二遺伝子雑種に関する遺伝子の組み合わせ

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実験2〔探究活動〕　二遺伝子雑種に関する遣伝子の組み合わせ

教科書p.75～76所要時聞1時聞

【指導目標】　遺伝子モデルを使って，二遺伝子雑種の遺伝子の組み合わせと，

形質の分離比を調べ，遺伝子の伝わり方を理解させる。

【準備】　遺伝子モデル〈白黒の碁石など)，4人1組の班

【準備上の留意点】　モデルは碁石やビー玉・ボタン・黒豆や大豆・カードなど

いろいろ考えられる。入手しやすいものを使用されたい。「A」「B」と書いたカー

ドをつくっておけば，「O」カードを足して，血液型のモデル実験にも応用できる。

カードはトランプ大で厚いケント紙か板目紙くらいの厚さが使いやすい。

【方法上の留意点】　数は各遺伝子4個ずつとしたが，2個以上なら何個でもよい

だろう。回数も48回としたが，50回でも100回でも多いほどよい。ただ，生徒の興

味が続かないことと，時間の関係から， 1時間の実験では40～50回が適当である。

実験の意味からして，遺伝子を1回ずつもどすほうがよいと思われるが，48枚のカ

ードを用いて，1回ずつもどしたとき，もどさずに行ったときと，10枚のカードで1

回ずつもどしたとき，5回続けて出してはもどして切ったときとでは，結果には大

差がなかった。

【結果例】

①　カード4枚ずつで1回ごとにカードをもどした場合

	AB	Ab	Ab	ab
雄の配偶子	9	17	10	12
雌の配偶子	10	11	15	12

	丸・黄	丸・緑	しわ・黄	しわ・緑
数	23	12	10	3
比	7.7	4	3.3	1	実験χ²値＝1.7

②　1クラス11班のデータを集計した例

	丸・黄	丸・緑	しわ・黄	しわ・緑
数	261	99	99	41
比	6.4	2.4	2.4	1	実験χ²値＝5.09

③　3クラスのデータを集計した例

	丸・黄	丸・緑	しわ・黄	しわ・緑
数	861	304	289	115
比	7.5	2.6	2.5	1	実験χ²値＝3.87

得られた結果が理論比とみなしてよいような結果となっているかを統計的に調べ

る「χ²検定法」がある(→p.99参照)。

【考察】

①　全体として，仮説の理論値に近い比になるが，個々の班では，データにばらつ

きが生じる。クラス・学年のデータを集計して，データ数が多くなるほど，理論値

に近づくことを示すとよい。厳密には，仮説の正否はχ²検定法により検証する。

実験χ²値が理論χ²値より小さければ仮説は正しく，逆に大きければ仮説は誤り

か，実験にミスがあったといえる。

②　一般にデータが増えるに従って，確率的に生じることは理論値に近づく。しか

し，データが少なくても理論値に近いことはよくある。

【発展】

実験室にコンピュータがあれば，下記の発展例のABO式血液型やこの二遺伝子雑

種の実験で各班のデータを集計する際，電卓がわりに，表計算のソフトを用いて，

各班のデータを集計し，結果をすぐに示すことができる。このモデル実験は，一遺

伝子雑種でもできるし，ABO式血液型にも応用できる。また，ここでは，雌雄の配

偶子の遺伝子型に注目させたが，単にF₂の表現型の比を求めるだけでもよいだろう。

碁石やカードが出されるたびに，遺伝子型を表現型になおす作業をくり返し行うこ

とで，はじめは遺伝子型と表現型の区別もつかなかった生徒も，次第に慣れ，すば

やく表現型がいえるようになる。

【発展例】　ヒトのABO式血液型について，同様に遺伝子モデルを使って行うと，

興味をもって取り組むことがあるので紹介する。トランプ大のカードにA型はAO，

B型はBO，ABはABの遺伝子型として，AとO，BとO，AとBのカードを各10枚用意す

る。O型はOOなのでOのカードを20枚用意する。(O型の役はカードがOばかりでつ

まらないので，つくらなくてもよい。)一遺伝子雑種なので二人一組となり，父役

と母役を決めて，実験2と同様に結果を記録する。結果の例を以下に示しておく。

詳しくは，χ²検定法で実験値が理論値に適合しているかどうか判定するとよい。