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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

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Academic year: 2021

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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。

(2)

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 B型・・・遺伝子型BBとBO AB型・・・遺伝子型AB O型・・・遺伝子型OO

(3)

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)

(4)

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

(5)

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

(6)

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。

(7)

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,F1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 F1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 F1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 F2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 F2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

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参照

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