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中3理科「遺伝の規則性」メンデルの実験や分離の法則

中学3年理科。遺伝の規則性について学習します。

  • レベル★★★☆
  • 重要度★★★★
  • ポイント:子や孫の代の比を求める

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授業用まとめプリント「遺伝の規則性」

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遺伝の規則性

生物が持つ形や性質形質といいます。例えば、男性や女性、ストレートヘアと天然パーマなども形質になります。この形質が子に伝わること遺伝といいます。形質が親から子にどうやって伝わるかというと、染色体の中に収められている遺伝子が子に伝わるからです。つまり、遺伝子は形質を伝えるもとなるものなのです。

遺伝には一定の規則性(ルール)があります。この規則性を発見したのが、遺伝学の祖といわれるオーストリアの生物学者メンデルです。メンデルはエンドウマメを使って根気強い研究を重ねました。この研究でメンデルの法則を発見しています。

遺伝の規則性

遺伝の基礎
次の文中の( )に適する語を入れよ。

生物が持つ形や性質を( ① )という。親の①が子に伝わることを( ② )といい、染色体のなかにある( ③ )によって子に伝えられる。②の規則性を発見したのが、オーストリアの生物学者である( ④ )である。

解答①形質 ②遺伝 ③遺伝子 ④メンデル

メンデルが発見した遺伝の法則

メンデルが研究によって発見した法則は次の3つです。

  • 優性の法則
    両親から受け継いだ対立形質のうち、どちらか一方の形質のみが現れること。
  • 分離の法則
    減数分裂で対になっている遺伝子が分かれて、別々の生殖細胞に入ること。
  • 独立の法則
    対立形質を現わす遺伝子が別々の染色体に収められていること。

このうち、重要になるのが「分離の法則」と「優性の法則」です。優性の法則は教科書には、法則として記載されていませんが、その考え方は重要です。

遺伝の法則
分離の法則とはどのような法則か。「対」「減数分裂」という語を使って説明せよ。

解答対になっている遺伝子が、減数分裂で分れてそれぞれの生殖細胞に入ること。

純系の親どうしの交配

純系の交配

しわのある種子をつくる純系のエンドウの花粉を、丸い種子をつくる純系のエンドウの花に受粉させると、できた種子はすべて丸い種子になります。まるとしわという対立形質では、まるが子に現れやすい優性形質であることがわかります。

これを遺伝子の記号を使って説明します。丸い種子をつくる遺伝子をAしわのある種子をつくる遺伝子をaとすると、丸い種子をつくる純系の遺伝子の組み合わせはAAしわのある種子をつくる純系の遺伝子の組み合わせはaaとなります。

生殖細胞に入る遺伝子は、分離の法則により、それぞれ分かれて別の生殖細胞に入ります。したがって、精細胞の遺伝子をaとすると、卵細胞の遺伝子はAとなり、受精によってできる子(種子)の遺伝子はAaとなり、子(種子)は全て優性形質である丸になります。

純系どうしの受精
代々丸い種子をつくるエンドウの花粉を、代々しわのある種子をつくるエンドウの柱頭に受粉させた。できた種子を調べると、すべて丸い種子になっていた。これについて、次の各問に答えよ。ただし、丸い種子を現す遺伝子をA、しわのある種子を現す遺伝子をaとする。
(1)代を重ねても同じ形質を示す個体を何というか。
(2)代々丸い種子をつくるエンドウがもつ遺伝子の組み合わせを答えよ。
(3)代々しわのある種子がつくる生殖細胞の遺伝子の記号をかけ。
(4)できた種子の遺伝子の組み合わせを答えよ。
(5)丸としわの対立形質のうち、優性形質はどちらか。

解答(1)純系 (2)AA (3)a (4)Aa (5)丸

子の自家受粉でできる孫

自家受精

できた丸い種子をつくる子を育て、自分の花の中だけで受粉させる自家受粉を行うと、丸い種子としわのある種子が3:1の割合でできます。

できた丸い種子の遺伝子の組み合わせはAaで、その種子が成長してできる精細胞や卵細胞の遺伝子は、分離の法則によりAaとなります。孫の代の遺伝子の組み合わせは、すべての組み合わせを考えると、AA:Aa:aaが1:2:1の割合で生じ、形質で見ると丸:しわが3:1で生じます。

子の自家受粉
上の問題でできた子の種子を育て、同じ花のなかで受粉させた。できた孫の種子を調べると、丸い種子としわのある種子の両方が確認できた。これについて、以下の各問に答えよ。
(1)同じ花や同じ株どうしで受粉させることを何というか。
(2)子の種子が成長し、生殖細胞をつくる。生殖細胞の中に含まれる遺伝子の記号を答えよ。
(3)孫の種子の形質で、丸:しわは何:何になるか。
(4)孫の種子で丸い形質を示す種子の遺伝子の組み合わせをすべて答えよ。
(5)孫の種子が全部で800個できたとすると、しわのある種子は全部で何個できたか。

解答(1)自家受粉 (2)A、a (3)3:1 (4)AA、Aa (5)200個
(5)800÷(③+①)=200

詳しくは、動画で実験の内容を説明しているので確認してみてください。

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遺伝の規則性 動画で確認

中3理科 遺伝の規則性

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