【中3理科】遺伝の規則性と進化の要点まとめ｜顕性:潜性=3:1になるのは孫の代

中3理科「遺伝の規則性と進化」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。この単元は、「遺伝子の記号 A・a で、親から子・孫への伝わり方を表に書く」ことと、「化石や骨格のくらべ方から、生物が変わってきたことを説明する」ことの2つが分かれば解けます。どの見出しも「答え → 図 → 理由 → 解き方」の順に書いています。紙に書いて練習したい人は、下の無料プリントを使ってください。

親の特徴はどのように子に伝わる？ 無性生殖と有性生殖のちがい

📄 プリント2ページ

体細胞には、形や大きさが同じ染色体が2本ずつ対になって入っています。対になる染色体の同じ位置に、1つの形質を決める遺伝子が1つずつあり、2つで対になっています。

理由：同じ親から生まれたきょうだいで形質がちがうのは、次の3つがあるからです。

• 減数分裂で、対になる遺伝子の片方ずつが生殖細胞に入る。
• どちらの遺伝子が入るかは、生殖細胞ごとにちがう。
• どの卵とどの精子が受精するかで、子の遺伝子の組み合わせがちがう。

基本無性生殖でできた子と有性生殖でできた子のうち、親とまったく同じ遺伝子を受けつぐのはどちらですか。

表で「子が受けつぐ遺伝子」の行を見ます。親とまったく同じなのは無性生殖の方です。

答え：無性生殖でできた子

理由同じ両親から生まれたきょうだいで、形質がちがうことがあるのはなぜですか。

「生殖細胞ごとにちがう遺伝子が入る」と「受精の組み合わせ」の2つを入れて書きます。

答え：減数分裂で、どちらの遺伝子が生殖細胞に入るかが生殖細胞ごとにちがい、どの卵とどの精子が受精するかによって、子の遺伝子の組み合わせがちがうから。

メンデルのエンドウの実験：純系・対立形質・かけ合わせ

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理由：エンドウが調べやすい理由は、次の3つです。

• 形質のちがいがはっきりしていて、区別しやすい。
• 自家受粉するので純系が得やすい。ほかの花粉が混ざらないからです。
• 育てやすく、多くの種子がとれる。数が多いと割合の決まりが見つけやすいからです。

用語：

• 自家受粉：花粉が、同じ個体の花のめしべにつくこと（エンドウは、花弁がおしべとめしべを包むので起こりやすい）。
• 純系：親・子・孫と何代も自家受粉をくり返しても、すべて親と同じ形質が現れる系統。
• 対立形質：丸い種子としわのある種子のように、どちらか一方しか現れない形質どうし。

かけ合わせのしかた：ほかの個体の花粉をつけて調べるときは、次の手順で行います。

• つぼみのうちに、おしべを取り除く。自家受粉しないようにするためです。
• ほかの個体の花粉を、筆などでめしべにつける。

基本次のうち、対立形質の組はどれですか。ア 丸い種子としわのある種子　イ 丸い種子と黄色の子葉　ウ 緑色のさやと高い草たけ

対立形質は、同じ形質（種子の形・子葉の色など）の中で、どちらか一方しか現れないものどうしです。

答え：ア

標準エンドウは、育てやすく、多くの種子がとれます。多くの種子がとれると、遺伝の規則性を調べるのに都合がよいのはなぜですか。

孫の種子の数の割合から、決まりを見つけます。

答え：数が多いと、割合の決まりが見つけやすいから。

純系どうしをかけ合わせると？ 顕性形質と潜性形質

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子の種子は、すべて丸い種子でした。この子を自家受粉させると、孫は丸い種子が5474個、しわのある種子が1850個で、およそ3：1で現れました。

用語：顕性形質は、対立形質をもつ純系どうしをかけ合わせたとき、子に現れる形質です。潜性形質は、子に現れない形質です。以前は優性形質・劣性形質といいましたが、優れている・劣っているという意味ではなく、表に現れるか、かくれるかのちがいです。

メダカの体色でも同じです。黒色のメダカ（顕性）とヒメダカ（潜性）の純系をかけ合わせると、子はすべて黒色です。子どうしをかけ合わせると、孫は 黒色：ヒメダカ ＝ およそ3：1 になります。

基本子葉が黄色の純系と、緑色の純系をかけ合わせました。できた子の子葉は何色ですか。

上の表で、子葉の色は黄色が顕性形質です。子には顕性形質だけが現れます。

答え：黄色

標準上のかけ合わせでできた子を自家受粉させたところ、孫の子葉が黄色の種子が約4500個できました。緑色の種子は約何個できたと考えられますか。

孫では、顕性：潜性 ＝ およそ3：1 です。黄色は比の3にあたります。

比の1あたり：4500÷3＝1500（個）

答え：約1500個

子にしわが現れないのはなぜ？ 遺伝子の記号と分離の法則

📄 プリント5ページ

分離の法則：減数分裂のとき、対になっている遺伝子が分かれて、別々の生殖細胞に入ることです。

• 親の対になる遺伝子を書く（AA と aa）。
• 生殖細胞には1つずつ入る（AA の親からは A、aa の親からは a）。分離の法則で、対の遺伝子が分かれるからです。
• 受精で合わさる（Aa）。
• A が1つでもあれば、顕性形質（丸）が現れる。

理由：子（Aa）はしわの遺伝子 a をもっています。ただ、A があるので丸が現れ、a は孫に受けつがれます。

標準さやが緑色の純系（遺伝子 BB）と、さやが黄色の純系（遺伝子 bb）をかけ合わせました。子の遺伝子の組み合わせと、子のさやの色を答えなさい。ただし、緑色が顕性形質です。

生殖細胞：BB の親からは B、bb の親からは b が1つずつ入る

受精で合わさる：B と b で Bb

B があるので、顕性形質の緑色が現れる

答え：遺伝子の組み合わせ Bb、さやの色は緑色

基本遺伝子の組み合わせが Aa の種子と aa の種子の形は、それぞれ何ですか（A が丸、a がしわの遺伝子）。

A が1つでもあれば、顕性形質（丸）が現れます。aa だけが、しわです。

答え：Aa は丸、aa はしわ

孫で丸：しわ＝3：1 になるのはなぜ？ 表で求める

📄 プリント6ページ

• 子の生殖細胞は、A と a が同じ数できる。分離の法則のためです。
• 卵細胞を縦、精細胞を横に書いた表をつくり、4マスをうめる（AA・Aa・Aa・aa）。
• 数えて比にする。AA：Aa：aa ＝ 1：2：1、丸：しわ ＝ 3：1。AA と Aa はどちらも丸だからです。

孫が400個できたら？

丸い種子約300個のうち、AA は約100個で、丸の3つに1つです。しわのある種子の数が分かっているときは、しわが比の1、丸が比の3にあたります。しわが約120個なら、丸は約 120×3＝360個です。

標準草たけが高い純系（TT）と低い純系（tt）をかけ合わせた子（Tt）を自家受粉させ、孫を800本育てました。高い株、低い株、遺伝子の組み合わせ TT・Tt・tt は、それぞれ約何本ですか。ただし、高いが顕性形質です。

表をつくると、TT・Tt・Tt・tt の4マスです。

TT：Tt：tt ＝ 1：2：1、高い：低い ＝ 3：1

比の1あたり：800÷4＝200（本）

答え：高い約600本、低い約200本。TT 約200本、Tt 約400本、tt 約200本

標準上のかけ合わせの孫で、低い株が約90本できました。高い株は約何本できたと考えられますか。

低い株が比の1、高い株が比の3にあたります。

90×3＝270（本）

答え：約270本

発展上のかけ合わせの孫で、高い株が約480本できました。そのうち、遺伝子の組み合わせが TT の株は約何本ですか。

高い株は TT と Tt で、比は 1＋2＝3 です。TT はその3つに1つです。

480÷3＝160（本）

答え：約160本

丸い種子の遺伝子の組み合わせは、どうすれば分かる？

📄 プリント7ページ

遺伝子カードのモデル実験：子（Aa）の、対になる遺伝子を、カードで表して確かめます。

• 2人がそれぞれ、A と a のカードを1枚ずつ持つ。子（Aa）の、対になる遺伝子を表すためです。
• 見ないで1枚ずつ出す。減数分裂で、どちらか一方が生殖細胞に入ることを表すためです。
• 出た2枚の組み合わせを記録して、もとに戻す。受精を表すためです。
• 何回もくり返すと、AA：Aa：aa は 1：2：1 に近づく。

いろいろなかけ合わせ：

2つの個体の種子を合わせて数えると？ AA の丸い種子と Aa の丸い種子を自家受粉させ、4個ずつ種子ができたとして、足します。

標準丸い種子Xをしわのある種子（aa）とかけ合わせたところ、できた種子は丸が98個、しわが102個でした。Xの遺伝子の組み合わせは何ですか。また、別の丸い種子Yでは、できた種子がすべて丸でした。Yの遺伝子の組み合わせは何ですか。

X：丸としわがほぼ同じ数（1：1）です。丸：しわ ＝ 1：1 になるのは Aa × aa のときです。

Y：すべて丸になるのは AA × aa です（すべて Aa）。

答え：X は Aa、Y は AA

発展AA の丸い種子を自家受粉させて種子が8個、Aa の丸い種子を自家受粉させて種子が12個できたとします。2つを合わせた丸としわの数を答えなさい。

AA から：すべて丸なので、丸8個、しわ0個

Aa から：丸：しわ ＝ 3：1 なので、12個のうち丸9個、しわ3個（12÷4＝3）

合わせて：丸 8＋9＝17個、しわ 0＋3＝3個

答え：丸17個、しわ3個

遺伝子の正体は DNA：遺伝子を利用した技術

📄 プリント8ページ

遺伝子を利用した技術：

遺伝子組換えは、ある生物の遺伝子をとり出して、別の生物の細胞に入れ、新しい形質をもたせる技術です。遺伝子の技術を使うときは、安全か、自然界のほかの生物に影響がないかを調べることも大切です。

理由（DNA鑑定で人を見分けられるわけ）：DNA は、一卵性の双子のほかは、一人ひとりちがいます。1人の体細胞は、体細胞分裂でふえたので、どれも同じ DNA をもちます。だから、髪の毛や血液から調べて、くらべられます。

基本遺伝子の本体である物質を、アルファベット3文字で何といいますか。

染色体にふくまれる、ひものような形の物質です。遺伝子はその一部です。

答え：DNA

標準次のうち、遺伝子組換えの例はどれですか。ア 肉の量が多いマダイ　イ ヒトの遺伝子を大腸菌に入れてつくる、糖尿病の薬（インスリン）　ウ 犯罪の捜査に使う、髪の毛からの個人の見分け

遺伝子組換えは、別の生物の遺伝子を入れる技術です。アは生物がもつ遺伝子のねらった所を変えるゲノム編集、ウは DNA 鑑定です。

答え：イ

進化とは？ セキツイ動物の共通点と、現れた順・シソチョウ

📄 プリント9・10ページ

5つのなかまの共通点：中学1年生で学んだ5つのなかまの特徴を、表で見ます。

○の数は、魚類 → 両生類 → は虫類・鳥類・哺乳類と、段階的にふえています。共通する特徴が多いなかまほど、近い関係にあると考えられます。前のなかまの特徴を受けつぎながら新しい特徴が加わって変わってきたと考えると、段階的な共通性が説明できます。進化は、遺伝子が変化し、それが子孫に受けつがれて起こると考えられています。

カモノハシ：体の表面は毛で、子を乳で育てるので、哺乳類の特徴があります。ところが、卵をうむので、は虫類・鳥類と共通する特徴もあります。哺乳類のなかまですが、卵をうむなかまとも共通点があるということです。

現れた順：化石から調べると、魚類 → 両生類 → は虫類 → 哺乳類 → 鳥類の順に現れ、水中から陸上へ広がりました。

図の帯の左はし（いちばん古い化石）を見ると、哺乳類は約2億年前、鳥類は約1億5000万年前です。数が大きいほど昔なので、哺乳類が先に現れました。

シソチョウ：約1億5000万年前（中生代）の地層から化石が見つかった生物です。

2つのなかまの中間的な特徴をもつ生物の化石は、進化の証拠と考えられます。鳥類は、は虫類から進化したと考えられています。

基本両生類（約4億年前から）と、は虫類（約3億年前から）では、どちらが先に地球に現れましたか。

数が大きいほど昔です。4億年前の方が昔です。

答え：両生類

標準上の表で、「親は肺で呼吸する」にあてはまるなかまを、すべて書きなさい。

表の「親は肺で呼吸する」の行で、○のなかまを探します。魚類だけが－です。

答え：両生類・は虫類・鳥類・哺乳類

理由クジラの祖先が、陸上を歩いていたと考えられるのはなぜですか。

クジラの体の中に何があるかに注目します。

答え：クジラの体の中に、後ろあしの骨のなごりの小さな骨があるから。

形もはたらきもちがう前あしが、なぜ進化の証拠になる？ 相同器官

📄 プリント11ページ

骨格を見ると、ハトの翼もふくめて、どれも上の骨1本・下の骨2本・手首と指の骨という、基本のつくりが同じです。つかむ・歩く・泳ぐ・飛ぶと、はたらきも形もちがいますが、もとは同じ前あしだったと考えられます。

理由：共通の祖先から、それぞれの生活場所（生息環境）に合うように進化したので、形やはたらきがちがうようになったと考えられます。チョウのはねは、骨格のつくりがちがうので、相同器官ではありません。

クジラの祖先：クジラの体の中に、後ろあしの骨のなごりの小さな骨があります。クジラの祖先は、4本のあしで陸上を歩いていたと考えられます。

基本ヒトのうで・クジラのひれ・コウモリの翼のように、形やはたらきはちがうが、基本のつくりが同じで、もとは同じ器官と考えられるものを何といいますか。

骨格の基本のつくりが同じことに注目します。

答え：相同器官

標準コウモリの翼とチョウのはねは、相同器官といえますか。理由もあわせて答えなさい。

コウモリの翼は前あしの骨のつくりが基本と同じです。チョウのはねは、骨格のつくりがちがいます。

答え：いえない。チョウのはねは骨格のつくりがちがい、もとは同じ器官と考えられないから。

理由カモノハシは卵をうみますが、哺乳類のなかまと考えられます。それはなぜですか。

「毛」と「乳」の2つを入れて書きます。

答え：体の表面が毛でおおわれ、子を乳で育てるという、哺乳類の特徴をもつから。

生物は水中から陸上へ：乾燥にたえるつくり

📄 プリント12ページ

動物：なかまごとのつくり

は虫類以降の「殻のある卵」「胎生」「かたいうろこ」などは、乾燥にたえるつくりです。両生類は、水中から陸上へ生活の場を広げた最初のセキツイ動物ですが、卵は水中にうみます。鳥類と哺乳類は、羽毛や毛で体温を保つ恒温動物です。

植物は、どのようにして乾燥した陸上に広がった？

• コケ植物は、根・茎・葉の区別がなく、体の表面から水を吸うので、湿った所で育つ。胞子でふえる。
• シダ植物は、根・茎・葉の区別があり、根から吸った水を体全体に運ぶ管（維管束）があるので、コケ植物より乾いた所でも育つ。胞子でふえる。
• 種子植物は、乾燥にたえる種子でふえるので、乾燥した所にも広がった。
• 被子植物は、胚珠が子房に包まれている（裸子植物は胚珠がむき出し）。

基本次の3つのなかまのうち、陸上に殻のある卵をうむのはどれですか。魚類・両生類・は虫類

上の表の「卵や子」の列を見ます。魚類と両生類は、水中に殻のない卵をうみます。

答え：は虫類

標準コケ植物・シダ植物・被子植物・裸子植物のうち、種子をつくらず、胞子でふえるなかまをすべて書きなさい。

種子をつくるのは種子植物（裸子植物と被子植物）です。残りのコケ植物とシダ植物は、胞子でふえます。

答え：コケ植物・シダ植物

理由種子植物が、乾燥した場所にも広がれたのはなぜですか。

「種子」と「乾燥にたえる」を入れて書きます。

答え：乾燥にたえる種子でふえるから。

まとめ

遺伝子は染色体にふくまれ、無性生殖では親と同じ、有性生殖では両親から半分ずつ受けつがれます。純系どうしをかけ合わせると、子には顕性形質だけが現れ、孫では顕性：潜性がおよそ3：1です。遺伝子の記号で書くと、孫の AA：Aa：aa は1：2：1で、A が1つでもあれば顕性形質が現れます。遺伝子の本体は DNA です。進化は、化石の現れた順、シソチョウのような中間的な特徴をもつ生物、相同器官、乾燥にたえるつくりから考えられます。プリントの確認問題で、表を書く練習と記述を、手を動かして練習してみてください。