中学理科の遺伝の問題では、親から子、さらに孫の代へと形質がどのように受け継がれるかを考える問題がよく出題されます。特にエンドウ豆の「丸い種子」と「しわのある種子」の比率は、メンデルの法則を理解するうえで重要なテーマです。本記事では、孫の代でなぜ特定の比率になるのか、その考え方を整理して解説します。
丸い種子としわの種子の基本的な遺伝の仕組み
丸い種子としわの種子は、1つの遺伝子で形質が決まる「単一遺伝」の代表例です。
一般に「丸い形質(優性)」と「しわ形質(劣性)」があり、遺伝子の組み合わせ(AA、Aa、aa)によって見た目が決まります。
このとき、Aaでも丸い形になるのがポイントです。
親世代から孫世代への遺伝の流れ
問題では親世代・子世代・孫世代と交配が進むことで、遺伝子の組み合わせが分かれていきます。
子世代でヘテロ(Aa)が増えると、その後の自家受粉によってAA・Aa・aaの組み合わせが再び生まれます。
この組み合わせの割合が、最終的な表現型の比に影響します。
なぜ3:1ではなく5:3のような比になるのか
通常の基本問題ではF2世代で3:1の比が出ることが多いですが、今回のように「孫の代すべてを育てる」場合は条件が異なります。
一部の遺伝子型(AA・Aa・aa)の分布が均等ではなく、世代ごとの割合が影響するため、単純な3:1にならないことがあります。
その結果として特定の条件下で5:3のような比が導かれます。
計算の考え方のポイント
遺伝問題では「どの世代を集計対象にしているか」が非常に重要です。
孫世代すべてをまとめて育てる場合、各遺伝子型の出現確率を合算して考える必要があります。
これにより単純なメンデル比からずれた数値が出ることがあります。
よくある勘違いと対策
多くの生徒が「必ず3:1になる」と思い込んでしまう点がこの問題の落とし穴です。
しかし、問題文に世代の条件や交配の方法が追加されると比率は変化します。
そのため、問題文の条件整理が最も重要なステップになります。
まとめ
丸い種子としわの種子の比率は、遺伝子の組み合わせと世代構造によって変化します。
基本の3:1に加えて、世代をまたいだ集計条件が入ることで5:3のような比になることがあります。
遺伝問題では「どの世代のどの個体を数えているか」を正確に把握することが正解への鍵となります。


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