中3理科「遺伝の計算問題」丸としわの種子の個数は?

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中3理科の生物の連続性最後の単元が遺伝になります。生物は遺伝によって、生物の特徴を後世に受け継いでいきます。今日は身近な遺伝の勉強をしましょう。

遺伝の規則性と遺伝子

この単元は、遺伝の規則性に関する分野と遺伝子の本体に関する分野に分かれます。前者では、自分でかけ合わせ表を作成し現れる性質の比を求めていくことになります。

遺伝子の分野では、染色体を構成するDNAという物質について知識を修得します。どちらもまずはしっかりと用語を覚えることが重要です。

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遺伝の規則性

まずは、遺伝の単元で登場する用語を覚えていきましょう。問題文中に頻繁に登場しますので知っていないと問題が解けません。

形質

形質とは、生物の特徴となる形や性質のことです。背が高い低い、天然パーマとストレートなども形質になります。

遺伝

遺伝とは、親の形質が子に伝わることです。遺伝には規則性が見られ、子に伝わりやすい形質や子に伝わりにくい性質があります。

交配

2つの個体間で受粉、または受精させること。かけ合わせと言ったりもします。

自家受粉(自家受精)

花粉が同じ花の柱頭、または同じ株の別の花の柱頭に付くことを自家受粉といいます。反対に、花粉が異なる個体間の花に付くことを他家受粉といいます。

純系

自家受粉によって、親、子、孫と代を重ねても、同じ形質しか現れない系統のことです。

優性形質

形質の異なる純系どうしを交配させたとき、子に現れる形質を優性形質といいます。

劣性形質

形質の異なる純系どうしを交配させたとき、子に現れない形質を劣性形質といいます。劣性形質は決して劣っているという意味ではなく、単に現れにくいというだけの特徴です。

遺伝子

遺伝子は形質を現すもとになるものです。核の中の染色体に情報として含まれており、遺伝子は対になって存在しています。

対立形質

対立形質とは、対になっている遺伝子が表す形質で、子に現れやすい優性形質と子に現れにくい劣性形質の両方のことをいいます。エンドウの種子の形が丸かしわになる場合の、「まる」と「しわ」などを対立形質といいます。

分離の法則

生殖細胞ができるとき、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を分離の法則といいます。

メンデルの遺伝の法則

メンデルはエンドウのもつ形や色などの対立形質が、どのように親から子へ伝わるか実験をしました。

純系の交配でできる子

遺伝の規則性1

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、優性の形質のみが現れました。

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。

子の自家受粉でできる孫

遺伝の法則2

上の交配でできた丸い種子を育て自家受粉させると、丸い種子としわのある種子が3:1の割合でできた。

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Aかaとなるから、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で生じました。

子と純系のしわを交配してできる種子

子の遺伝子の組み合わせはAaですべて丸い種子になりました。これと親の純系のしわをつくる遺伝子aaを持つエンドウを交配させると、遺伝子の組み合わせでAaとaaを持った、丸い種子としわのある種子が1:1の割合で生じます。

遺伝の法則の練習問題

  1. 生物の特徴となる形や性質のことを何というか。
  2. 花粉が同じ花の柱頭、または同じ株の別の花の柱頭に付くことを何というか。
  3. 親、子、孫と代を重ねても、同じ形質しか現れない系統のことを何というか。
  4. 対になっている遺伝子が表す形質を何というか。
  5. 生殖細胞ができるとき、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を何というか。
  6. 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る種子の形は丸としわのどっちか。
  7. 6でできた丸い種子を育て自家受粉させると、丸い種子としわのある種子は何対何の割合で生じるか。
  8. 6で丸い種子が1500個できたとき、しわのある種子は何個生じているか。

解答

  1. 形質
  2. 自家受粉
  3. 純系
  4. 対立形質
  5. 分離の法則
  6. 3:1
  7. 500個

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