生物学：遺伝学と細胞生物学：直前対策パック

公式集、全トピックの解法の要点、4 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。

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1公式と解法

遺伝学

一遺伝子雑種の交配 (Aa × Aa): 遺伝子型 1 : 2 : 1、表現型 3 : 1
二遺伝子雑種の交配: 表現型 9 : 3 : 3 : 1
ハーディー・ワインベルク: p + q = 1, p² + 2pq + q² = 1
独立した遺伝子: 確率を掛け合わせる

2演習問題

1.遺伝学ふつう

赤緑色覚異常は X 連鎖劣性（対立遺伝子 b）です。保因者の母親 X^BX^b が、発症していない父親 X^BY と子をもうけます。母親の配偶子は横に並べます。発症していない息子のマスをクリックしなさい。

♀ X^BX^b♂ X^BY

1X^b × Y
2X^b × X^B
3X^B × Y
4X^B × X^B

2.遺伝学むずかしい

ハーディー・ワインベルク平衡にある 500 個体の集団で、4% 個体が劣性形質を示します。優性ホモ接合と予想される個体数 N はいくつですか？

N = 500q² = 0.04

N =

3.細胞生物学ふつう

単純拡散によってリン脂質二重層を最も容易に通過できる分子はどれか。

Aアルブミンのようなタンパク質
BNa⁺やK⁺のようなイオン
Cグルコースのような大きな極性分子
DO₂やCO₂のような小さな非極性分子

4.細胞生物学むずかしい

ハーシー-チェイスの実験で、³²Pと³⁵Sで標識したファージが細菌に感染した。細菌の内部で見つかったのは何か。

Aファージは外にとどまるので、どちらの標識もない
B主に³⁵Sで、タンパク質が細胞に入ることを示した
C両方の標識が同量
D主に³²Pで、DNAが細胞に入ることを示した

3溶液

1.遺伝学

答え: X^B × Y

パネットスクエア：一方の親の配偶子を上に、もう一方の親の配偶子を横に並べます。各マスは、上の配偶子と横の配偶子を組み合わせたもので、すべてのマスは同じ確率で起こります。劣性形質は、両方の対立遺伝子が劣性のときだけ現れます。X 連鎖の形質では、息子は唯一の X を母親から受け継ぎます。

表を埋める

X^bY, X^bX^B, X^BY, X^BX^B

マスを見つける

X^B × Y = X^BY

答え

マス X^B × Y → X^BY

2.遺伝学

答え: N = 320

ハーディー・ワインベルクの法則：無作為に交配し、選択のない大きな集団では、対立遺伝子頻度 p（優性）と q（劣性）、p + q = 1 から、遺伝子型頻度 p²、2pq、q² が得られます。

対立遺伝子頻度

q = √0.04 = 0.2

p = 0.8

優性ホモ接合

p² = 0.64

N = 500·0.64 = 320

答え

N = 320

3.細胞生物学

答え: D · O₂やCO₂のような小さな非極性分子

これが答えになる理由

小さな非極性分子は疎水性の内部に溶け込み、容易に拡散して通過する。イオンや大きな極性分子にはチャネルや輸送体が必要である。

答え

D · O₂やCO₂のような小さな非極性分子

4.細胞生物学

答え: D · 主に³²Pで、DNAが細胞に入ることを示した

これが答えになる理由

³²Pで標識したDNAは細菌に入ったが、³⁵Sで標識したタンパク質の殻の大部分は外にとどまった。これはDNAがファージの遺伝物質であることを支持した。

答え

D · 主に³²Pで、DNAが細胞に入ることを示した

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