プリンキピア

第12章メンデルの実験と遺伝

Section Summary節のまとめ

When true-breeding or homozygous individuals that differ for a certain trait are crossed, all of the offspring will be heterozygotes for that trait. If the traits are inherited as dominant and recessive, the F1 offspring will all exhibit the same phenotype as the parent homozygous for the dominant trait. If these heterozygous offspring are self-crossed, the resulting F2 offspring will be equally likely to inherit gametes carrying the dominant or recessive trait, giving rise to offspring of which one quarter are homozygous dominant, half are heterozygous, and one quarter are homozygous recessive. Because homozygous dominant and heterozygous individuals are phenotypically identical, the observed traits in the F2 offspring will exhibit a ratio of three dominant to one recessive.
ある形質が異なる純系、すなわちホモ接合の個体どうしを交配すると、すべての子がその形質についてヘテロ接合になる。優性・劣性として遺伝する場合、F1の子はすべて優性ホモ接合の親と同じ表現型を示す。このヘテロ接合の子を自家交配すると、F2の子は優性または劣性の形質を持つ配偶子を等しい確率で受け継ぎ、4分の1が優性ホモ接合、半分がヘテロ接合、4分の1が劣性ホモ接合となる。優性ホモ接合体とヘテロ接合体は同じ表現型なので、F2に観察される形質は優性3：劣性1となる。
Alleles do not always behave in dominant and recessive patterns. Incomplete dominance describes situations in which the heterozygote exhibits a phenotype that is intermediate between the homozygous phenotypes. Codominance describes the simultaneous expression of both of the alleles in the heterozygote. Although diploid organisms can only have two alleles for any given gene, it is common for more than two alleles of a gene to exist in a population. In humans, as in many animals and some plants, females have two X chromosomes and males have one X and one Y chromosome. Genes that are present on the X but not the Y chromosome are said to be X-linked, such that males only inherit one allele for the gene, and females inherit two. Finally, some alleles can be lethal. Recessive lethal alleles are only lethal in homozygotes, but dominant lethal alleles are fatal in heterozygotes as well.
対立遺伝子は常に優性・劣性のパターンで働くわけではない。不完全優性では、ヘテロ接合体の表現型が二つのホモ接合体の中間になる。共優性では、ヘテロ接合体で両方の対立遺伝子が同時に発現する。二倍体個体が一つの遺伝子について持てる対立遺伝子は二つだけだが、個体群では三つ以上が存在することが普通である。ヒトでは、多くの動物や一部の植物と同様に、女性はX染色体を二つ、男性はXとYを一つずつ持つ。X上にあってY上にない遺伝子をX連鎖といい、男性はその対立遺伝子を一つだけ、女性は二つ受け継ぐ。最後に、致死性の対立遺伝子もある。劣性致死はホモ接合でだけ致死となるが、優性致死はヘテロ接合でも致死となる。

Visual Connection Questions図を使った問題

Exercises 10–12練習問題 10–12
Exercise 10問題 10
Figure 12.5 In pea plants, round peas (R) are dominant to wrinkled peas (r). You do a test cross between a pea plant with wrinkled peas (genotype rr) and a plant of unknown genotype that has round peas. You end up with three plants, all which have round peas. From this data, can you tell if the round pea parent plant is homozygous dominant or heterozygous? If the round pea parent plant is heterozygous, what is the probability that a random sample of 3 progeny peas will all be round?
図12.5 エンドウでは丸い種子（R）がしわの種子（r）に優性である。しわの種子の個体（rr）と、遺伝子型不明の丸い種子の個体を検定交雑した。3個体の子ができ、すべて丸い種子だった。このデータで、丸い種子の親が優性ホモ接合かヘテロ接合か分かるか。ヘテロ接合なら、無作為に選んだ子3個体がすべて丸い種子となる確率はいくらか。
Solution解き方
Figure 12.5 You cannot be sure if the plant is homozygous or heterozygous as the data set is too small: by random chance, all three plants might have acquired only the dominant gene even if the recessive one is present. If the round pea parent is heterozygous, there is a one-eighth probability that a random sample of three progeny peas will all be round.
図12.5 データが少なすぎるため、ホモ接合かヘテロ接合かは確定できない。劣性遺伝子が存在しても、偶然に3個体とも優性遺伝子だけを受け取った可能性がある。丸い種子の親がヘテロ接合なら、無作為な子3個体がすべて丸い種子となる確率は8分の1である。
Exercise 11問題 11
Figure 12.6 What are the genotypes of the individuals labeled 1, 2, and 3?
図12.6 1、2、3の番号が付いた人の遺伝子型は何か。
Solution解き方
Figure 12.6 Individual 1 has the genotype aa. Individual 2 has the genotype Aa. Individual 3 has the genotype Aa.
図12.6 1はaa、2はAa、3はAaである。
Exercise 12問題 12
Figure 12.12 What ratio of offspring would result from a cross between a white-eyed male and a female that is heterozygous for red eye color?
図12.12 白眼の雄と赤眼ヘテロ接合の雌を交配した場合、子はどんな比になるか。
Solution解き方
Figure 12.12 Half of the female offspring would be heterozygous (XWXw) with red eyes, and half would be homozygous recessive (XwXw) with white eyes. Half of the male offspring would be hemizygous dominant (XWY) withe red yes, and half would be hemizygous recessive (XwY) with white eyes.
図12.12 雌の子の半分は赤眼ヘテロ接合（XWXw）、半分は白眼の劣性ホモ接合（XwXw）となる。雄の子の半分は赤眼の優性ヘミ接合（XWY）、半分は白眼の劣性ヘミ接合（XwY）となる。

Review Questions確認問題

Exercises 13–19練習問題 13–19
Exercise 13問題 13
The observable traits expressed by an organism are described as its ________.
生物が示す観察可能な形質を、その生物の＿＿＿＿という。
  1. phenotype
    表現型
  2. genotype
    遺伝子型
  3. alleles
    対立遺伝子
  4. zygote
    接合子
Solution解き方
A
A
Exercise 14問題 14
A recessive trait will be observed in individuals that are ________ for that trait.
劣性形質は、その形質について＿＿＿＿の個体で観察される。
  1. heterozygous
    ヘテロ接合
  2. homozygous or heterozygous
    ホモ接合またはヘテロ接合
  3. homozygous
    ホモ接合
  4. diploid
    二倍体
Solution解き方
C
C
Exercise 15問題 15
If black and white true-breeding mice are mated and the result is all gray offspring, what inheritance pattern would this be indicative of?
黒色と白色の純系マウスを交配して、すべての子が灰色になった場合、どの遺伝パターンを示唆するか。
  1. dominance
    優性
  2. codominance
    共優性
  3. multiple alleles
    複対立遺伝子
  4. incomplete dominance
    不完全優性
Solution解き方
D
D
Exercise 16問題 16
The ABO blood groups in humans are expressed as the IA, IB, and i alleles. The IA allele encodes the A blood group antigen, IB encodes B, and i encodes O. Both A and B are dominant to O. If a heterozygous blood type A parent (IAi) and a heterozygous blood type B parent (IBi) mate, one quarter of their offspring will have AB blood type (IAIB) in which both antigens are expressed equally. Therefore, ABO blood groups are an example of:
ヒトのABO式血液型はIA、IB、iという対立遺伝子で表す。IAはA型抗原を、IBはBを、iはOをコードする。AもBもOに優性である。ヘテロ接合のA型の親（IAi）とB型の親（IBi）が子を作ると、4分の1はAB型（IAIB）となり、両抗原を等しく発現する。したがってABO式血液型は何の例か。
  1. multiple alleles and incomplete dominance
    複対立遺伝子と不完全優性
  2. codominance and incomplete dominance
    共優性と不完全優性
  3. incomplete dominance only
    不完全優性のみ
  4. multiple alleles and codominance
    複対立遺伝子と共優性
Solution解き方
D
D
Exercise 17問題 17
In a mating between two individuals that are heterozygous for a recessive lethal allele that is expressed in utero, what genotypic ratio (homozygous dominant:heterozygous:homozygous recessive) would you expect to observe in the offspring?
子宮内で発現する劣性致死対立遺伝子について、ヘテロ接合の二個体を交配した場合、子に観察される遺伝子型の比（優性ホモ接合：ヘテロ接合：劣性ホモ接合）はどうなると予測するか。
  1. 1:2:1
    1:2:1
  2. 3:1:1
    3:1:1
  3. 1:2:0
    1:2:0
  4. 0:2:1
    0:2:1
Solution解き方
C
C
Exercise 18問題 18
If the allele encoding polydactyly (six fingers) is dominant why do most people have five fingers?
多指症（指が6本）の対立遺伝子が優性なら、なぜ大部分の人の指は5本なのか。
  1. Genetic elements suppress the polydactyl gene.
    遺伝的要素が多指遺伝子を抑制する。
  2. Polydactyly is embryonic lethal.
    多指症は胚性致死である。
  3. The sixth finger is removed at birth.
    出生時に6本目の指を取り除く。
  4. The polydactyl allele is very rare in the human population.
    多指対立遺伝子はヒトの個体群で非常にまれである。
Solution解き方
D
D
Exercise 19問題 19
A farmer raises black and white chickens. To his surprise, when the first generation of eggs hatch all the chickens are black with white speckles throughout their feathers. What should the farmer expect when the eggs laid after interbreeding the speckled chickens hatch?
農家が黒いニワトリと白いニワトリを飼っている。驚いたことに第一世代がふ化すると、すべて黒い羽毛全体に白い斑点を持っていた。この斑点のあるニワトリどうしを交配し、産まれた卵がふ化すると、何が予測されるか。
  1. All the offspring will be speckled.
    すべての子が斑点を持つ。
  2. 75% of the offspring will be speckled, and 25% will be black.
    75％が斑点を持ち、25％が黒色。
  3. 50% of the offspring will be speckled, 25% will be black, and 25% will be white.
    50％が斑点を持ち、25％が黒色、25％が白色。
  4. 50% of the offspring will be black and 50% of the offspring will be white.
    50％が黒色、50％が白色。
Solution解き方
C
C