monohybridクロスは、遺伝学では、単一の文字または形質が異なる2つの個体の交差点を指します。より正確に言えば、個人には、調査する特性の2つのバリエーションまたは「対立遺伝子」があります。
この交配の割合を予測する法律は、遺伝学の父としても知られるオーストリアの博物学者で僧侶であるグレゴールメンデルによって発表されました。
出典:Alejandro Porto、Wikimedia Commons経由
モノハイブリッド交配の最初の世代の結果は、親生物の遺伝子型を推測するために必要な情報を提供します。
歴史的展望
遺伝のルールは、モデル生物としてエンドウ豆(Pisum sativum)を使用した有名な実験のおかげで、グレゴールメンデルによって確立されました。メンデルは1858年から1866年の間に彼の実験を行いましたが、それらは数年後に再発見されました。
メンデルの前
メンデル以前、当時の科学者たちは、遺伝の粒子(現在は遺伝子であることがわかっています)は液体のように振る舞うため、混合する性質があると考えていました。たとえば、赤ワインをグラスに入れて白ワインと混ぜると、ロゼワインになります。
ただし、親の色(赤と白)を回復したい場合は、回復できませんでした。このモデルの本質的な結果の1つは、変動の損失です。
メンデルの後
この継承の誤った見方は、メンデルの作品が発見された後に破棄され、2つまたは3つの法則に分けられました。第一法則または分離法則は、モノハイブリッド交雑に基づいています。
エンドウ豆を使った実験では、メンデルは、種子の色、鞘のテクスチャ、茎のサイズ、花の位置など、7つの異なる特性を考慮して一連のモノハイブリッド交雑を行いました。
これらの交配で得られた比率により、メンデルは次の仮説を提案しました。生物には、特定の特性の出現を制御するいくつかの「要因」(現在は遺伝子)があります。身体はこの要素を世代から世代へと慎重に伝達することができます。
例
次の例では、遺伝学の一般的な命名法を使用します。支配的な対立遺伝子は大文字で、劣性対立遺伝子は小文字で表されます。
対立遺伝子は遺伝子の代替変異体です。これらは遺伝子座と呼ばれる染色体上の固定位置にあります。
したがって、大文字で表される2つの対立遺伝子を持つ生物はホモ接合型優性(たとえば、AA)ですが、2つの小さな文字はホモ接合型劣性を示します。対照的に、ヘテロ接合体は大文字で表され、その後に小文字が続きます:Aa。
ヘテロ接合体では、私たちが見ることができる形質(表現型)が優性遺伝子に対応しています。ただし、この規則に従わない特定の現象が存在します。これは、コドミナンスおよび不完全ドミナンスとして知られています。
白と紫の花を持つ植物:最初の親戚の世代
モノハイブリッド交雑は、1つの特徴が異なる個体間の生殖から始まります。野菜の場合、自家受精により発生します。
言い換えると、交配には、2つの異なる形態の形質(たとえば、赤と白、背の高いものと短いもの)を持つ生物が関係します。最初の交差点に参加する個人には、「親」という名前が割り当てられます。
架空の例では、花びらの色が異なる2つの植物を使用します。PP(ホモ接合性優性)遺伝子型は紫色の表現型に変換され、pp(ホモ接合性劣性)は白い花の表現型を表します。
PP遺伝子型を持つ親は、P配偶子を生成します。同様に、pp個体の配偶子はp配偶子を生成します。
交差自体はこれらの2つの配偶子の結合を含み、その子孫の唯一の可能性はPp遺伝子型になります。したがって、子孫の表現型は紫色の花になります。
最初の交配の子孫は最初の親戚として知られています。この場合、最初の親世代は、紫色の花を持つヘテロ接合生物のみで構成されます。
一般に、結果は、Punnett squareと呼ばれる特別な図を使用してグラフで表現され、対立遺伝子のあらゆる可能な組み合わせが観察されます。
白と紫の花を持つ植物:第二世代の親子
子孫は2種類の配偶子を生成します:Pとp。したがって、接合子は次のイベントに従って形成できます。P精子がP卵子に出会うこと。接合体はホモ接合型PP優勢であり、表現型は紫色の花になります。
別の考えられるシナリオは、P精子がP卵と出会うことです。この交配の結果は、P精子がP胚珠に出会う場合も同じになります。
最後に、精子pが卵子pに出会う可能性があります。後者の可能性は、ホモ接合性劣性pp接合体を含み、白い花の表現型を示します。
これは、2つのヘテロ接合花間の交配において、説明されている4つの可能なイベントのうち3つに、優性対立遺伝子の少なくとも1つのコピーが含まれていることを意味します。したがって、受精ごとに、3対4の確率で子孫がP対立遺伝子を獲得し、優勢であるため、花は紫色になります。
対照的に、受精プロセスでは、接合体が白い花を生成する2つのp対立遺伝子を継承する可能性が4分の1です。
遺伝学における有用性
モノハイブリッド交雑は、目的の遺伝子の2つの対立遺伝子間の優越関係を確立するためによく使用されます。
たとえば、生物学者がウサギの群れの黒または白の毛皮をコードする2つの対立遺伝子間の優勢関係を調べたい場合、モノハイブリッドクロスをツールとして使用する可能性があります。
方法論には、親同士の交配が含まれます。この場合、AAウサギと別のaaなど、研究対象の各形質について各個体がホモ接合です。
この交配で得られた子孫が同質で1つの特性のみを表す場合、この特性が優勢であると結論付けられます。交配が継続される場合、第2親子関係の個体は3:1の比率で表示されます。つまり、3個体が優勢対 1劣性の特性を持ちます。
この3:1の表現型比は、その発見者を称えて「メンデリアン」として知られています。
参考文献
- Elston、RC、Olson、JM、&Palmer、L.(2002)。生物統計学的遺伝学および遺伝疫学。ジョン・ワイリー&サンズ。
- Hedrick、P.(2005)。集団の遺伝学。第3版。ジョーンズとバートレットの出版社。
- モンテネグロ、R。(2001)。人間の進化生物学。コルドバ国立大学。
- スビラナ、JC(1983)。遺伝学の教授学。エディションユニバーシタットバルセロナ。
- トーマス、A(2015)。遺伝学の紹介。第二版。ガーランドサイエンス、テイラー&フランシスグループ。