高校生物遺伝の問題

質問

小テストが近いためテスト対策として問題集をやっていたのですがわからない問題がありました。
問題集には解答のみで解説がないため教科書、参考書等で確認してみたのですが条件遺伝子の問題だということはわかるのですがなぜこの答えになるのかがわかりません。どなたかなぜこの答えになるのかわかる方教えてください。

トウモロコシの種子が、紫、赤、白などの色を現わすには、A,C,R,P,の４対の対立遺伝子が関係している。このうちA,C,Rの３つの優性遺伝子が1つでも欠けた場合には、種子は白色になる。A,C,Rの遺伝子にさらに遺伝子Pが加わると、種子は紫色になり、遺伝子pがホモの場合には、種子は赤色になる。
　赤色をつける植物（AACCrrPP）と白色の種子をつける植物（AACCrrPP）とを交雑した。
（１）F１の遺伝子型を答えよ。　解答　AACCRrPp
（２）F1の種子は何色か。　解答　紫色
（３）F1を自家受精して作ったF2では、どのような種子がどのような割合で出現するか。　解答　紫：赤：白＝９：３：４

回答No.3

Tacosan

多分, rrpp の解釈は問題の読み方によると思います＞#2
おそらく出題者は次のように考えているんでしょう:
１．A, C, R の 3つがそろわない (つまり a, c, r のいずれかがホモになる) と「白」
２．A, C, R の 3つがそろう (つまり A, C, R を 全て 1つ以上含む) 場合には
・P があれば紫
・p がホモなら赤
ただ, 文章の書き方からすると, これが最も自然な解釈だと思います. ちょうど, １と２は「。」で区切られてますよね.

回答No.2

Fenrisulfr

では、疑問はすでに解消されているかもしれませんが、一応。

（１）はAACCRRpp（赤）とAACCrrPP（白）との交雑ですね。
これは、赤の方の遺伝情報は必ず『ACRp』、白の方の遺伝情報は必ず『ACrP』なので、第一世代であるF1はその二つを足した『AACCRrPp』になります。

（２）上記の『AACCRrPp』は、問題文の『A,C,Rの３つの優性遺伝子が1つでも欠けた場合』という条件は満たしていないので白色の種子はつけません。
しかし、もう一つの条件である『A,C,Rの遺伝子にさらに遺伝子Pが加わる』は満たしているので、紫色の種子をつける事がわかります。
更にもう一つの条件である『遺伝子pがホモの場合』は満たしていないので、赤色の種子をつける事もないと判るので、疑う余地無く『紫』ですね。

（３）はちょっと面倒ですが、『AACCRrPp』同士を掛け合わせたときの条件分けを考えます。
『AACCRrPp』同士を掛け合わせた場合、提供される遺伝子は『ACRP』である場合、『ACRp』である場合、『ACrP』である場合、『ACrp』である場合の4種類がありえる事がお分かりになるかと思います。
これら同士が組み合わさってF2ができるわけです。その際、どのような組み合わせであろうと『AACC』までは共通するので、そこは考える必要はありません。
問題はその下がどうなるかで、(1)『RP』(2)『Rp』(3)『rP』(4)『rp』がランダムに組み合わされた場合の種子の色の割合が解答になります。
さて、その組み合わせは全部挙げると
(1)×(1)『RRPP』（紫）
(1)×(2)『RRPp』（紫）
(1)×(3)『RrPP』（紫）
(1)×(4)『RrPp』（紫）

(2)×(1)『RRpP』（紫）
(2)×(2)『RRpp』（赤）
(2)×(3)『RrpP』（紫）
(2)×(4)『Rrpp』（赤）

(3)×(1)『rRPP』（紫）
(3)×(2)『rRPp』（紫）
(3)×(3)『rrPP』（白）
(3)×(4)『rrPp』（白）

(4)×(1)『rRpP』（紫）
(4)×(2)『rRpp』（赤）
(4)×(3)『rrpP』（白）
(4)×(4)『rrpp』（白）（赤）

上の１６通りの遺伝子がランダムに作られるわけです。
さて、上の１６通りのそれぞれの場合の色は、問題文にある３つの条件。
条件1：『A,C,Rの３つの優性遺伝子が1つでも欠けた場合は白』
条件2：『A,C,Rの遺伝子にさらに遺伝子Pが加わると紫』
条件3：『遺伝子pがホモの場合は赤』
に従い、上記のような色となります。
数えてみると、紫が９個、赤が４個、白が４個です。
条件1と条件3を共に満たす組み合わせ『rrpp』が一つ存在しているので、その場合がどうなるのかは判断できません。
……はい。私にわかるのはここまでです。
おそらく出題者は『rrpp』の場合、条件1に従い白だと考えているのでしょう。
そう考えれば、綺麗に『紫：赤：白＝９：３：４』ですね。
しかし、そう判断できるような問題文ではないので、出題ミスであると考えられます。

回答No.1

Fenrisulfr

何か問題文に違和感を覚えるのですが、
『赤色をつける植物』の遺伝子は（AACCRRpp）ではないのですか？
そうだと考えると、（１）の答えは全部半分ずつで納得がいくのですが。

補足

ご指摘ありがとうございます。問題の入力ミスです。Fenrisulfrさんのご指摘通り『赤色をつける植物』の遺伝子は（AACCRRpp）でした。