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問1)
二酸化炭素 (1) 核 ( 細胞小器官)
問2 白血球: 体内に侵入した異物の排除
(ヘモグロビン
血小板 : 血液凝固
3 (a) aaẞBaaßßs, aaßsẞs
存在比 1:2:1
(b) 遺伝子型が AS の人は、 変異型 β 鎖のみで構成されているヘモグロ
ビンだけでなく、正常型 β 鎖のみで構成されるヘモグロビンや, 正
常型と変異型のβ鎖で構成されるヘモグロビンももつ。 よって遺伝
子型SSの人と比べると鎌状赤血球は少なく、日常生活を送る場合
は問題ないと考えられる。
問4 a) p = 0.7g = 0.3
(b) g' ≒ 0.24
(c) g" = 0.23
解説 問3 赤血球は造血幹細胞からつくられ, 脱核するまでにヘモグロビンが生成される。
モグロビンは2本のα鎖と2本のβ鎖から形成されるので, β鎖の遺伝子としてAと
の両方をもつ場合, 表のように, αα ββ aa Baßs: aaβss = 1:2:1となる。
細胞内で対立遺伝子であるAとSが等しく発
BA
Bs
現するという注釈はないが, 「理論上の存在
「比」が問われているため,そのように解釈して
答える。
BA
(aa) BABA
(aa)BABs
Bs
(aa) BABS
(aa) Bsbs
問4 (a) ハーディ・ワインベルグの法則から,遺伝子型の比は
AA:AS:SS= p2 : 2pg:q2 となる。(p+g=1)
生まれた直後、遺伝子型 SS の子どもの割合が9%なので, q = 0.09
よって g = 0.3 p=1-0.3= 0.7
(b) 生まれた直後の遺伝子型の存在比は
AA:AS:SS = p2:2pg:g2=0.49:0.42:0.09 となる。
この存在比の子どものうち, 遺伝子型 SSの子どもが成人するまでに全員死亡し、遺
伝子型 AA の子どものうち10%がマラリアで死亡する。 この場合, 成人の存在比は
AA: AS: SS = 0.441(=0.49 0.049):0.42:0 となる。
よって成人に達したときの遺伝子Sの頻度は
5
0.42
g' =
* × (0.441 + 0.42)
= 0.243... ≒ 0.24
(C) 遺伝子型 SS の子どもは成人するまでに全員死亡するが, 遺伝子型 AAの子どもが特
効薬により死亡しなくなった場合, 成人の存在比は
AA: AS: SS = 0.49:04:0 となる。
よって成人における遺伝子Sの頻度は
0.42
q" =
2 X ( 0.49 +0.42)
= 0.230.≒ 0.23
この問題における正常な遺伝子Aと変異遺伝子Sには自然選択がはたらいているので、
ハーディ・ワインベルグの法則が成り立つ条件を厳密には満たしていない。ただし、法
則が成り立たなくても, マラリアが流行する地域においては時間経過とともに遺伝子頻
度が平衡に達していると考えられ, 問題文中に 「この集団ではハーディ・ワインベルグ
の法則が成立し」との注釈がついているので, 法則にしたがった計算をすることになる。
解説
