染色体の構造変異に関する記述㋐～㋓のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　欠失は、染色体の特定領域が抜け落ちた変異であり、偽潜性（偽劣性）と呼ばれる現象によって検出できる。

㋑　重複は、染色体の特定領域が余分に存在する変異であり、欠失よりも致死となる確率は低い。

㋒　逆位は、一つの染色体が2 か所で切断され、断片の向きが逆転して修復されたことによる変異であり、交叉を促進する働きをする。

㋓　転座は、切断された染色体断片が他の染色体に移る変異であり、多くの植物種に見いだされる。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
欠失についての記述は妥当です。染色体欠失は MLPA 法と呼ばれる遺伝子検査法などにより検出されます。「偽潜性 (偽劣性)」ではないと考えられます。

偽潜性は、字面から「潜性ではないにもかかわらず、欠失により潜性として現れる」という事象です。つまり Aa という対立遺伝子について、A の方に欠失がおきて 「ーa」なり潜性としての性質が現れるということです。これだと単なる潜性として、特に染色体の欠失は検出されません。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
重複についての記述です。

㋒ ですが
逆位についての記述は妥当です。一つの染色体において断片が逆向きになった変異なので、2 本の染色体間における交叉を促進する働きは特にないと考えられます。㋒ は誤りです。

㋓ は妥当です。
転座についての記述です。

以上より、正解は 4 です。

ゲノミクス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。

「コンピュータ解析による ㋐ は、ゲノム配列の中から、遺伝子、調節配列及びその他の特徴を同定する。タンパク質をコードする遺伝子の転写産物の実験解析による ㋐ は、㋑ を決定することができる。また、調べたいゲノム配列をデータベースで ㋒ 検索することや生物種間で比較することは、そのゲノム配列の機能予測や進化パターンの同定に役立つ。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
「㋐ は、…特徴を同定する」とあります。アセンブリは「組み立てる」、アノテーションは「注釈」という意味です。情報解析の文脈なので「アノテーション」が妥当です。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
「タンパク質をコードする遺伝子」を解析しているので「エキソン」が妥当と考えられます。エンハンサーは、遺伝子の転写量を増加させる作用をもつ DNA 領域です。正解は 3 or 4 です。

㋒ ですが
データベースで調べたいゲノム配列について検索するという記述なので「相同性」が妥当と考えられます。ちなみに、共通の祖先に由来しない類似した形態や機能が「相似」です。

以上より、正解は 4 です。

自殖性植物であるコムギの粒色は赤から白へ連続的な変異を示す。赤と白の 2 系統を交配したところ、F₁ 世代では全ての個体は中間色であり、自殖した F₂ 世代では赤から白まで 11 の表現型クラスに分離した。この粒色の変異が連鎖していない 5 対の相加的な遺伝子によって決まっているとすると、F₂ 世代において、白となる個体の割合として最も妥当なのはどれか。

ただし、5 対の遺伝子は、効果が等しく、環境との相互作用を示さず、適応度に差がないものとする。

　解 説　　　　　

赤から白の 11 の表現型クラスに分離した　とさらっと書いてありますが、よく観察して分類できたな！すごい… と感動する設定でした。白、赤1、赤2 …、赤 10 の 11 種類ということですね。赤 1 からだんだん赤 10 へと濃くなっていくというイメージでよいと考えられます。

AABBCCDDEE と　aabbccddee から、F₁ AaBbCcDdEd を得て、ここから自殖した時の白の個体の割合が問われています。ちなみにですが、F₁ は赤 5 に対応します。

配偶子として 「abcde」 ができる確率は 1/2⁵ です。共に abcde が出会った時のみ 白と考えられるので、1/2⁵ × 1/2⁵  = 1/2¹⁰ です。

以上より、正解は 5 です。

トランスポゾンに関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　ショウジョウバエの copia 因子の転移には、逆転写反応が必要である。

㋑　ヒトゲノムではDNA トランスポゾンが活発に転移している。

㋒　SINE はヒトゲノムで最もコピー数が多い転移因子のグループである。

㋓　トウモロコシの Ac 因子は転移に必要な領域を失っており、ゲノム中で転移できない。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ は妥当です。
ショウジョウバエの copia 因子はレトロトランスポゾンの一種として知られています。レトロトランスポゾンは、自分自身を RNA に複写した後、逆転写酵素によって DNA に複写し返されることで移動します。

㋑ ですが
ヒトゲノムでは DNA トランスポゾンは活動していないとされています。「活発に転移している」わけではありません。㋑ は誤りです。

㋒ は妥当です。
SINE：Short interspersed nuclear element　短鎖散在反復配列　は、長さ 100 から 700 塩基対の、非自律型・ノンコーディング転移因子です。

㋓ ですが
トウモロコシの転移因子 Ac は、大きさが 4.6 kb で、自ら転移するのに必要な転移酵素遺伝子を持つ自律性因子です。「転移に必要な領域を失っており、ゲノム中で転移できない」わけではありません。㋓ は誤りです。

以上より、正解は 2 です。

古生代に起きた生物の陸上進出に関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　化学合成細菌がオゾンを生成したことで紫外線が遮られ、生物が陸上に進出できた。

㋑　原始的な陸上植物であるクックソニアは、維管束をもっていなかった。

㋒　節足動物は、脊椎動物に先立って陸上に進出した。

㋓　脊椎動物は、陸上進出に先立って羊膜を獲得した。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
「光合成細菌」が酸素合成し、酸素濃度が高くなってオゾン生成という流れです。「化学合成細菌がオゾンを生成」ではありません。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
植物体として知られている最古の化石がクックソニアの化石です。クックソニアは、コケ植物とシダ植物の共通祖先と考えられ、維管束をもっていないことが特徴です。

㋒ は妥当です。
陸上進出動物についての記述です。

㋓ ですが
陸上進出した後に羊膜獲得という流れです。㋓ は誤りです。

以上より、正解は 3 です。

中立的な遺伝子座の置換速度に関する次の記述の ㋐ ～ ㋓ 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。

「ある遺伝子座の世代当たりの突然変異率を μ とするとき、個体数 N の二倍体生物において、この遺伝子座に世代ごとに現れる新たな対立遺伝子の数は ㋐ である。

このとき、個体数が少ない集団では、遺伝的浮動の効果は ㋑ く、新たな対立遺伝子が出現する数は ㋒。これらのことから、この遺伝子座の置換速度は、個体数が多い集団と比べて ㋓ ということが予想できる。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
具体的に考えればわかりやすいと思います。 N = 100 で、突然変異率が 0.1 としましょう。(1/2N) × μ だとすると 1/2000 になります。少なすぎるとわかるのではないでしょうか。㋐ は「2Nμ」が妥当です。正解は 3 ~ 5 です。

㋑、㋒ ですが
遺伝的浮動とは、自然選択と無関係な変異が偶然広まることです。個体数が少なければ偶然広まる確率は強いと考えられます。しかし、個体数が少なければ 2Nμ の N が小さいために、新たな対立遺伝子が出現する数は少なくなります。㋑ は「強」、㋒ は「少ない」が妥当です。これにより、㋓ は「変わらない」とわかります。

以上より、正解は 4 です。