Question

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問3について、解説を読んでもよく分からなかったので分かりやすく教えてください！

論述 計算
作図
350. 分子進化
次の文章を読み、下の各問いに答えよ。
昔,有性生殖を行う 2倍体の植物種Aが, 同種の他の集団と地理的に隔離された絶海の
広島に生育していた。
これら4種は,
長い年月を経てこの島ではA種からB種、C種, D種が生じた。
どの組み合わせにおいても生殖的隔離が確立していた。
2
ある研究者がA種から派生したB種、C種, D種の系統関係を調べるため, 葉緑体DNA
のある遺伝子の塩基配列を比較し
たところ, 表に示されるように6
か所の塩基 (サイト)で変異がみら
15. 生物の進化 393
種
表 4種の葉緑体DNA のある遺伝子の
変異がみられたサイト
サイト
2 (3)
3
さらにこの研究者は,島
内のすべてのA種個体について、
核DNA のある遺伝子を調べたと
ころ, 2種類の対立遺伝子がみつ
かった。その変異はコドンの3番
目にあり,どちらも同じアミノ
酸に対応していた。
4. 下線部①のように単一の系統から, さまざまな環境に進出し, 多様化することを何
と呼ぶか。
問2
HA
下線部②にみられるように,生殖的隔離があるかないかを判断基準とした種を生物
学的種という。 生物学的種の概念をあてはめることが難しい生物が存在する理由を, 生
A 種
B 種
C 種
D 種
1
A G
G C
A G
A
G
C
C
C
4 5
6
A T
A
A © T
T 'T
A Ⓒ T
物の例を1つあげて100字以内で答えよ。
3.表のDNAの塩基配列の差異から, 4種の分子系統樹を最節約法により描け。なお,
A種を外群として用い, 系統樹上のどの部分でどのサイトに塩基の置換が起こったか記
入せよ。
士の対立遺伝子をα 他方をβとする。 研究者が島内で対立
第15章
m

3,6
4
2,5
1
A
C
D
B

問3. ヒントにもあるように, 最節約法とは,過去に起こったと考えられる塩基置
換を系統樹上で復元し、その回数が最も少なくなるような樹形を選択する方法で
あり,分岐してからの時間は考慮しない。 一度置換が生じた箇所は元に戻ること
はないと仮定して,塩基置換の回数が最少になるように,各種を当てはめる。
A種を外群とすることから, A種の塩基配列がどのように変異したかを考える。
まず,サイト3と6の変異は,B,C,Dすべての種がもっている。このことか
ら,サイト3と6では,A種から他の3種の共通祖先が分岐した後さらに次の種
が分かれるまでの間に変異が生じたと考えられる。 次に, C種は、サイト4のみ
他の種と異なっていることから, サイト4は, 種Cが種B, Dの共通祖先と分岐
した後に独自に変異が生じたと考えられる。 サイト2と5で起こっている変異は、
種Bと種Dが共通にもっている。したがって, これらが分岐する前に変異が生じ
たと考えられる。 サイト1の変異は, 種Bのみがもっているので,種Bと種Dが
分岐した後に, 種Bで独自に変異が生じたものと考えられる。