独立の法則 9:3:3:1Independent Assortment 9:3:3:1

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 丸・黄（RRYY）の純系と、しわ・緑（rryy）の純系をかけ合わせます。子（F1）の種子はどんな形と色になると思いますか。また、そのF1どうしをかけ合わせた孫（F2）には、どんな種類の種子が、どのくらいの割合で現れると思いますか。A pure-breeding round, yellow plant (RRYY) is crossed with a pure-breeding wrinkled, green plant (rryy). What shape and color do you think the offspring (F1) seeds will have? If F1 plants are then crossed with each other, what kinds of seeds do you think will appear in the F2, and in roughly what proportions?💡 形だけ、色だけを1つずつ考えたとき、F2で顕性と潜性の形質はどんな比で現れたかを思い出そう。Recall the ratio of dominant to recessive traits in the F2 when you follow only one trait (shape alone, or color alone).
2. F2の種子を16個だけ調べた場合と、500個くらい調べた場合とでは、結果の比はどうちがうと思いますか。If you examine only 16 F2 seeds versus about 500, how do you think the resulting ratios will differ?💡 コインを数回だけ投げたときと、何百回も投げたときの表の割合を思い浮かべてみよう。Think about the share of heads when you toss a coin a few times compared with hundreds of times.

2動かしてみようTry it

1. 「①P→F1」を押し、親（P）の 丸・黄 RRYY と しわ（皺）・緑 rryy から、それぞれ1種類ずつの生殖細胞（RY と ry）ができ、F1がどんな種子になるかを見る。Press "①P→F1". Watch each parent (round, yellow RRYY and wrinkled, green rryy) make one gamete type each (RY and ry), and see what kind of seed the F1 becomes.
2. 「②減数分裂」を押し、F1（RrYy）の細胞で染色体の「並び方ア (1/2)」と「並び方イ (1/2)」から、どんな生殖細胞ができるかを最後まで見る。上の「F1 がつくる生殖細胞の割合」の帯を記録する。Press "②Meiosis" and watch to the end how gametes form from the two chromosome arrangements in the F1 (RrYy) cell, "Alignment A (1/2)" and "Alignment B (1/2)". Record the "Share of gametes made by F1" bar.
3. 「③表」を押し、4×4のパンネット表が16マス埋まっていく様子と、右の「表現型ごとのセル数」を見る。埋まったら、いくつかのマスをタップ（ポイント）して遺伝子型と表現型を確かめる。Press "③Table" and watch the 4×4 Punnett square fill its 16 boxes while the "Boxes per phenotype" tally on the right grows. When it is full, tap (or point at) a few boxes to check their genotype and phenotype.
4. 「④F2調査」を押し、スライダー「F2の調査個体数 N」をいちばん左（16）にして「再サンプル」を3〜4回押す。そのたびに実測の棒と「ずれ平均」がどう変わるかを記録する。Press "④Count", move the "F2 sample size N" slider all the way left (16) and press "Resample" 3–4 times. Each time, record how the observed bars and the "avg. difference" change.
5. スライダーをいちばん右（512）にして同じように「再サンプル」を数回押し、N=16のときと比べる。棒グラフの棒にタップ（ポイント）すると、パンネット表の対応するマスが赤枠で示されることも確かめる。Move the slider all the way right (512), press "Resample" several times again, and compare with N=16. Also tap (or point at) a bar in the bar chart and check that the matching boxes in the Punnett square get a red outline.

3確かめようCheck

1. F1の種子はどんな形と色で、遺伝子型は何ですか。What shape and color are the F1 seeds, and what is their genotype?→ F1はすべて丸・黄で、遺伝子型はすべて RrYy。丸・緑、しわ・黄、しわ・緑の種子は1つもできない。All F1 seeds are round and yellow, and all have the genotype RrYy. No round-green, wrinkled-yellow or wrinkled-green seeds appear.
2. F1（RrYy）がつくる生殖細胞は何種類で、それぞれどんな割合ですか。How many kinds of gametes does the F1 (RrYy) make, and in what proportions?→ RY・Ry・rY・ry の4種類で、それぞれ25%ずつ（1:1:1:1）。R と r は別々の生殖細胞に分かれ、Y・y がどちらに入るかは R・r と関係なく決まる。並び方アから RY と ry、並び方イから Ry と rY ができる。Four kinds, RY, Ry, rY and ry, at 25% each (1:1:1:1). R and r go into different gametes, and whether Y or y goes with them does not depend on R or r. Alignment A gives RY and ry; Alignment B gives Ry and rY.
3. パンネット表の16マスを表現型ごとに数えると、それぞれ何マスになりますか。形だけ、色だけで数えるとどうなりますか。When you count the 16 boxes of the Punnett square by phenotype, how many are there of each? What happens if you count by shape only, or by color only?→ 丸・黄 9、丸・緑 3、しわ・黄 3、しわ・緑 1 で 9:3:3:1。形だけなら 丸:しわ ＝ 12:4 ＝ 3:1、色だけなら 黄:緑 ＝ 12:4 ＝ 3:1 になる。Round-yellow 9, round-green 3, wrinkled-yellow 3, wrinkled-green 1, giving 9:3:3:1. By shape only, round : wrinkled = 12:4 = 3:1; by color only, yellow : green = 12:4 = 3:1.
4. N=16 と N=512 では、実測の比と理論の比 9:3:3:1 とのずれはどうちがいましたか。How did the gap between the observed ratio and the theoretical 9:3:3:1 differ between N=16 and N=512?→ N=16では「再サンプル」のたびに結果が大きく変わり、しわ・緑が0個や4個になるなど「ずれ平均」が数pt〜10pt近くになることもある。N=512では毎回ほぼ 9:3:3:1（16個あたり約 9:3:3:1）になり、「ずれ平均」は1pt前後と小さい。At N=16 the result changes a lot with every "Resample" (for example, wrinkled-green can be 0 or 4), and the "avg. difference" can be several points up to nearly 10. At N=512 it is close to 9:3:3:1 every time (about 9:3:3:1 per 16), and the "avg. difference" is small, around 1 point.

4考えようThink further

1. 形の比も色の比もそれぞれ 3:1 なのに、2つを合わせると 9:3:3:1 になるのはなぜですか。Shape alone and color alone each give 3:1. Why do the two together give 9:3:3:1?→ 形の遺伝子と色の遺伝子は、それぞれ別々に（独立に）子に伝わるので、2つの確率をかけ合わせられる。丸・黄は 3/4×3/4＝9/16、丸・緑は 3/4×1/4＝3/16、しわ・黄は 1/4×3/4＝3/16、しわ・緑は 1/4×1/4＝1/16 となり、9:3:3:1 になる。The shape gene and the color gene are passed on separately (independently), so their probabilities can be multiplied: round-yellow 3/4×3/4 = 9/16, round-green 3/4×1/4 = 3/16, wrinkled-yellow 1/4×3/4 = 3/16, wrinkled-green 1/4×1/4 = 1/16, giving 9:3:3:1.
2. メンデルは F2 の種子を556個調べ、315:108:101:32 という結果を得ました。ぴったり 9:3:3:1 にならないのに、この結果から9:3:3:1の規則性を考えてよいのはなぜですか。Mendel examined 556 F2 seeds and found 315:108:101:32. Why is it reasonable to conclude a 9:3:3:1 pattern even though the result is not exactly 9:3:3:1?→ どの種子ができるかは偶然で決まるので、実測には必ずばらつきがある。シミュレーションのN=512のように調べる数が多いとばらつきの影響は小さくなり、315:108:101:32 は 16個あたり約 9.1:3.1:2.9:0.9 で 9:3:3:1 にとても近い。数が少ないと（N=16のように）大きくずれることもあるので、多くの個体を調べることが大切である。Which seed forms is a matter of chance, so real counts always vary. With large samples, like N=512 in the simulation, the effect of this variation becomes small; 315:108:101:32 is about 9.1:3.1:2.9:0.9 per 16, very close to 9:3:3:1. With small samples (like N=16) the result can be far off, which is why many individuals must be counted.

よくある誤解Common misconceptions

• 「F2では顕性：潜性 ＝ 3:1 なので、形と色の2つの形質でも 3:1 の2種類しか現れない」→ 実際は形と色が独立に組み合わさるので、F1にはなかった 丸・緑 や しわ・黄 も現れ、4種類が 9:3:3:1 になる。"F2 shows dominant : recessive = 3:1, so with two traits there will still be only two types in a 3:1 ratio." In fact shape and color combine independently, so new combinations not seen in F1 (round-green and wrinkled-yellow) also appear, giving four types in a 9:3:3:1 ratio.
• 「16個調べれば、必ず 9個・3個・3個・1個 になる」→ 9:3:3:1 は確率の比であり、少ない数では大きくずれる。調べる数を増やすほど実測の比が理論の比に近づく。"If you count 16 seeds, you will always get exactly 9, 3, 3 and 1." 9:3:3:1 is a ratio of probabilities; small samples can be far off, and the observed ratio approaches the theoretical one only as more individuals are counted.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)