% AC 間 ・ ・ ・ 5% こ れ を も と に A、 B、 C の 位 置 関 係 を 決 め て み よ う ~ 余 談 : 組 換 え 価 の 最 大 値 ~ 組 換 え 価 の 最 大 値 は 50% と 決 ま っ て い る 。 そ の 理 由 を 考 え て み よ う 。 AB/abが も つ 1000個 の 生 殖 母 細 胞 が 減 数 分 裂 す る 際 、 全 て で 組 換 え が 起 こ る と し よ う 。 そ の 場 合 、 AB:Ab:aB:ab=1000:1000:1000:1000= 1:1:1:1と な る 。こ の 時 の 組 換 え 価 は 50% で あ る ( ち な み に 、 こ の 比 は 独 立 の 時 と 同 じ 値 。 実 際 は 同 一 の 染 色 体 上 に 遺 伝 子 座 が あ る の で 、 こ の 独 立 は 見 か け ) 。 つ ま り 、 母 細 胞 が 減 数 分 裂 す る 際 全 て で 組 換 え が 起 こ っ て も 50% し か な ら な い 。 従 っ て 、 組 換 え 価 の 最 大 値 は 50% 。

(5)

生物 I 遺伝 - 5 -

グ ル ー プ C- : 連 鎖 と 独 立 を ど う 見 分 け る か

ど の 遺 伝 子 と ど の 遺 伝 子 が 連 鎖 し て い る か は ど う す れ ば わ か る だ ろ う か 。 ⇒ 子 ど も の 表 現 型 の 分 離 比 を 調 べ る と わ か る ★ 一 番 簡 単 な 方 法 二 つ の 遺 伝 子 両 方 が ヘ テ ロ の 個 体 に 対 し て 検 定 交 配 を し た 結 果 を 調 べ る こ と 例 ) AaBb×aabb を 行 う

① 独 立 な ら ば ・ ・ ・ [ AB] : [ Ab] : [ aB] : [ ab] = 1 : 1 : 1 : 1 ② 連 鎖 な ら ば ・ ・ ・ [ AB] : [ Ab] : [ aB] : [ ab] = m : n : n : m m > n な ら ば ・ ・ ・ AaBb の 個 体 は AB/ab だ っ た m < n な ら ば ・ ・ ・ AaBb の 個 体 は Ab/aB だ っ た < 連 鎖 群 > 多 く の 遺 伝 子 に つ い て 、 ど れ と ど れ が 連 鎖 で 、 ど れ と ど れ が 独 立 か を 調 べ て い く と 、 同 じ 染 色 体 に 乗 っ て い る 遺 伝 子 が グ ル ー プ 化 で き る 。 こ の グ ル ー プ を 連 鎖 群 と 呼 ぶ 例 ) A,B,C,D,E,F,G,H,I,J の 10 の 遺 伝 子 に つ い て 考 え る AabbCcDDeeFfGgHhIiJjKK の 個 体 に つ い て 検 定 交 配 を 行 う 。一 度 に は 調 べ ら れ な い の で 、 10 か ら 2 つ 選 ん で 調 べ る A と B に 注 目 す る と 、 こ う い う 結 果 だ っ た

[ AF] : [ Af] : [ aF] : [af]= 5 : 1 : 1 : 5 ⇒ A と F、 a と f が 連 鎖 し て い た

A と G に 注 目 す る と 、 こ う い う 結 果 だ っ た [AG]: [Ag]: [aG]: [ag]= 1 : 1 : 1 : 1 ⇒ A と G は 独 立 だ っ た こ れ と 同 じ こ と を 繰 り 返 し 、 全 て の 組 み 合 わ せ で 調 べ る と ど れ と ど れ が 連 鎖 /独 立 な の か が 判 明 す る 上 図 が そ の 結 果 。 こ の 生 物 で は 連 鎖 群 2 つ と わ か る 。 一 本 の 染 色 体 上 に あ る 遺 伝 子 は 全 て 連 鎖 し て い る か ら と い っ て 、 連 鎖 群 は 4 種 類 で は な い こ と に 注 意 。 対 立 遺 伝 子 は 同 じ 遺 伝 子 座 に あ る の で 、 同 じ 連 鎖 群 と 考 え る 。 つ ま り 、 連 鎖 群 は 相 同 染 色 体 の 種 類 と 同 じ 数 に な る 。

図 : 「 染 色 体 上 の 遺 伝 子 の

連 鎖 群 の 考 え 方 」

(6)

< や っ て み よ う : 次 の デ ー タ を も と に 遺 伝 子 の 連 鎖 /独 立 を 見 抜 き な さ い > あ る 生 物 の 4 対 の 対 立 形 質 を 現 す 遺 伝 子 に は ,A, a, B, b, C, c, D, d の 8 つ が あ り ,A,B,C,D が 優 性 遺 伝 子 , a, b, c, d が 劣 性 遺 伝 子 で , A と a, B と b, C と c, D と d が 対 立 遺 伝 子 の 関 係 に あ る 。 遺 伝 子 型 AaBbCcDd の 個 体 と aabbccdd の 個 体 を 交 雑 さ せ た 結 果 を 、2 つ ず つ の 遺 伝 子 の 組 み 合 わ せ に ま と め た と こ ろ 、 次 の よ う な 結 果 に な っ た 。 な お , 表 現 型 は す べ て [ ]で 表 す 。 ① A(a)と B(b)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は 、

[ AB] : [ Ab] : [ aB] : [ ab] = 1 : 1 : 1 : 1 で あ っ た 。 ② A(a)と C(c)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は ,

[ AC] : [ Ac] : [ aC] : [ ac] = 3 : 1 : 1 : 3 で あ っ た 。 ③ A(a)と D(d)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は ,

[ AD] : [ Ad] : [ aD] : [ ad] = 1 : 4 : 4 : 1 で あ っ た 。 ④ C(c)と D(d)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は ,

[ CD] : [ Cd] : [ cD] : [ cd] = 1 : 1 9 : 1 9 : 1 で あ っ た 。 ★ こ の デ ー タ か ら 連 鎖 /独 立 を 見 抜 き 、 連 鎖 し て い る 遺 伝 子 同 士 を ま と め な さ い

(7)

生物 I 遺伝 - 7 -

ジ グ ソ ー 活 動 : 染 色 体 地 図 を 描 い て 、 課 題 に 答 え よ う

あ る 生 物 の 4 対 の 対 立 形 質 を 現 す 遺 伝 子 に は ,A, a, B, b, C, c, D, d の 8 つ が あ り ,A,B,C,D が 優 性 遺 伝 子 , a, b, c, d が 劣 性 遺 伝 子 で , A と a, B と b, C と c, D と d が 対 立 遺 伝 子 の 関 係 に あ る 。 遺 伝 子 型 AaBbCcDd の 個 体 と aabbccdd の 個 体 を 交 雑 さ せ た 結 果 を 、2 つ ず つ の 遺 伝 子 の 組 み 合 わ せ に ま と め た と こ ろ 次 の よ う な 結 果 に な っ た 。 な お , 表 現 型 は す べ て [ ]で 表 す 。 ① A(a)と B(b)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は 、

[ AB] : [ Ab] : [ aB] : [ ab] = 1 : 1 : 1 : 1 で あ っ た 。 ② A(a)と C(c)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は ,

[ AC] : [ Ac] : [ aC] : [ ac] = 3 : 1 : 1 : 3 で あ っ た 。 ③ A(a)と D(d)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は ,

[ AD] : [ Ad] : [ aD] : [ ad] = 1 : 4 : 4 : 1 で あ っ た 。 ④ C(c)と D(d)に の み 注 目 す る と , 次 世 代 の 表 現 型 は , [ CD] : [ Cd] : [ cD] : [ cd] = 1 : 1 9 : 1 9 : 1 で あ っ た 。 < 染 色 体 地 図 ( 連 鎖 地 図 ) を 描 こ う > 組 換 え 価 を も と に , 連 鎖 し て い る 遺 伝 子 の 染 色 体 地 図 を 作 成 せ よ 。 な お , ア ル フ ァ ベ ッ ト の 若 い 文 字 を 左 端 に 置 い て 作 成 す る こ と と す る 。 < 課 題 > 上 記 の 交 雑 結 果 で は 、[ abcd]の 個 体 が 非 常 に 少 な か っ た 。そ れ は な ぜ か 、上 で 描 い た 染 色 体 地 図 を も と に し て 、 説 明 し な さ い 。

(8)

今 日 の 授 業 の ま と め と 振 り 返 り

★ 染 色 体 地 図 染 色 体 地 図 と は 何 か 。 ま た 、 ど の よ う に 作 成 す る か に つ い て 説 明 し て 下 さ い 。 ★ 振 り 返 り ① 今 日 の 授 業 で 良 か っ た こ と は な ん で す か ② グ ル ー プ に 貢 献 で き ま し た か ? そ れ は ど ん な 点 で で す か ? ③ 内 容 の 理 解 は ど う で す か ? ④ 今 日 の 取 り 組 み を 振 り 返 っ て 、 今 後 の 授 業 に 向 け て や ろ う と 思 っ た こ と は 何 で す か ?

講 座 : 2 年 組 番 氏 名 :

参照

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