遺伝学ツール

パネットの方形ジェネレーター（遺伝子型比・表現型比つき）

一遺伝子雑種・二遺伝子雑種・三遺伝子雑種、ABO式血液型、伴性遺伝、不完全優性のパネットの方形を作成し、全マスと二つの分離比を計算して描きます。宿題やプリント、生物の授業スライドに。

パネットの方形のスタイル

スタイルごとに別の交配で示しています。キンギョソウの不完全優性を花の色でマス分けした図、Tt × tt の白黒練習プリント（配偶子だけ記入しマスは空欄）、方眼ノートに手書きした二遺伝子雑種の検定交雑、暗い背景のスライドに描いたウシの粕毛（ロース）の共優性です。カードを選ぶと、その交配が入力されます。

カラーの教科書図

白黒のプリント

ノートに手書き

授業スライド

パネットの方形の例

四つのスタート例の実際の出力です。メンデルのエンドウの二遺伝子雑種（9 : 3 : 3 : 1）、どの血液型の子も生まれうる A型と B型の両親、保因者の母による色覚の伴性遺伝、茶色の目の両親 Bb × Bb。クリックすると入力が読み込まれます。

二遺伝子雑種（エンドウ）

ABO式血液型

伴性遺伝（色覚）

目の色 Bb × Bb

パネットの方形とは？

パネットの方形（パネットスクエア、交配表）は、両親の対立遺伝子が子でどう組み合わさるかをすべて示す表です。一方の親の配偶子を上に、もう一方を左に並べ、各マスに子の遺伝子型を一つずつ書くので、マスを数えれば遺伝子型の比と表現型の比が求まります。 1905年にレジナルド・パネットがメンデルの結果を教えるために考案しました。ヘテロ接合体どうしの交配（Aa × Aa）は4マスで 1 AA : 2 Aa : 1 aa となり、A が優性なら表現型は 3 : 1。二遺伝子雑種 AaBb × AaBb は16マスで 9 : 3 : 3 : 1 になります。どのマスも同じ確率で生じるため、ある遺伝子型が占めるマスの割合は、子一人がその遺伝子型をもつ確率と同じです。

このパネットの方形ジェネレーターが計算すること

すべてのマスを描く前に計算します。 縁に並ぶ配偶子、4・16・64マスそれぞれの遺伝子型、二つの分離比は、入力された交配からプログラムで求め、その結果をもとに図を描きます。推測で埋めるマスはありません。
優性の型は表記と入力内容から決まります。 大文字と小文字の組は完全優性、大文字二つや上付き文字（RW、Cᴿ Cᵂ）はヘテロ接合体を独立した表現型として扱い、「不完全優性」「共優性」と書けばその名前で示します。
血液型と伴性遺伝は専用の規則で計算します。 Iᴬ と Iᴮ は共優性で、どちらも i に対して優性なので表現型は A・B・AB・O。X 染色体上の遺伝子では、男の子は X の対立遺伝子一つと Y をもつため、結果を娘と息子に分けて示し、保因者の娘も明記します。
形質の名前は分離比にそのまま入ります。 B = 茶色の目、b = 青い目と書けば、3 : 1 が「茶色の目 3 : 青い目 1」になります。両親を「ヘテロ接合の茶色の目の母」のように言葉で書いても、その内容から遺伝子型を導きます。
練習プリントや白紙テンプレートも作れます。 練習プリントでは配偶子だけを書き、マスと分離比の欄は空欄に。交配を指定せずに白紙の 2 × 2 や 4 × 4 のパネットの方形を頼めば、印刷用の空のマス目になります。

交配の種類ごとのパネットの方形と分離比

高校生物や大学の遺伝の問題の多くは、次のどれかに当てはまります。それぞれ専用の規則で計算し、ここに挙げた比が方形の下に書かれます。

一遺伝子雑種の交配

遺伝子一つ、2 × 2 の方形。ヘテロ接合体どうし（Aa × Aa）は 1 AA : 2 Aa : 1 aa、A が優性なら表現型は 3 : 1（分離の法則）。ヘテロ接合体と劣性ホモ接合体（Aa × aa）は 1 : 1、AA × aa はすべて Aa で、メンデルが見た F1 の優性形質だけが現れる結果です。

二遺伝子雑種（二つの形質）

異なる染色体上の二つの遺伝子、4 × 4 の16マス。各親の四つの配偶子を AB、Ab、aB、ab の順に縁に並べます。AaBb × AaBb は 9 : 3 : 3 : 1 で、メンデルの丸・黄、丸・緑、しわ・黄、しわ・緑のエンドウにあたり、遺伝子型は9種類です（独立の法則）。

三遺伝子雑種

遺伝子三つ、8 × 8 の64マス。AaBbCc × AaBbCc の遺伝子型は27種類、表現型比は 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1 で、(3 : 1) を三回掛け合わせた形です。全マスに遺伝子型を書き、8つの表現型をそれぞれの色で塗り分けた完全な方形を描きます。

ABO式血液型のパネットの方形

対立遺伝子は三つ。Iᴬ と Iᴮ は共優性で、どちらも i に対して優性です。A型は IᴬIᴬ か Iᴬi、B型は IᴮIᴮ か Iᴮi、AB型は IᴬIᴮ、O型は ii。ヘテロ接合の A型と B型の両親（Iᴬi × Iᴮi）からは、4つの血液型の子がそれぞれ 1/4 の確率で生まれます。 AO × BO という書き方でも同じように読み取ります。

伴性遺伝（X 連鎖）のパネットの方形

血友病や赤緑色覚のように X 染色体上にある遺伝子の場合です。母は X の対立遺伝子を二つ、父は一つと Y をもちます。保因者の母と健康な父（XᴴXʰ × XᴴY）の子は、娘は全員発症せず半数が保因者、息子は半数が発症します。

不完全優性

ヘテロ接合体が中間の形質を示します。赤と白のキンギョソウ（CᴿCᴿ × CᵂCᵂ）からは桃色の花が生じ、桃色どうしでは 赤 1 : 桃 2 : 白 1 となり、遺伝子型比と表現型比が一致します。対立遺伝子を RW や Cᴿ Cᵂ と書き、「不完全優性」と添えてください。

共優性

ヘテロ接合体で両方の対立遺伝子が完全に現れます。粕毛（ロース）のウシは赤い毛と白い毛が混ざって生えます。粕毛どうし（RW × RW）は 赤 1 : 粕毛 2 : 白 1 で、不完全優性と同じ 1 : 2 : 1、違うのはヘテロ接合体の見え方だけです。ヒトでは AB型が例です。

鎌状赤血球症のパネットの方形

鎌状赤血球症は常染色体劣性遺伝です。保因者どうし（Ss × Ss）では、発症する子が 1/4、保因者（鎌状赤血球形質）が 1/2、どちらでもない子が 1/4。方形で保因者を名前つきで示したいときは、AS × AS を共優性として、A = 健康、S = 鎌状赤血球症、AS = 保因者の三つの名前で書きます。

目の色のパネットの方形

授業のモデルでは茶色（B）が青（b）に対して優性とし、茶色の目の保因者どうし（Bb × Bb）から青い目の子が生まれる確率を 1/4 とします。実際の目の色は OCA2 や HERC2 をはじめ複数の遺伝子で決まるため、このモデルはメンデル遺伝の学習用で、赤ちゃんの目の色の予測には使えません。

白紙のパネットの方形と練習プリント

交配を添えて練習プリントを頼むと、縁に配偶子を書き、すべてのマスと二つの分離比の欄を生徒が記入できるよう空欄にします。交配を指定せずに白紙の 2 × 2 や 4 × 4 のパネットの方形を頼めば、空のテンプレートになります。

よく出る交配の分離比

生物の授業でよく扱う交配について、ジェネレーターが方形の下に書く期待される比です。

交配	方形	遺伝子型の比	表現型の比
Aa × Aa	2 × 2	1 AA : 2 Aa : 1 aa	3 : 1
Aa × aa（検定交雑）	2 × 2	1 Aa : 1 aa	1 : 1
AA × aa	2 × 2	すべて Aa	すべて優性形質
AaBb × AaBb	4 × 4	1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1（9種類）	9 : 3 : 3 : 1
AaBb × aabb	4 × 4	1 : 1 : 1 : 1	1 : 1 : 1 : 1
AaBbCc × AaBbCc	8 × 8	27種類	27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
RW × RW（不完全優性・共優性）	2 × 2	1 RR : 2 RW : 1 WW	1 : 2 : 1
Iᴬi × Iᴮi（血液型）	2 × 2	1 IᴬIᴮ : 1 Iᴬi : 1 Iᴮi : 1 ii	A 1 : B 1 : AB 1 : O 1
XᴴXʰ × XᴴY（伴性遺伝）	2 × 2	1 : 1 : 1 : 1	娘はすべて発症せず（1/2 が保因者）、息子は 1 : 1

分離比は期待値であって、実際の数ではありません。 どのマスも同じ確率なので、3 : 1 は子一人ひとりが優性形質をもつ確率が 3/4 という意味で、四人きょうだいに劣性の子が一人もいないこともあります。どの値も遺伝子が独立に遺伝する前提で、連鎖している遺伝子には組換え価が必要です。

パネットの方形の書き方

両親の配偶子を書き出す

それぞれの遺伝子型を、配偶子がもてる対立遺伝子に分けます。Aa なら A と a、AaBb なら AB、Ab、aB、ab（各遺伝子から一つずつ）。一方の親の配偶子を上に、もう一方を左に並べます。

行と列からマスを埋める

各マスには列の上にある対立遺伝子と行の左にある対立遺伝子を、大文字を先にして書きます。上の A と左の a で Aa です。どのマスでも遺伝子の順番をそろえると、同じ遺伝子型が見分けやすくなります。

マスを数えて比を出す

遺伝子型ごとにマスを数えると遺伝子型比、見た目ごとにまとめると表現型比になります。Aa × Aa では AA と二つの Aa が優性形質なので 3 : 1。1マスは 2 × 2 の方形の 1/4、4 × 4 の方形の 1/16 です。

パネットの方形と枝分かれ法の違い

どちらも独立の法則にもとづいて子の比を予測します。パネットの方形は組み合わせを一つずつマスに書き、枝分かれ法（樹形図）は遺伝子ごとの確率を枝に沿って掛け合わせます。遺伝子が三つ以上になり方形が64マスを超えるときは、樹形図がよく使われます。

	パネットの方形	枝分かれ法（樹形図）
示すもの	すべての遺伝子型（配偶子の組ごとに1マス）	表現型や遺伝子型のグループを枝で
遺伝子1・2・3個の大きさ	4・16・64マス	表現型なら枝の先が2・4・8本
比の求め方	マスを数える	枝に沿って掛ける（3/4 × 3/4 = 9/16）
向いている場面	遺伝子1〜2個で、遺伝子型を一つずつ見たいとき	遺伝子3個以上、または一つの確率だけ知りたいとき
よくあるミス	同じ遺伝子の対立遺伝子を二つ入れた配偶子	枝の書き忘れ

このジェネレーターは遺伝子三つまでの方形を描きます。aabbcc の子が生まれる確率のように一つの値だけなら、手計算では枝分かれ法が速く、1/4 × 1/4 × 1/4 = 1/64 です。

パネットの方形のよくある質問

二遺伝子雑種のパネットの方形はどう書きますか？

各親の四つの配偶子（どれも各遺伝子の対立遺伝子を一つずつ含む）を 4 × 4 のマス目の上と左に並べ、16マスを行と列から埋めます。 AaBb の配偶子は AB、Ab、aB、ab です。そのあとマスを四つの表現型（A_B_、A_bb、aaB_、aabb）に分けて数えると、9、3、3、1 になります。

二遺伝子雑種はなぜ 9 : 3 : 3 : 1 になるのですか？

一つの遺伝子だけなら 3 : 1 で、異なる染色体上の遺伝子は独立に遺伝するため、比が掛け合わされて (3 : 1) × (3 : 1) = 9 : 3 : 3 : 1 になるからです。 両親とも両方の遺伝子についてヘテロ接合で、どちらも完全優性のときに限ります。AaBb × aabb なら 1 : 1 : 1 : 1、不完全優性があれば分かれ方が変わります。

血液型のパネットの方形はどう書きますか？

各親の ABO の対立遺伝子二つ（Iᴬ、Iᴮ、i）を配偶子として並べ、2 × 2 のマスを埋めて読み取ります。IᴬIᴬ と Iᴬi は A型、IᴮIᴮ と Iᴮi は B型、IᴬIᴮ は AB型、ii は O型です。 A型の親は IᴬIᴬ か Iᴬi のどちらかなので、遺伝子型が分からなければ両方の場合を描きます。入力は IAi × IBi でも AO × BO でも構いません。

O型どうしの両親から A型の子は生まれますか？

ABO式のモデルでは生まれません。両親とも ii なので、方形のマスはすべて ii です。 ただし、A や B の遺伝子をもちながら O型と判定されるボンベイ型や、cis-AB 型のようなごくまれな例外があります。パネットの方形が示すのは期待される遺伝で、こうした例外は含みません。

伴性遺伝のパネットの方形はどう書きますか？

X 染色体上の対立遺伝子を上付きで書き、保因者の母は XᴴXʰ、父は XᴴY とします。配偶子は母の X 二つと、父の X と Y です。 各マスは娘（X が二つ）か息子（X と Y）になるので、結果は娘と息子に分けて読みます。入力は XHXh × XHY のままで、上付きは自動で付きます。

色覚異常が男性に多いのはなぜですか？

息子は母から受け継いだ X 染色体を一本しかもたないため、劣性の対立遺伝子が一つあれば現れます。娘は両親から一つずつ受け継がなければ現れません。 XᴮXᵇ × XᴮY の方形では、息子の半数が色覚異常で娘には現れませんが、娘の半数は保因者として遺伝子を次の世代に伝えることがあります。

遺伝子型の比と表現型の比はどう違いますか？

遺伝子型の比はマスの中の対立遺伝子の組み合わせを数え、表現型の比はそれがどう現れるかを数えます。 Aa × Aa では遺伝子型が 1 AA : 2 Aa : 1 aa、表現型は 3 : 1 です。完全優性では AA と Aa の見た目が同じだからです。不完全優性では二つの比が一致し、1 : 2 : 1 になります。

検定交雑とは何ですか？

優性形質を示す個体を劣性ホモ接合体と交配し、その個体がホモ接合かヘテロ接合かを調べる方法です。 子に劣性形質が現れればヘテロ接合で、Aa × aa は 1 : 1、AA × aa なら子はすべて優性形質です。二つの遺伝子なら AaBb × aabb で、1 : 1 : 1 : 1 になります。

パネットの方形で赤ちゃんの目の色を予測できますか？

確実には予測できません。 目の色は複数の遺伝子、とくに OCA2 と HERC2 の影響を強く受けるため、茶色が青に優性という一遺伝子の授業モデルは単純化です。実際、青い目の両親から茶色の目の子が生まれることもあります。目の色の方形は優性の仕組みを学ぶためのもので、予測には使わないでください。

連鎖やエピスタシスにも対応していますか？

エピスタシスには対応し、連鎖には対応していません。 「ee のラブラドールは B 遺伝子に関係なく黄色」のように遺伝子の関係を書けば、表現型をまとめて正しい比（黒 9 : チョコレート 3 : 黄 4）にします。どの方形も遺伝子が独立に遺伝する前提なので、同じ染色体上で近くにあり組換え価で子の比が決まる遺伝子は、パネットの方形では表せません。

出典

Punnett square（1905年にレジナルド・パネットが考案） — Wikipedia（英語）
Biology 2e, 12.2 Characteristics and Traits（パネットの方形、検定交雑、不完全優性、共優性、伴性遺伝） — OpenStax
Is eye color determined by genetics?（目の色と遺伝） — MedlinePlus Genetics, U.S. National Library of Medicine

あなたの交配をパネットの方形に

二つの遺伝子型から、全マスと二つの分離比を書き込んだ方形を約1分で。プリントにもスライドにもそのまま使えます。

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