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

血友病は X 連鎖劣性（対立遺伝子 h）です。保因者の母親 X^HX^h が、発症していない父親 X^HY と子をもうけます。母親の配偶子は横に並べます。発症した息子のマスをクリックしなさい。

♀ X^HX^h♂ X^HY

1X^h × X^H
2X^h × Y
3X^H × X^H
4X^H × Y

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集団で、ある劣性疾患が 1 / 1600 に見られます。集団のうち保因者（ヘテロ接合）の割合 f はいくつですか？

q² = 0.000625

f =

3.細胞生物学ふつう

動物細胞の膜でコレステロールはどのような役割を果たすか。

Aイオンのチャネルをつくる
Bグルコースの主な輸送体である
Cどの温度でも膜を完全に硬くする
D温度が変わっても膜の流動性を安定に保つのを助ける

4.細胞生物学むずかしい

褐色脂肪はサーモゲニン（UCP1）を含み、これによりプロトンがミトコンドリア内膜を通って漏れ戻る。その効果は何か。

Aグルコースあたりより多くのATPがつくられる
Bプロトンをもうくみ出せなくなるため、電子伝達系がはたらかなくなる
Cプロトン勾配のエネルギーがATP合成ではなく熱として放出される
D細胞が発酵に切り替わる

3溶液

1.遺伝学

答え: X^h × 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^hX^H, X^hY, X^HX^H, X^HY

マスを見つける

X^h × Y = X^hY

答え

マス X^h × Y → X^hY

2.遺伝学

答え: f = 0.04875

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 = √0.000625 = 0.025

p = 1 − 0.025 = 0.975

保因者

2pq = 2·0.975·0.025 = 0.04875

答え

f = 0.04875

3.細胞生物学

答え: D · 温度が変わっても膜の流動性を安定に保つのを助ける

これが答えになる理由

コレステロールは高温では流動性を下げ、低温では密に詰まるのを防いで、膜の流動性を緩衝する。

答え

D · 温度が変わっても膜の流動性を安定に保つのを助ける

4.細胞生物学

答え: C · プロトン勾配のエネルギーがATP合成ではなく熱として放出される

これが答えになる理由

脱共役タンパク質により、プロトンはATP合成酵素を通らずにマトリックスへ戻る。電子伝達は続くが、エネルギーは熱として放出され、これは新生児で役に立つ。

答え

C · プロトン勾配のエネルギーがATP合成ではなく熱として放出される

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