遺伝に関する次の記述の㋐ ㋑に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「ウシの毛色に関わる一つの対立遺伝子において、黒毛となる遺伝子 B と、赤毛となる遺伝子 b
があり、B は b に対して優性である。同じ大きさの２集団 X、Y において集団 X では赤毛が
４％、集団 Y では16％存在し、毛色の遺伝子に関して任意交配をしているとする。

この二つの集団が合流して、任意交配をする一つの集団になった場合、この混成集団における遺伝子 b の割合は約 ㋐ であり、黒毛の個体中におけるヘテロ接合体の割合は約 ㋑ である。なお、各集団はハーディー・ワインベルグの法則を満たす理想集団であるとする。」

㋐　㋑
1. 10％ 18％
2. 10％ 42％
3. 10％ 46％
4. 30％ 42％
5. 30％ 46％

　解 説　　　　　

集団 X において、赤毛 bb が 4% なので、b が 20% （∵0.2 × 0.2 = 0.04 なので）と考えられます。従って、遺伝子 B が 80%、b が 20% です。同様に、集団 Y において、赤毛 bb が 16% なので、b が 40% と考えられます。従って、遺伝子 B が 60%、b が 40 % です。

大きさが同じなので、共に 100 頭と仮定します。 混成集団とした時、b の割合は 20% と 40% の平均である 30 % になると考えられます。㋐ は 30% です。

すると、遺伝子 B が 70%、b が 30% の集団となったと考えられるため、赤毛の割合は 0.09 です。従って、黒毛の個体の割合は 0.91 です。そのうちヘテロの割合は 0.7 × 0.3 × 2 = 0.42 です。従って、求める割合は 0.42/0.91 ≒ 0.46 です。㋑ は 46% です。

以上より、正解は 5 です。 

突然変異に関する次の記述のうち最も妥当なのはどれか。

1. ある条件下では表現型が変化するが、他の条件下では変化しない突然変異を機能低下変異と呼び、シャムネコの耳等が黒いのは、末端部の体温が低いところでのみメラニン生産が行われるためである。

2. DNA 上のある部位から他の部位へ転移可能な、定まった構造をもつDNA 単位を転移因子と呼び、メンデルが調査したエンドウの種子のしわは、転移因子を原因とする突然変異の代表例である。

3. DNA 上のある塩基が別の塩基に置き換わる塩基置換には、トランジションとトランスバージョンの２通りがあり、自然条件下では後者の起こる確率の方が高い。

4. アルキル化剤であるエチルメタンスルホン酸は突然変異原と呼ばれ、本物質で処理することにより、原核生物では変異の頻度を自然発生率以上に上げることができるが、真核生物では処理の効果がみられない。

5. 染色体の部分的な重複や欠失が生じる多重乗換え(多交叉)は、DNA 内部に繰返し構造があると特に起こりやすく、赤緑色覚異常はその代表的な例である。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
シャムネコの耳等が黒い理由は、メラニン色素合成に必要な酵素の一つであるチロシナーゼが変異型で、高温で活性を有しないため、末端部の体温が低い所でのみメラニンが生成される、というメカニズムです。特に機能が低下している、というわけではありません。名前に違和感を覚えるのではないでしょうか。選択肢 1 は誤りと考えられます。

選択肢 2 は、妥当な記述です。転移因子には、トランスポゾン（カット＆ペースト型の移動）が含まれます。

選択肢 3 ですが
トランジションとは、プリン間（A↔G）やピリミジン間（C↔T）の塩基置換です。トランスバージョンはプリン↔ピリミジン間の塩基置換です。一般に前者が起こりやすいです。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
真核生物でも効果が見られると考えられます。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
赤緑色覚異常は、点突然変異の一種である、ミスセンス変異（異なったアミノ酸残基が入ってしまうような変異）が原因です。多重乗換えのの代表例ではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2 です。

遺伝実験に関する次の記述の ㋐、㋑ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「a から h は、ある物質の生成に関わる遺伝子の突然変異のスクリーニングによって見つかった，全て劣性の突然変異遺伝子である。これらの突然変異遺伝子がホモ接合である系統の間で相補性検定を行ったところ表の結果を得た。表中の＋記号は相補性が見られること－記号は相補性が見られないこと空欄はデータがないことを示す。

この結果からこれらの突然変異遺伝子は ㋐ の相補群に分けることができ、突然変異遺伝子 b と同じ相補群に含まれる別の突然変異遺伝子は ㋑ ことが示唆される。なおデータのない突然変異の組合せは既知のデータ全てと矛盾しないものとする。」

㋐　㋑
1. 三つ　ない
2. 三つ　一つある
3. 三つ　二つある
4. 四つ　一つある
5. 四つ　二つある

　解 説　　　　　

表より
「a – d」、「b – c」、「c – g」、「d – f」、「d – h」、「e – g」が相補性ありと読み取れます。すると、まとめると「a – d – f」、「b – c – g」、「d – h」、「e – g」の４つの群に分けることができます。㋐ は四つです。正解は 4 or 5 です。

b と同じ相補群に含まれるのは、c と g です。㋑ は二つあります。

以上より、正解は 5 です。

交配実験に関する次の記述の ㋐、㋑ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「遺伝子型が AaBb の個体を aabb の個体と交配したところ、次世代に４種類の遺伝子型(AaBb, Aabb, aaBb, aabb) の個体が約25％ずつ現れた。このとき遺伝子座 A と B の間の組換
え率は約 ㋐ であり遺伝子座 A と B は ㋑ 。」

　解 説　　　　　

仮に遺伝子座 A,B が同じ染色体にある、つまり連鎖しているとします。aabb の個体との交配なので検定交雑が行われています。検定交雑でわかるのは、配偶子の比率です。次世代は AaBb,Aabb,aaBb,aabb 25% ずつなので、配偶子 AB,Ab,aB,ab すべて同じ確率でできているとわかります。つまり、組み換え価は 1+1/(1+1+1+1) × 100 = 50% です。組み換え価 50% とは、遺伝子座が独立しているとも考えられます。

以上より、㋐ は 50%、㋑ は 同じ染色体の離れた位置 or 異なった染色体にある　です。正解は 4 です。

化石に関する次の記述の ㋐ ㋑ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「生息していた年代が確実に分かっている生物の化石は、それが産出した地層の年代を推定する
のに用いられる。そのような化石のことを ㋐ 化石という。アンモナイト類が産出した地層
は、㋑ が産出した地層よりも年代が古いと考えられる。」

㋐ ㋑
1. 示相　三葉虫類
2. 示相　ナウマンゾウ
3. 示準　三葉虫類
4. 示準　ナウマンゾウ
5. 示準　エディアカラ生物群

　解 説　　　　　

年代推定できる化石は示準化石です。環境が推定できる化石が示相化石です。㋐ は「示準」です。

アンモナイト類は、中生代を示す化石です。それより新しい新生代の示準化石は、選択肢から選ぶとナウマンゾウです。㋑ は「ナウマンゾウ」です。ちなみに、三葉虫類は古生代、エディアカラ生物群は先カンブリア時代の末期です。

以上より、正解は 4 です。

分子進化に関する次の記述の ㋐ ㋑ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「コドンには冗長性があり、３番目の塩基が置換されても同じアミノ酸をコードしている場合が
多い。このような同義置換により生じた変異は、個体の生存にとって有利でも不利でもないため、集団中に多型として維持される。特に集団の大きさが ㋐ 場合には、そのような変異が集団
中に固定されやすい。

これに対して非同義置換により生じた変異は生存に不利なことが多いため、一般に変異は集団中から除去される。進化におけるこのような作用を ㋑ の自然選択という。」

㋐　㋑
1. 大きい　正
2. 大きい　負
3. 大きく変動する　正
4. 小さい　正
5. 小さい　負

　解 説　　　　　

㋐ ですが
集団の大きさが「小さい」方が、集団中に変異が固定されやすいと考えられます。正解は 4 or 5 です。

㋑ ですが
生存に不利なため、集団から「除去」されているため「負の自然選択」と考えられます。

以上より、正解は 5 です。