１．概要・はじめに

中学校では，メンデルの遺伝の法則を１組の対立形質から，優性形質と劣性形質の表現型の分離比，３：１を導き出す。これを発展させて２組の対立形質に着目して考えると，それぞれの優性形質と劣性形質の表現型の分離比は９：３：３：１となる。しかし，難しく見えるこの分離比も実は３：１が基本となっている。これを，発展的な学習として展開してみた。

２．モデルを使って実験

科学研究では，実際に行なえないものはモデルを使って実験する。例えば「黒い車は黄色の車より事故が多い」といった仮説をたて，研究するには事故車を調査する以外では，実際に実験をすることは困難である。そこで同じ大きさの黄色の板と黒色の板をどれくらい遠くから認識できるかなど，モデルを使って実験することになる。

遺伝の法則も実際に交配させて結果をみるには時間がかかり，学校現場ではなかなか検証できない。そこでモデルを使って二遺伝子雑種のＦ_２の分離比を求め，さらに，それがどのような配偶子ができることによる結果なのか調べてみることにした。

「２組の対立遺伝子は，お互いに独立して配偶子に分配される」というのが，独立の法則である。

３．自作カードによる実験

２組の対立形質を「形」（丸Ａ，しわａ），「色」（黄Ｂ，緑ｂ）とした場合，Ｆ１（AaBb）の配偶子の遺伝子型の分離比はAB:Ab:aB:ab＝１：１：１：１となる。
よって，Ｆ２の遺伝子型・表現型は次の表のようになる。

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB〔丸・黄〕	AABb〔丸・黄〕	AaBB〔丸・黄〕	AaBb〔丸・黄〕
Ab	AABb〔丸・黄〕	AAbb〔丸・緑〕	AaBb〔丸・黄〕	Aabb〔丸・緑〕
aB	AaBB〔丸・黄〕	AaBb〔丸・黄〕	aaBB〔しわ・黄〕	aaBb〔しわ・黄〕
ab	AaBa〔丸・黄〕	Aabb〔丸・緑〕	aaBb〔しわ・黄〕	aabb〔しわ・緑〕

すなわち，表現型の分離比は=9:3:3:1

これをモデルを使って実験し，その結果がメンデルの法則から予想される理論通りになるか，本校生徒１２０名（後に示すデータは８０人分）を４人ずつのグループに分けてデータを集めてみた。

４．実験方法

［準備］

青色のカード（A），白色のカード（ａ），黄色のカード（Ｂ），緑色のカード（ｂ）と表記して，たくさん用意しておく。

［方法］

①４人で１グループをつくる。２人が雄，２人が雌の役割をする。雌雄それぞれ，１人がエンドウの種子の形に関する遺伝子を担当し，１人が子葉の色に関する遺伝子を担当する。

②遺伝子モデルは次のようにする。

〔形〕

丸　（Ａ）「青色のカード」
しわ（ａ）「白色のカード」

〔色〕

黄色（Ｂ）「黄色のカード」
緑色（ｂ）「緑色のカード」

③１人につき，優性遺伝子４個，劣性遺伝子４個，の合計８個をとり，ポケットに入れる。

④ポケットの中で遺伝子モデルをよく混ぜ（無作為抽出），４人が同時に１個ずつ遺伝子モデルを出し合う。その結果を表に記録する。

⑤出し合った遺伝子モデルを戻し，よく混ぜて（無作為抽出）方法�Cを４８回繰り返す。
※48は9＋3＋3＋1=16　16の倍数である。

次に使用したワークシートを示す。

５．結果

F1の遺伝子型の分離比は，ほぼ25%ずつの1:1:1:1であった。さらに，同時に出した４枚のカードから表現型も記録して集計をしてみたところ次の表のようになった。

６．考察

仮説通り，メンデルの遺伝の法則はF₁，F₂ともに，モデルで証明できた。

また，それぞれの班は48回で，一見たくさんのデータを取ったように感じるが，「表現型の分離比データ」の表を見ると9:3:3:1の理想に遠い班もある。しかし，48回×10班の480回のデータでみると9:3:3:1に近い分離比が出ている。データを増やすことでより理想値に近づくことができた。

ここまで，中学校では学習しない対立する２組の遺伝子をあつかってきたが，１組ずつに注目してみると実は，中学校教科書であつかう３：１になっている。

二遺伝子雑種の交雑で得られる表現型の分離比は

〔丸・黄〕：〔丸・緑〕：〔しわ・黄〕：〔しわ・緑〕＝９：３：３：１である。

これを対立する「形」の形質だけに注目してみると，丸：しわ＝12：4となり，すなわち３：１である。実験結果でも36.1：12.5でほぼ３：１になっている。同じように，対立する「色」の形質に注目してみると，緑：黄＝12：4となり，すなわち３：１である。実験結果でも35.1：13.5でほぼ３：１になっている。

一見難しそうに見えるが，「形」（丸としわ）と「色」（黄と緑）の１つの対立形質だけに注目してみると，やっぱり中学校で学習する，３：１になっている。