表は, 種A~Dの4種の 生物について, ある共通の 種A 種B C 種D 種B 文 種A 遺伝子の DNAの塩基配列 を調べ, 種間の塩基の相違 数をまとめたものである。 2種間の塩基の相違数は, ① 種B 16 ② C 12 種D 17 54 祖先生物 5 ③ ① その2種が分岐してから時間がたつほど増加する傾向にある。 (1) 表をもとに種A~Dの系統関係を推定し、図の①~③に当てはまる種を答えよ。 (2)種BとDは, 1200万年前に分岐したと考えられている。 このとき、この遺伝子の塩基が 1つ置換するのにかかる時間は何年か。 (3) 祖先生物から種Aが分岐したのは何年前と考えられるか。 定 脂 (1) 種Bとの塩基の相違数が少ない種ほど種Bに近縁なので,相違数4の種Dが種Bに最 も近縁な①相違数5の種Cが② 相違数 16の種Aが③とわかる。 (2)種BとDの間の塩基の相違数は4なので, 1200万年前に分岐した後, 種BとDのそれ ぞれにおいて塩基が2個ずつ置換したと考えることができる。 よって、 塩基が1つ置換 するのにかかる時間は1200万年÷2=600万年となる。 文の (3) 塩基が1つ置換するのにかかる時間が同じであると仮定すると,系統樹より,種Aと種 B~Dの間の塩基の相違数は理論上どれも同じになると考えられるが,実際には種Aと 種B~Dの間の塩基の相違数はそれぞれ異なっている。 そこで,これらの相違数の平 均値 ( (16 + 12 + 17) + 3 = 15 (個)) を求め, 祖先生物から分岐した後、それぞれの種に 「おいて平均15÷2=7.5(個) の塩基が置換したと考える。 (2) より 塩基が1つ置換する のに600万年かかるので, 7.5個置換するには600万年×7.5=4500万年かかる。 解答 (1) ① 種 D ② 種 C ③種A (2) 600 万年 (3) 4500万年前