遺伝病に関する次の記述の㋐、㋑、㋒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。

「変異対立遺伝子の頻度が 0.02（ 2 パーセント）である常染色体性の劣性遺伝病を想定する。夫、妻ともにこの遺伝病の兄弟をもつ夫婦がいる。この夫婦2 人とその各々の両親4 人はいずれも遺伝病ではない。

このとき、妻が遺伝病の変異対立遺伝子の保因者である確率は ㋐ である。また、この夫婦の第一子が保因者である確率は ㋑ である。さらに保因者である子供が成長し結婚して子供をもうけたとすると、第一子が遺伝病である確率は ㋒ パーセントである。」

　解 説　　　　　

「劣性遺伝病を有する兄弟がいる」ということ、及び、両親が遺伝病ではない　ことから、両親共に劣性遺伝子 保因者（Aa　のような遺伝子）であることがわかります。この両親からの子どもとしてありえる遺伝子は AA , Aa × 2 , aa です。遺伝病ではないため、AA , Aa × 2 の３つがありえる通りです。その中で保因者である確率は 2/3 です。正解は 4 or 5 です。

母親からは、保因者でなければ劣性遺伝子を受け継ぎません。確率は 1/3 × 1 = 1/3 です。保因者である場合、配偶子形成により 1/2 で a が受け継がれます。受け継がれない確率は 2/3 × 1/2 = 1/3 です。従って、劣性遺伝子を受け継がれない確率は 2/3 です。従って、１－ 2/3 = 1/3 の確率で、子どもに母親から劣性遺伝子が受け継がれます。

父親からの劣性遺伝子を受け継ぐ確率も同じはずです。つまり、1/3 です。すると、保因者である確率は 1/3 × 2/3 + 2/3 × 1/3 = 4/9 です。㋑ は 4/9 です。

保因者である子どもの配偶子に 劣性遺伝子が含まれる可能性は 1/2 です。そして、結婚相手に関して、変異対立遺伝子頻度が 2% なので、2% × 1/2 = 1% です。㋒ は 1 です。

以上より、正解は 4 です。

ヒトの遺伝に関する次の記述の㋐、㋑、㋒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。

「性染色体上に座を占める遺伝子の遺伝様式は、常染色体上の遺伝子の遺伝様式と異なり、性型に依存した伝達、分離を行う。これを㋐遺伝と呼ぶ。㋐遺伝の例として色覚異常がある。男性の10 パーセントがX 染色体連鎖の劣性遺伝子による色覚異常であるとする。このとき、ハーディー・ワインベルグ平衡を仮定すると、女性の㋑パーセントが保因者であると推定され、 ㋒パーセントが色覚異常であると推定される。」

㋐　㋑　㋒
1．限性　10　2
2．限性　18　1
3．伴性　10　2
4．伴性　18　1
5．伴性　18　2

　解 説　　　　　

㋐ は「伴性」です。
ちなみに、限性遺伝は、生物のある形質が、雌雄どちらかにのみ現れることです。正解は 3 ~ 5 です。

㋑、㋒ ですが
男性 XY において、Y 染色体は、父由来です。従って、 X が母由来で遺伝しており、その確率が 10% とわかります。

母親の遺伝子を考えると、X^aX^a であれば、100%、X^aX であれば 1/2 XX であれば 0% で劣性遺伝子が受け継がれます。すると、選択肢をふまえれば、18% が保因者（X^aX）、1% が色覚異常（X^aX^a）とわかります。

以上より、正解は 4 です。

遺伝に関する次の記述の㋐、㋑、㋒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。

「S 遺伝子座と T 遺伝子座は同じ常染色体上に位置する。S 遺伝子座には S と s の、また T 遺伝子座には T と t の二つの対立遺伝子が存在する。それぞれ大文字は優性、小文字は劣性の対立遺伝子を表し、－は対立遺伝子のどちらか一方が入るものとする。

S 遺伝子座と T 遺伝子座が 20cM 離れて位置するとき、SStt の遺伝子型をもつ個体と ssTT の
遺伝子型をもつ個体の交配により生まれる F1 個体から生じる配偶子の遺伝子型ごとの割合は、
ST：St：sT：st= ㋐ である。

また、F1 個体どうしの交配により生まれるF2 個体の遺伝子型ごとの割合は、S－T－：S－tt：ssT－：sstt= ㋑である。

S 遺伝子座と T 遺伝子座が 40cM 離れて位置しているとすると、F2 個体の遺伝子型ごとの割合
は、S－T－：S－tt：ssT－：sstt= ㋒となる。」

　解 説　　　　　

1cM は、100 回の減数分裂で 1 回組み換えがおこる距離のことです。これは基礎知識となります。

㋐ ですが
SStt と ssTT から生まれる F₁ は、「St」及び「sT」で連鎖しています。そのため、配偶子形成において、組み換えがおきると「ST」「st」の配偶子ができます。こちらの割合の方が低いため、正解は 1 ~ 3 です。

㋑ ですが
F2 における sstt の比率に注目します。F₁ の配偶子は 1/10 が st です。従って、st 同士を有する確率は 1/100 です。正解は 1 or 2 です。

㋒ ですが
㋐、㋑ と同様に、まず F₁ を考えると、40cM なので配偶子の比は ２：３：３：２となります。st の配偶子ができる確率が 2/10 となるため、F₂ における sstt は 4/100 です。

以上より、正解は 1 です。

二倍体生物の染色体に関する記述㋐、㋑、㋒のうち妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。

㋐　2 本の姉妹染色分体にあるDNA の塩基配列は、突然変異が生じない限り全く同じである。
㋑　1 対の相同染色体は互いに同じ遺伝子が同じ順番に並んでおり、全く同じ遺伝情報をもっている。
㋒　相同染色体が対合すると二価染色体ができ、この中には二本鎖DNA が4 組含まれている。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋐、㋒
4．㋑
5．㋑、㋒

　解 説　　　　　

㋐ は妥当な記述です。
姉妹染色分体とは、DNA複製後にできる、同じ遺伝情報をもつ 2 本の染色分体のことです。

㋑ ですが
相同染色体は、同形同大の一対の染色体です。それぞれ両親の配偶子に由来します。従って、同じ遺伝子が並んでいるわけではなく、全く同じ遺伝情報をもってはいません。㋑ は誤りです。

㋒ は妥当な記述です。

以上より、正解は 3 です。

自然選択に関する次の記述の㋐、㋑、㋒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。

「進化とは集団中の対立遺伝子頻度が世代を経るに従って変化することである。常染色体にある遺伝子座について、優性の対立遺伝子を A、その頻度を p、また劣性の対立遺伝子を a、その頻度を q とする。ただし、p + q = 1 である。aa の個体が集団中から完全に除去される場合、a の頻度は ㋐ となる。

最初の世代での a の頻度を q₀ とし選択が t 世代続いたとする（その後の各世代での a の頻度を q₁、q₂、q₃、…、q_t とする）と、q_t = ㋑となる。このことから、適応度が 0 である劣性の対立遺伝子は ㋒ ことが分かる。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
AA の個体の確率が p²、Aa の個体の確率が 2 × p(1-p) と表すことができます。そのため、遺伝子 a の頻度は、分母が p² + 2 × p(1-p)、分子が 2 × p(1-p) の半分です。以下のように整理することができます。

これにより、正解は 1 or 2 です。また、㋑ は q₀/1+q₀t とわかります。

㋒ ですが
遺伝子 a の頻度 q₀/1+q₀t に注目すると、少しずつ分母は大きくなり、全体の値は小さくなりますが、0 になることはありません。よって㋒ は「集団に長らく存続する」です。

以上より、正解は 1 です。

人類進化に関する次の記述の㋐、㋑、㋒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。

「ヒトは霊長類の一種であるが、現生霊長類の中でヒトに最も近縁なのは ㋐ である。人類進化に伴って脳容積は増大し、 ㋑ は現生のヒトとほぼ変わらない脳容積をもっていた。ゲノムの比較によって、 ㋒ 遺伝子におけるアミノ酸変異がヒト言語能力の発達に役割を果たした可能性が示唆されている。」

㋐　㋑　㋒
1．ゴリラ　　　　フローレス原人　　　HOXA13
2．ゴリラ　　　　ネアンデルタール人　HOXA13
3．チンパンジー　フローレス原人　　　FOXP2
4．チンパンジー　ネアンデルタール人　HOXA13
5．チンパンジー　ネアンデルタール人　FOXP2

　解 説　　　　　

㋐ ですが
ヒトに最も近縁な霊長類といえば、ボノボ、チンパンジーです。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
フローレス原人は、身長 1m あまり、小型ヒト属と考えられている、絶滅した原人です。フローレス原人の脳サイズは、猿人と同じくらいの大きさ（小ささ）だと判明しました。ヒトと変わらない脳容積をもっていたのはネアンデルタール人です。正解は 4 or 5 です。

㋒ ですが
HOXA13 は、HOX 遺伝子の一つです。HOX遺伝子は胚発生における形態決定を司る遺伝子です。ヒト言語能力発達と関連する可能性が示唆されているのは FOXP2 です。

以上より、正解は 5 です。