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

Mendel postulated that genes (characteristics) are inherited as pairs of alleles (traits) that behave in a dominant and recessive pattern. Alleles segregate into gametes such that each gamete is equally likely to receive either one of the two alleles present in a diploid individual. In addition, genes are assorted into gametes independently of one another. That is, alleles are generally not more likely to segregate into a gamete with a particular allele of another gene. A dihybrid cross demonstrates independent assortment when the genes in question are on different chromosomes or distant from each other on the same chromosome. For crosses involving more than two genes, use the forked line or probability methods to predict offspring genotypes and phenotypes rather than a Punnett square.
メンデルは、遺伝子（特徴）が優性・劣性として働く対立遺伝子（形質）の対で遺伝すると提唱した。対立遺伝子は配偶子へ分離し、二倍体個体の二つのどちらを受け取る確率も等しい。遺伝子はまた互いに独立して配偶子へ振り分けられる。つまり、ある対立遺伝子が別の遺伝子の特定の対立遺伝子と一緒に入りやすいということは、一般にはない。二遺伝子雑種交配で、対象遺伝子が異なる染色体上、または同じ染色体上で遠く離れていると、独立の振り分けが示される。三つ以上の遺伝子の交配では、パネット方形より分岐図法や確率法を使って、子の遺伝子型と表現型を予測する。
Although chromosomes sort independently into gametes during meiosis, Mendel’s law of independent assortment refers to genes, not chromosomes, and a single chromosome may carry more than 1,000 genes. When genes are located in close proximity on the same chromosome, their alleles tend to be inherited together. This results in offspring ratios that violate Mendel's law of independent assortment. However, recombination serves to exchange genetic material on homologous chromosomes such that maternal and paternal alleles may be recombined on the same chromosome. This is why alleles on a given chromosome are not always inherited together. Recombination is a random event occurring anywhere on a chromosome. Therefore, genes that are far apart on the same chromosome are likely to still assort independently because of recombination events that occurred in the intervening chromosomal space.
減数分裂で染色体は独立に配偶子へ分かれるが、メンデルの独立の法則が指すのは染色体でなく遺伝子であり、一本の染色体には1,000を超える遺伝子があることもある。同じ染色体上で近接する遺伝子の対立遺伝子は一緒に遺伝しやすく、子の比は独立の法則から外れる。しかし組換えは相同染色体の遺伝物質を交換し、母親由来と父親由来の対立遺伝子を同じ染色体上で組み合わせる。このため、同じ染色体上でも常に一緒に遺伝するわけではない。組換えは染色体上のどこでも起こる無作為な事象なので、同じ染色体でも遠く離れた遺伝子は、間で起こる組換えによって独立に分かれやすい。
Whether or not they are sorting independently, genes may interact at the level of gene products such that the expression of an allele for one gene masks or modifies the expression of an allele for a different gene. This is called epistasis.
独立に振り分けられるかどうかに関係なく、遺伝子は産物の段階で相互作用し、一つの遺伝子の対立遺伝子の発現が、別の遺伝子の対立遺伝子の発現を隠したり変えたりすることがある。これを上位性という。

Visual Connection Questions図を使った問題

Exercises 24練習問題 24
Exercise 24問題 24
Figure 12.16 In pea plants, round seed shape (R) is dominant to wrinkled seed shape (r) and yellow peas (Y) are dominant to green peas (y). What are the possible genotypes and phenotypes for a cross between RrYY and rrYy pea plants? How many squares do you need to do a Punnett square analysis of this cross?
図12.16 エンドウでは丸い種子（R）がしわ（r）に、黄色（Y）が緑色（y）に優性である。RrYYとrrYyを交配すると、どんな遺伝子型と表現型が生じうるか。パネット方形の升目はいくつ必要か。
Solution解き方
Figure 12.16 The possible genotypes are PpYY, PpYy, ppYY, and ppYy. The former two genotypes would result in plants with purple flowers and yellow peas, while the latter two genotypes would result in plants with white flowers with yellow peas, for a 1:1 ratio of each phenotype. You only need a 2 × 2 Punnett square (four squares total) to do this analysis because two of the alleles are homozygous.
図12.16 可能な遺伝子型はPpYY、PpYy、ppYY、ppYyである。最初の二つは紫の花と黄色い種子、後の二つは白い花と黄色い種子となり、表現型の比は1：1である。二つの対立遺伝子がホモ接合なので、2×2、合計4升のパネット方形だけで分析できる。

Multiple Choice選択問題

Exercises 25–29練習問題 25–29
Exercise 25問題 25
Assuming no gene linkage, in a dihybrid cross of AABB x aabb with AaBb F1 heterozygotes, what is the ratio of the F1 gametes (AB, aB, Ab, ab) that will give rise to the F2 offspring?
連鎖がないとして、AABB×aabbからAaBbのF1ヘテロ接合体を得る二遺伝子雑種交配で、F2の子を生むF1配偶子（AB、aB、Ab、ab）の比はいくらか。
  1. 1:1:1:1
    1:1:1:1
  2. 1:3:3:1
    1:3:3:1
  3. 1:2:2:1
    1:2:2:1
  4. 4:3:2:1
    4:3:2:1
Solution解き方
A
A
Exercise 26問題 26
The forked line and probability methods make use of what probability rule?
分岐図法と確率法は、どの確率の法則を使うか。
  1. test cross
    検定交雑
  2. product rule
    積の法則
  3. monohybrid rule
    一遺伝子雑種の規則
  4. sum rule
    和の法則
Solution解き方
B
B
Exercise 27問題 27
How many different offspring genotypes are expected in a trihybrid cross between parents heterozygous for all three traits when the traits behave in a dominant and recessive pattern? How many phenotypes?
三つの形質すべてでヘテロ接合の親どうしの三遺伝子雑種交配で、形質が優性・劣性に従うとき、子には何種類の遺伝子型と表現型が予測されるか。
  1. 64 genotypes; 16 phenotypes
    遺伝子型64種類、表現型16種類
  2. 16 genotypes; 64 phenotypes
    遺伝子型16種類、表現型64種類
  3. 8 genotypes; 27 phenotypes
    遺伝子型8種類、表現型27種類
  4. 27 genotypes; 8 phenotypes
    遺伝子型27種類、表現型8種類
Solution解き方
D
D
Exercise 28問題 28
Labrador retrievers’ fur color is controlled by two alleles, E and B. Any dog with the ee__ genotype develops into a yellow lab, while B_E_ dogs become black labs and bbE_ dogs become chocolate labs. This is an example of _____.
ラブラドール・レトリーバーの毛色はEとBという二つの対立遺伝子で決まる。ee__は黄色、B_E_は黒色、bbE_はチョコレート色になる。これは＿＿＿＿の例である。
  1. epistasis
    上位性
  2. codominance
    共優性
  3. incomplete dominance
    不完全優性
  4. linkage
    連鎖
Solution解き方
A
A
Exercise 29問題 29
Which of the following situations does not follow the Law of Independent Assortment?
独立の法則に従わない状況はどれか。
  1. A blond person and a brown-haired person produce three offspring over time, all of who have blond hair.
    金髪の人と褐色の髪の人が、年月を経て3人の子をもうけ、全員が金髪だった。
  2. A white cow crossed with a brown bull produces roan cattle.
    白い雌牛と褐色の雄牛を交配すると、粕毛の牛ができる。
  3. Mating a hog with a sow produces six female piglets.
    雄豚と雌豚を交配すると、6頭の雌の子豚ができる。
  4. Men are more likely to experience hemophilia than women.
    男性は女性より血友病になりやすい。
Solution解き方
D
D