遺伝的分離：それが何であるか、特徴と例

子孫の概念に関する限り、生物は2種類の基本的な生命戦略を採用しています。無性生殖と有性生殖です。

無性生殖では、親生物からの細胞または細胞のグループは、その父または母と遺伝的に等しい別の機能的な個体を生じさせます。 これは、二分割、出芽、多胚、単為生殖、およびその他の複雑なプロセスを通じて達成されます。

一方、有性生殖では、種の中に男性と女性の2つの性別の個体がいます。 どちらも残りの細胞の半分の遺伝情報を持つ配偶子を生成し（それらは一倍体です）、まとめると、通常の染色体数を回復する接合子を生成します（二倍体）。 このプロセスは前のプロセスよりもはるかに高価ですが、それ自体が進化を説明する多くの利点があります。

無性生殖では、すべての子孫は親生物と同等です。 一方、性的では、染色体の半分が母親で、残りの半分が父親であるため、子供はそれぞれ異なる遺伝的構成を持っています。 減数分裂中に起こる交差、染色体順列、および他のプロセスのために、息子は彼の兄弟と同じではありません（彼らが双子でない限り）。 次に、それが何と関係があるのか​​をお話します 遺伝的分離 これらすべての用語で。

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遺伝的分離とは何ですか？

あなたが人生のある時点で遺伝学に興味を持っていたなら、それは確かにあなたに馴染みがあるように聞こえます グレゴール・メンデル. このアウグスチノの修道士、カトリック、博物学者は、エンドウ豆を使った実験のおかげで処方されました（エンドウ）1865年から1866年の間に公開された、よく知られたメンデルの法則以上のもの。 残念ながら、これらの文書は、メンデルがすでに亡くなった1900年まで、科学文化で目立つようにはなりませんでした。

その部分については、 「遺伝的分離」という用語は、減数分裂中の親から子供への遺伝子の分布を指しますつまり、異なる親の結合後の子孫に起因するゲノムの理由。 遺伝子分離のメカニズムを例示するために、メンデルの3つの法則を簡単に説明することは非常に役立ちます。したがって、彼の図について特別に言及しました。

私たちはメンデルの世界に没頭しようとしているので、いくつかの基礎を築く必要があります。 そもそも、二倍体の存在、つまり、核内に各タイプの相同染色体の2つのセット（2n）が存在する動植物に焦点を当てることに注意する必要があります。 人間が各細胞内に46の染色体を持っている場合、23は母親から、23は父親から来ます。

各染色体内には、タンパク質またはRNAを合成するために必要な情報を持つ一連の順序付けられたDNA配列があります：遺伝子. 一方、各遺伝子は、対立遺伝子と呼ばれるヌクレオチド配列に依存する異なる「形態」を持つことができます。 細胞核には各タイプの染色体が2つあるので、遺伝子ごとに2つの対立遺伝子もあると主張します。

典型的なメンデルの法則によると、特定の対立遺伝子は優性（A）または劣性（a）である可能性があります。 優性対立遺伝子は、パートナー（AAまたはAa）とは独立して発現する対立遺伝子ですが、劣性対立遺伝子では、同じ遺伝子（aa）に対して両方の対立遺伝子が同じである必要があります。 所与の遺伝子について、個体は、ホモ接合性優性（AA）、ホモ接合性劣性（aa）、またはヘテロ接合性（Aa）でありうる。 後者の場合、優性形質（A）が表現され、もう一方はマスクされます（a）。

これらのアイデアを念頭に置いて、私たちはそれを明確にすることしかできません 遺伝子型は、特定の生物によって運ばれるDNAの形の遺伝情報のセットです。、表現型は目に見えるレベルで発現されるそのゲノムの一部ですが。

この時点で、次のことを強調する必要があります。 表現型は環境と遺伝子の産物ですしたがって、ゲノムは必ずしも外部特性を完全に説明しているわけではありません。 それでは、メンデルの法則を見てみましょう。

表現型：遺伝子型+環境

1. 均一性の原則（第1世代）

典型的なメンデルのエンドウ豆の種から少し外れた架空の例を見てみましょう. 鳥の種のゲノムに、羽の色をコードするCOL1遺伝子があると想像してみてください。

次に、この遺伝子には、COL1AとCOL1aの2つのバリアントがあります。 最初の対立遺伝子（A）は優性であり、表現型レベルで赤い色相で現れますが、2番目の対立遺伝子（a）は劣性で、黄色で現れます。

均一性の原則によれば、 2つのホモ接合性の親が一緒になった場合（1つは2つのAA対立遺伝子を持ち、もう1つは2つのaa対立遺伝子を持ちます）、すべての子はヘテロ接合性になります（Aa） その遺伝子については、例外なく。 したがって、親の1つは赤（AA）になり、もう1つは黄色（aa）になり、すべての子孫も赤（Aa）になります。これは、赤い特性が黄色に重なっているためです。

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2. 分離の原則（第2世代）

この赤い世代（Aa）がその中で再現されたらどうなるか見てみましょう。 最初に式を適用し、次に結果を説明します。

Aa x Aa =¼AA、¼Aa、¼Aa、¼aa

これらの値に基づいて、2つのヘテロ接合体が特定の遺伝子に対して交差する場合、 子犬の4人に1人がホモ接合性優性、4人に2人がヘテロ接合性、4人に1人が劣性ホモ接合性になります.

例に戻ると、4人の赤い子供のうち3人が2人のペアの赤い親から出ていることがわかります また（AaとAA）、しかしそれらの1つは、世代でマスクされていた黄色の表現型（aa）を回復します 前。

したがって、赤い形質の頻度は、3：1の比率で母集団に分布します。 この非常に基本的な統計的推論により、次のことが示されます。 親対立遺伝子は、減数分裂細胞分裂による配偶子産生中に分泌されます.

3. 独立した伝送原理（第3世代）

第三世代のメンバーを交配した場合に対立遺伝子がどのように分布するかを確認するには、 各バリアント（AA、Aa、Aa、およびaa）は他のどのバリアントでも再現できるため、合計16個のスペースを持つテーブル （4x4：16）。

前の例から、優勢な赤い特性が鳥の羽の色で優勢になることが明らかになったので、これらの結果に焦点を当てるつもりはありません。

いずれにせよ、私たちは独立した送信の原則のアイデアを救うことに興味があります： 異なる遺伝子によってコードされる異なる形質は独立して受け継がれます言い換えれば、私たちが示した「羽の色」の形質の遺伝パターンは、「くちばしのサイズ」の特徴に影響を与える必要はありません。 これは、異なる染色体上にある遺伝子、または同じ染色体内のかなりの距離にある遺伝子にのみ適用されます。

遺伝的分離の仮定の限界

これらの法律は、私たちが現在遺伝的遺伝として知っているもの（したがって遺伝学）の基礎を築きましたが 分子および分野のすべての側面）、特定の取得後にそれらが少し不足していることを認識する必要があります 知識。

例えば、 これらのアプリケーションは、表現型（標本の外観）および遺伝子型（そのゲノム）に対する環境の影響を考慮していません。. 太陽の光線の作用によって私たちの鳥の羽が消えるなら（何もない何か たとえば）、赤い鳥の表現型がオレンジ色に変わる可能性がありますが、 赤。 COL1遺伝子のAAまたはAa対立遺伝子を持つ標本であるにもかかわらず、環境は外部および可視を変更します。

羽の色は、COL1、COL2、COL3、COL4などのいくつかの遺伝子間の相互作用によってコード化されている可能性もあります。 さらに、それらの1つが残りよりも優勢であり、最終的な表現型に対してより決定的であると想像してください。 ここでは、メンデルの法則だけでは説明できない8つの異なる対立遺伝子と非常に複雑な遺伝的問題が関係しているため、定量的遺伝学の分野に参入する必要があります。

最後の説明として、ここで引用したすべての例は架空のものであることを明確にしておきたいと思います。 鳥類の調性をコードするCOL1遺伝子が本当にあるかどうかについての知識 自然。 人間のゲノムには約25,000個の遺伝子がありますしたがって、配列決定さえされていない他の多くの野生種における表現型および遺伝子型の存在を主張または否定しなければならないことを想像してみてください。

私たちが明らかにしたいのは、例を通してあなたに示したこれらの遺伝的分離の法則で、それが説明されているということです イベントにおける減数分裂細胞分裂による配偶子生産中の対立遺伝子の分離 生殖。 多くの形質はこれらのメカニズムによって支配されていませんが、教育レベルまたは専門家レベルのいずれかで、遺伝子の研究を開始するための良い出発点です。