2016京都大学 解説のみ Ｎｏ．１

１

●メモ

ＹＹ灰　Ｙｙ黄　ｙｙ胎児で死亡

Ｙの突然変異型をｙとする。

（Ａ）

問１、問２

（１）ＹＹ×Ｙｙ

（２）Ｙｙ×Ｙｙ　yyは死亡するので、子の中に（確率の分母の中に）含めない。

（Ｂ）

●メモ

突然変異したＹ遺伝子（ｙ）はＡ１、Ｂ１、Ｃ１，Ｄ１が乗っている染色体に存在

ＡとＢについて考える。組換えが全く起きないなら、子の遺伝子型は、図１で、Ａ１Ｂ１が連鎖、Ａ２Ｂ２が連鎖しているので、Ａ１Ｂ１Ａ２Ｂ２とＡ２Ｂ２Ａ２Ｂ２しか生じない（相方はＡ２Ｂ２のホモなので必ずＡ２Ｂ２をもらう）はずである。しかし実際には、Ａ１Ｂ２Ａ１Ｂ１などが存在している。これは、図１のＡとＢの間で組換えが起きたからである。このように、Ａ１Ｂ２やＢ１Ａ２など、本来あり得ない染色体をもらっている子の数を数える。Ａ２Ｂ１の染色体をもらったものが３匹、Ａ１Ｂ２の染色体をもらったものが１匹いる。図１の染色体をを持つマウスがつくった２００の配偶子の内、３つの配偶子にＡ２Ｂ１が、１つの配偶子にＡ１Ｂ２が入っていた。したがって（３＋１）/２００を計算して２％

Ａ１Ａ２Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｄ１Ｄ２　×　Ａ２Ａ２Ｂ２Ｂ２Ｃ２Ｃ２Ｄ２Ｄ２

組換えが起きなければ、子は２種しか生じない。すなわち、

である。ところが、ＡとＢに注目して表１をみると、Ａ１Ａ２/Ｂ２Ｂ２などという子が生じている。この子はＡとＢの間で組換えが起こって生じた子であろう。

あとは、配偶子全体の中の、「本来あり得なかった遺伝子の組み合わせを持つ配偶子」の数の割合を求めれば良い。ＡとＢについて解いてみると、

全体数は２００（表の匹数をすべて足した）

本来あり得ない遺伝子の組み合わせは、

Ａ１Ａ２/Ｂ２Ｂ２とＡ２Ａ２/Ｂ１Ｂ２である。両方足すと、４匹（１＋３）

4/200＝０．０２・・・２％

後はすべての組み合わせで組換え価を求め、地図を書けばよい。

問３

さて、ｙの位置を定める。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれの遺伝子からＹの遺伝子までの距離がわかれば良い。

「変異したＹ遺伝子はＡ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１対立遺伝子が乗っている染色体に存在する」とある。したがって、本来なら、黄色の個体は、変異したＹ遺伝子（ｙとする）を持つので、Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１に染色体をもつはずである。

まず、Ａとｙの距離を求める。つまり、Ａとｙの間で組換えが起きて生じた配偶子の割合を求める。Ａとｙの間で組換えが起きると、Ａ２Ａ２に遺伝子を持ちながら、黄色（ｙを持つ）といった個体が生まれてくるはずである（Ａ２をもらったのでｙを持たないと思いきや、組換えによりｙをもらっていない）。また、Ａ１Ａ２に遺伝子を持ちながら、灰色（ｙを持たない）といった個体も生まれてくるはずである（Ａ１をもらったのでｙももらったと思いきや、組換えによりｙを持っていない）。実際、表を見れば、そのような個体（Ａ１Ａ２で灰色またはＡ２Ａ２で黄色）が１０個体いる。したがってＡとｙの距離は10/200で５％。後は同様に求める。

そもそもの交配は

であった。

ｙは

の染色体に乗っているので、組換えが起こらなければ、黄色の子マウスは染色体を

（ｙＹをも持つ黄マウス）

　　　　　　　　　　　　　　　

に持っているはずである。

しかし、実際には、表を見れば、黄（ｙを持っている）のマウスでＡ２/Ａ２を持っているものもいる。つまり、そいつらは組換えで生じた配偶子をもらっている。

同様に、

灰色（ｙを持たない）のマウスで有りながら、Ａ１/Ａ２の遺伝子を持っているものもいる。

そいつらも組換えで生じた配偶子をもらっている。

さあ、ＹとＡの組換え価を求めよう。

Ａ２/Ａ２を持っている黄色のマウスは、５匹

Ａ１/Ａ２を持っている灰色のマウスは、５匹

１０/２００＝０．０５・・・５％

同様に他の遺伝子とＹ（ｙ）の組換え価も求め、染色体地図上の位置を算出すればよい。

●覚えておかなければならないこと

①組換え価の計算方法（全配偶子の中の、組換えが起きた配偶子）

②染色体地図の作成方法（２つの遺伝子間の組換え価が大きいほど、その２つの遺伝子は離れている）

（Ｃ）

問４

「このとき、マーカー遺伝子Ｂとマーカー遺伝子Ｃの間で単一乗換えが生じる」

２本の染色体を慎重に、ＢとＣの間でクロスさせるように描くと、下の通り。

遺伝子を書き入れていく。

問題文に示された２種の染色体は、組換えには関与しなかった、以下の黄色い２つである。

残り２種は、動原体―Ａ１―Ｂ１―Ｃ２―動原体（下図の緑色）

　Ｄ１―Ｃ１―Ｂ２―Ａ２―Ｄ２（下図のオレンジ）

問６

動原体の無い染色体が生じる現象を初めて見ただろう。動原体の意味を考え、ショックを受けてほしい。動原体が無い、あるいは２つもつ染色体が正確に配置されるとは考えにくい。動原体は紡錘糸が結合する場所である。
実際、動原体を持たない染色体は配偶子に分配されない。また、動原体を２つもつ染色体は減数分裂時にちぎれてしまう（ハートウェル遺伝学より）。
このように、逆位となった染色体は組換えを抑制することが知られている。

逆位部分以外に乗換が起きる（例えば、Ｄのすぐ上）場合は、すべての染色体に動原体が１つ含まれているので、正常に配偶子形成が起こると考えられる。

●覚えておかなければならないこと

動原体は染色体の分配に重要な部位である。

2016東京大学 解説のみ Ｎｏ．３

３

●メモすること

実験１

植物Ａを１２時間/１２時間　明暗周期　一定時間生育

ジャスモン酸量測定―図３－２a

別室：ガＰ幼虫４時間あたりの採餌量変化―図３－２b

実験２

植物ＡとガＰを１２時間/１２時間　明暗周期　一定時間生育

→この時、明暗同一周期、明暗反転周期の２つ行う

→２４時間経過させてから両者を共存

図３－４　葉の「残存」調べていることに注意（グラフの縦軸、横軸は必ずチェックする。○でくくる癖を付けると良い）

 

[問]

Ⅰ．

 

Ａ．

●覚えておかなければならない知識

①種内競争、種間競争、食物網、生態的地位（ニッチ）、食物連鎖、食物網、栄養段階の用語の意味。教科書内容！

②食物連鎖の複雑な網目状の関係を食物網という。教科書内容！

 

Ⅱ．

 

Ａ．

「ケルプをウニが食べ」「ウニをラッコが食べる」という記述から自然に推察できる。

●覚えておかなければならない知識

基本的にはない。キャンベル生物学からの出題。ラッコがキーストーン種だという話は有名。過去２０年以上、通常の獲物が減少したため、シャチがラッコを補食するようになった。その結果、アラスカ西岸の広い地域で、ラッコの個体群が急激に減少した。キーストーン種の減少によって、ウニの個体群は増加し、結果としてケルプの林は減少した。（余談：センターでの出題を期待して授業でいつも扱っていたが、先に東大に出された）

 

Ｂ．

●覚えておかなければならない知識

基本的にはない。が、ケルプの林については、教科書に記載は無くても、生物好きなら知っておいてほしい。このような、生物好きにとっての常識問題が、例年小問１問程度出題される。本当に素晴らしい、東大のアドミッション・ポリシーに沿ったメッセージである。

 

Ｃ．

キーストーン種が減少すると、生態系機能が一気に失われる。汚い、不正確な言い方をあえてすれば、「種の生態系内における役割の重要度は、均一ではない（生態系にとって大切な種とそうでない種がある）」

●覚えておかなければならない知識

キーストーン種は、生態系内において重要な役割を持っている。教科書内容！

 

Ｄ．

同化効率という用語は、説明文がなくとも、同化する効率であるとわかるだろう。不消化排出量を引いた、得ることができたエネルギー量というニュアンスがあるようだが、気にせずとも解ける。

●覚えておかなければならない知識

なし。簡単な計算のみ。

 

Ｅ．

ラッコが減ると、ウニが増え、ケルプが減る、というリード文をに沿ったグラフを選べば良い。

●覚えておかなければならない知識

なし。

 

Ⅲ．

 

Ａ．

●覚えておかなければならない知識

①S期にDNAの複製が起こる。教科書内容！

②細胞質分裂により、細胞が２つに分かれる。その際、DNAは均等に分配される。教科書内容！

③生物体の持っている染色体の状態を核相といい、染色体数が一倍体か二倍体かを問題にする場合で、一倍体のものを単相（ｎ）、二倍体のものを複相（２ｎ）という。教科書内容！

当然細胞質分裂が起こらなければDNA量は倍になっていく。

 

Ｂ．

グラフが２４時間周期をおおよそ示し続けていることを見て答えればよい。

（１）概日リズムが個体リズムに反映されないとはどういうことか。×。

（２）暗条件で活性化することはわからない。

（４）温度変化による影響は検証していない。

●覚えておかなければならない知識

なし。ただし、「概日リズム＝生体の機能が、周期的な外部刺激から遮断された条件のもとで示す約２４時間周期の変化」という知識があると楽に解ける。

 

Ｃ．

教科書にある記述をそのまま記せばよい。

●覚えておかなければならない知識

ある調節タンパク質が、別の調節タンパク質をコードする遺伝子を調節している場合が多い。教科書内容！

 

Ｄ．

●メモすること

（図３－３を見ながら）

逆位相―幼虫は暗期で連続案条件に突入

―植物は明期で連続案条件に突入

（図３－２を見ながら）

幼虫は暗期終了後１２時間で採餌量最大

植物は明期終了後１６時間でジャスモン酸最大

（グラフのプロットの間は４時間であることを、もう一度指さし確認しておく。これを読み間違ったら悔やんでも悔やみきれない。）

 

Ｅ．

非常に丁寧な誘導で、実験の意図もわかりやすく、易しい。

葉の残量が減少したということは、いっぱい食われてしまったということ。

→ジャスモン酸で守れなかった。

同位相では（地球上の環境と近い条件では）、幼虫の採餌量が多くなる時間帯に合わせて、植物はジャスモン酸を合成していた（余談：植物のサーカディアンリズム感動する余裕がほしい）

逆位相では、幼虫の採餌量が最大になるタイミングと植物のジャスモン酸をつくるタイミングがずれてしまい、植物は幼虫にたくさん食べられてしまう。

●覚えておかなければならない知識

なし。