高校生物の定期試験で出題される『生物の進化（遺伝編）』では、遺伝子の存在比や遺伝子頻度を正しく理解することが重要です。本記事では、用語整理と計算問題のポイントを具体例とともに解説します。
1. 重要用語の整理
まず、遺伝の進化に関する基礎用語を押さえましょう。
- アレル（対立遺伝子）: 同じ遺伝子座にある異なる形の遺伝子。
- ホモ接合体: 同じアレルを2つ持つ個体（AAまたはaa）。
- ヘテロ接合体: 異なるアレルを1つずつ持つ個体（Aa）。
- 遺伝子頻度: 集団内での特定のアレルの割合。
- ハーディ・ワインベルグの法則: 遺伝子頻度が世代を超えて変化しない理想的集団の法則。
2. 遺伝子の存在比・遺伝子頻度の計算
例として、集団内でAアレルの頻度をp、aアレルの頻度をqとします。p + q = 1です。
個体頻度は以下の式で求められます:
- ホモ接合体AA: p²
- ヘテロ接合体Aa: 2pq
- ホモ接合体aa: q²
実際の問題では、集団の総数にこれらの比率を掛けることで、AA、Aa、aaの個体数を計算します。
3. 計算問題の具体例
例：集団100個体中、Aアレルの頻度p=0.6、aアレルq=0.4の場合。
- AAの個体数 = 100 × p² = 100 × 0.36 = 36個体
- Aaの個体数 = 100 × 2pq = 100 × 0.48 = 48個体
- aaの個体数 = 100 × q² = 100 × 0.16 = 16個体
このように、アレル頻度から個体数や存在比を求めることができます。
4. 計算のコツ
- まずアレル頻度を必ず確認する。
- ホモ接合体は平方、ヘテロ接合体は2倍の積と覚える。
- 問題文の個体数に比例させて計算する。
- 途中で丸めず、最後に整数に近似すると正確。
5. まとめ
生物の進化における遺伝の計算問題では、アレル頻度と個体頻度の関係を理解することが鍵です。ハーディ・ワインベルグの法則やアレルの意味を押さえ、計算の手順を順序立てて行うと定期試験でも安心して取り組めます。
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