生物
高校生
解決済み

高校生物(専門)です。
大問38の解説部の
系統樹数値『12.25』がどのようにして出てきたのか
教えていただければ幸いです。

[リードC ヒト ラット ウシ 0 152 165 0 188 0 生物種 ヒト ラット ウシ 38. 系統樹と分子時計 ① フィブリンは血液凝固 に関係するタンパク質である。 ヒト, ラットおよび ウシのフィブリンのアミノ酸配列を比較し、2つの 生物の間で異なるアミノ酸の数を表に示した。 なお, アミノ酸が置換する速度は一定で, 共通祖先から分 岐後, 互いに同数ずつ異なる場所にアミノ酸の置換が起きたと仮定する。 (1) 表をもとにヒト, ラット, ウシの系統関係を推定し, 図の系統樹の A~Cに当てはまる種を答えよ。 A[ ]B[ ]C[] (2) ヒトとラットがその共通祖先から分岐したのは7500万年前である。 フィブリンの1つのアミノ酸が別のアミノ酸に置きかわるのにおよ そ何万年必要と考えられるか。 次の① ~ ④ から選べ。 ① 約25万年 ② 約 49万年 ③ 約80万年 ④ 約 99 万年 ④ 約 99 万年 A B 第1章 生物の進化③ C ( ) (3) ウシがヒト, ラット, ウシの共通祖先から分岐したのは,今から何万年前と推定されるか。 次の①~④から最も近いものを選べ。 ( ) ① 約4300万年前 ② 約 8700万年前 ③ 約9300万年前 ④ 約1億8600万年前 p.37 例題4
38. (1) A... ヒト B・・・ ラット C・・・ウシ (AとBは順不同) (2) 4 (3)2 解説(1)共通祖先から分岐して時間が経つほどア ミノ酸の異なる数 (置換数) は多くなる。 すなわち, アミノ酸の置換数が少ないほど, 近縁であるとい える。表より, ヒトとラットのアミノ酸の置換数 は152,ヒトとウシの置換数は 165, ラットとウシ の置換数は 188 である。よって,もっとも置換数 が少ないヒトとラットがもっとも近縁であり,系 統樹のAとBに該当する。残るCはウシとなる。 (2)ヒトとラットのアミノ酸の置換数は152である。 このことから,ヒトとラットがその共通祖先から 分岐したのち,それぞれの種で152個÷2=76 個ずつアミノ酸が置換したと考えることができる。 ヒトとラットが分岐してからアミノ酸が 76 個置換 するのに 7500万年かかっているので,アミノ酸1 個当たりの置換にかかる年数は, 7500万年÷76個= 98.68 万年 / 個 ≒99万年/個となる。 (3) (1)の系統樹より,ウシはヒトやラットよりも先に 共通祖先から分岐している。 理論上では,ヒトと ウシおよびラットとウシの置換数は同じになるが, 実際にはヒトとウシの置換数は165, ラットとウ シのアミノ酸の置換数は188で異なっている。 よっ て,これらの値の平均をとり, ウシとヒトおよび ラットの間では (165個 + 188個)+2=176.5個の アミノ酸が異なっていると考え, 共通祖先からウ シが分岐したのち, それぞれの種で176.5個 2 = 88.25個ずつアミノ酸が置換したと考える。 (2) より, アミノ酸が1個置換するのに約99 万年かか るため, 88.25個のアミノ酸が置換するのにかかる 年数は 99万年/個 × 88.25個=8736.75万年 ≒8700万年となる。 なお,系統樹にアミノ酸の置換数を書きこむと, 以下のようになる。 76 ヒト 12.25 76 ラット 88.25 ウシ
高校生物 生物 生物基礎 生物の進化 分子時計

回答

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ウシとヒト・ラットが分かれて88. 25塩基の置換が起こったということは、上側の枝分かれも同じ年月の経過で合計88.25塩基の置換が起こったと考えられる。
つまり、ヒトとラットが分かれるまでに(88. 25ー76)=12.25塩基の置換が起こり、分かれてから76塩基の置換が起こった。

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