連鎖と組換え
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「生物」の内容 (1) ア (イ) ㋑「遺伝子の組合せの変化」。
内容の取扱いは「連鎖と組換えを扱うこと」を求めている。
0. どういう論点か
遺伝子が別々の染色体にあれば、配偶子は独立に組み合わさります(独立の法則)。
ところが同じ染色体に乗っていると、いっしょに動いてしまう。これが 連鎖 です。
その連鎖を部分的に崩すのが、減数分裂のときに起きる 組換え です。
| 独立 | 完全連鎖 | 不完全連鎖 | |
|---|---|---|---|
| 遺伝子の位置 | 別の染色体 | 同じ染色体 | 同じ染色体 |
| 配偶子の比 | 1 : 1 : 1 : 1 | 1 : 0 : 0 : 1 | 多 : 少 : 少 : 多 |
| 組換え価 | 50 % として現れる | 0 % | 0 % < 組換え価 < 50 % |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 組換え価は 50 % を超えない(超えて見えるなら計算か仮定が誤り)
- 組換え価が 50 % に近いと、独立と区別がつかない(同じ染色体でも遠ければそう見える)
- 連鎖しているのは「遺伝子」であって形質ではない — 親の組合せ(AB / ab)か、組み替わった側(Ab / aB)かを見る
1. 連鎖
根拠: 学習指導要領 生物-(1)-ア-(イ)-㋑
複数の遺伝子が同じ染色体上にあって、いっしょに行動することを何という?
連鎖
同じ染色体に乗っている遺伝子のまとまりを連鎖群という。
ある生物の連鎖群の数は、何と一致する?
相同染色体の組数(= 半数体の染色体数 n)
ヒトなら 23 の連鎖群がある。
遺伝子が連鎖していると、メンデルの独立の法則は成り立つ?
成り立たない
独立の法則が成り立つのは、遺伝子が別々の相同染色体にあるときだけ。
組換えがまったく起こらない連鎖を何という?
完全連鎖
配偶子は親と同じ組合せ(AB と ab)の 2 種類しかできない。
2. 組換え
根拠: 学習指導要領 生物-(1)-ア-(イ)-㋑
いつ・どこで起きるかを取り違えないこと。減数分裂第一分裂前期の、対合した相同染色体の間です。
連鎖している遺伝子の組合せが入れ替わることを何という?
組換え
同じ染色体上にあっても、親と違う組合せの配偶子ができる。
組換えが起こるのは、細胞分裂のどの段階?
減数分裂第一分裂の前期
対合した相同染色体の間で乗換えが起こる。
相同染色体が対合し、一部が交差して見える構造を何という?
キアズマ
この場所で乗換えが起きたことを示す。
組換えの結果できる、親と異なる組合せの配偶子を何という?
組換えを起こした配偶子(組換え型)
親と同じ組合せのほうは親型という。
組換え価の定義は?
組換えを起こした配偶子の数 ÷ 全配偶子の数 × 100(%)
検定交雑の結果から、表現型の個体数の比で求められる。
組換え価は理論上どこまで大きくなる?
50 % まで
それ以上にはならず、50 % は独立しているのと同じ見え方になる。
組換え価が大きいほど、2 つの遺伝子の距離はどうなっている?
遠い
間が長いほど、その間で乗換えが起こる確率が高くなるため。
検定交雑とは、何と何をかけ合わせること?
調べたい個体と、劣性ホモの個体
子の表現型の比が、そのまま配偶子の比として読めるようになる。
3. 染色体地図
根拠: 学習指導要領 生物-(1)-ア-(イ)-㋑
組換え価を距離に読み替えると、染色体のどこに何があるかの地図が描けます。
3 つの遺伝子の組換え価から並び順を決める問題が定番です。
組換え価をもとに、遺伝子の相対的な位置を並べた図を何という?
染色体地図(連鎖地図)
モーガンがキイロショウジョウバエで作った。
3 つの遺伝子 A・B・C で、AB 間が 5、BC 間が 12、AC 間が 17 だった。並び順は?
A — B — C
AB + BC = AC となる並びが正しい。最も大きい値が両端の 2 つ。
染色体地図から求めた距離と、実際の染色体上の長さは一致する?
一致しない
乗換えの起こりやすさは場所によって違うため、あくまで相対的な位置関係を示す。
三点交雑で、両端の遺伝子の組換え価が「和より小さくなる」のはなぜ?
二重乗換えが起きると、両端の組合せは親型に戻ってしまうから
見かけ上の組換え体が減り、距離を過小に見積もることになる。