メンデルの3つの法則とエンドウ豆の実験 - 生物学 - 2025

3つのメンデルやメンデル遺伝学は、遺伝の最も重要なステートメントです。オーストリアの修道士で博物学者であるグレゴリーメンデルは、遺伝学の父と見なされています。メンデルは植物を使った実験を通じて、特定の特性が特定のパターンで受け継がれていることを発見しました。

メンデルは、彼の庭に持っていたPisum sativum植物からエンドウ豆を実験することによって遺伝を研究しました。この植物は、それらを自家受粉または交配させることができ、2つの形態しかないいくつかの形質を持っているため、優れたテストモデルでした。

たとえば、「カラー」機能は緑または黄色のみ、「テクスチャ」機能はスムーズまたはラフのみにすることができます。以下同様に、それぞれ2つの形状を持つ他の5つの機能を使用できます。

グレゴールメンデルは彼の3つの法則を「植物の交雑に関する実験」（1865）として発表された彼の研究で定式化しました。

グレゴールメンデルストーリー

グレゴールメンデルは、3つの法則を通じて貢献したことから、遺伝学の父と見なされています。彼は1822年7月22日に生まれました、そして、彼は幼い頃から自然と直接接触していたと言われ、彼は植物学に興味を持つようになった状況です。

1843年に彼はブリュン修道院に入り、3年後に彼は司祭として叙階された。その後、1851年に、彼はウィーン大学で植物学、物理学、化学および歴史を研究することを決定しました。

メンデルは勉強した後、修道院に戻り、いわゆるメンデルの法則を作成するための実験を行ったのです。

残念ながら、彼が彼の作品を発表したとき、それは気付かれずに行き、メンデルは遺伝に関する実験を放棄したと言われています。

しかし、20世紀の初めに、彼の研究は認められ始めました。そのとき、数人の科学者や植物学者が同様の実験を行い、彼の研究に出会いました。

メンデルの実験

メンデルは、エンドウ豆の7つの特性を研究しました。種子の色、種子の形状、花の位置、花の色、鞘の形、鞘の色、茎の長さです。

メンデルの実験には3つの主要なステップがありました。

1-自家受精により、純粋な植物（ホモ接合）の世代を生み出しました。つまり、紫色の花を持つ植物は常に紫色の花を生成する種子を生成しました。彼はこれらの植物を（両親の）P世代と名付けた。

2-その後、彼は異なる特性を持つ純粋な植物のペアを交配し、それらの子孫を第2親子世代（F1）と呼びました。

3-最後に、彼は2つのF1世代の植物を自家受粉することにより、すなわち同じ特性を持つ2つのF1世代の植物を交配させることにより、第3世代の植物（F2）を得ました。

実験結果

メンデルは彼の実験からいくつかの驚くべき結果を見つけました。

ジェネレーションF1

メンデルは、2人の親が異なる特性を持っていたとしても、F1世代は常に同じ特性を生み出すことを発見しました。たとえば、紫色の顕花植物と白い顕花植物を交配した場合、すべての子孫植物（F1）には紫色の花がありました。

これは、紫色の花が主要な特性であるためです。したがって、白い花は劣性形質です。

これらの結果は、パネットスクエアと呼ばれる図に表示できます。色の支配的な遺伝子は大文字で示され、劣性遺伝子は小文字で示されます。ここで、紫色は「M」で示される優性遺伝子であり、白色は「b」で示される劣性遺伝子です。

ジェネレーションF2

メンデルはF2世代で、花の75％が紫色、25％が白色であることを発見しました。彼は、両方の親が紫色の花を持っていたけれども、子孫の25％が白い花を持っていたことが面白いとわかりました。

白い花の外観は、両方の親に存在する劣性遺伝子または形質によるものです。これは、子孫の25％に白い花を生成する2つの「b」遺伝子があったことを示すPunnett広場です。

メンデルの実験はどのように行われたのですか？

メンデルの実験はエンドウ豆の植物を使って行われましたが、各花には雄と雌の部分があり、つまり自己受精するため、やや複雑な状況にあります。

では、メンデルはどのようにして植物の子孫を制御できるのでしょうか？どうすればそれらを横断できますか？

答えは簡単です。エンドウ豆の子孫を制御するために、メンデルは、植物が自己受精するのを防ぐことができる手順を作成しました。

手順は、最初の植物（BBと呼ばれる）の花の雄しべ（花粉嚢を含む花の雄器官、つまり花粉を生成する器官）を切断し、2番目の植物の花粉を最初の雌しべ（その中央にある花の女性器官）。

このアクションでメンデルは受精プロセスを制御しました。この状況では、同じ子孫が常に確実に得られるようにするために、各実験を何度も繰り返すことができました。

これは彼が現在メンデルの法則として知られているものの形成を達成した方法です。

メンデルはなぜエンドウ豆の植物を選んだのですか？

グレゴールメンデルは、他のどの植物よりも安価であり、その生成時間が非常に短く、子孫が多いため、彼の遺伝子実験のためにエンドウ豆の植物を選びました。

その法則を定式化するためには多くの実験を行う必要があったため、子孫は重要でした。

彼はまた、存在する多様性のためにそれらを選びました、それは、とりわけ、グリーンピースを持つもの、イエローピースを持つもの、丸い鞘を持つものなどです。

継承できる形質を知る必要があるため、多様性が重要でした。したがって、メンデル遺伝という用語が発生します。

メンデルの3つの法律の要約

メンデルの第一法則

親世代1（父親ww、母RR）では、すべての子孫が支配的なR遺伝子を持っていることが観察されます。

メンデルの第1法則または均一性の法則では、2人の純粋な個体（ホモ接合）が交配すると、すべての子孫の特徴は等しく（均一）になります。

これは一部のキャラクターの優位性によるもので、これらの単純なコピーで劣性キャラクターの影響を隠すことができます。したがって、ホモ接合型とヘテロ接合型の両方の子孫は同じ表現型（目に見える形質）を示します。

メンデルの第二法則

メンデルの第2法則はキャラクター分離法とも呼ばれ、配偶子の形成中に、対立遺伝子（遺伝的要因）が分離（分離）し、子孫が各親族から1つの対立遺伝子を取得するように規定されています。

この遺伝的原理は、継承は純粋に「組み合わせ」プロセスであり、子孫は2つの親の間で中間的な特性を示すという最初の考えを修正しました。

メンデルの第三法則

メンデルの第三法則は独立分離法としても知られています。配偶子の形成中、異なる特性のキャラクターは互いに独立して継承されます。

この法則は、一緒に遺伝する同じ染色体上の遺伝子には適用されないことが現在知られています。ただし、染色体は減数分裂中に独立して分離します。

メンデルが導入した用語

メンデルは、遺伝学の分野で現在使用されているいくつかの用語を作り出しました：優性、劣性、ハイブリッド。

支配的な

メンデルが実験で優勢な言葉を使用したとき、彼は、1つだけが見つかったのか、2つが見つかったのかを問わず、個人の外部に現れた特徴に言及していました。

劣性

メンデルは劣性とは、支配的な性格がそれを妨げるので、それが個人の外に現れない性格であることを意味しました。したがって、これが勝つためには、個人が2つの劣性の性格を持つ必要があります。

ハイブリッド

メンデルは、異なる種または異なる特性の2つの生物間の交雑の結果を指すためにハイブリッドという言葉を使用しました。

同様に、彼は優性対立遺伝子の大文字の使用と劣性対立遺伝子の小文字の使用を確立した人でした。

その後、他の研究者達は彼らの研究を完了し、今日使用されている残りの用語を使用しました：遺伝子、対立遺伝子、表現型、ホモ接合、ヘテロ接合。

ヒトに適用されたメンデル遺伝

人間の特性は、家族歴が知られている限り、メンデルの遺伝を通じて説明できます。

家族の歴史を知ることが必要です。家族と一緒に、特定の特性に関する必要な情報を収集できるからです。

このため、家系図が作成され、家族の各特徴が記述されているため、継承元を決定できます。

猫の遺伝例

この例では、コートの色はB（ブラウン、ドミナント）またはb（ホワイト）で示され、テールの長さはS（ショート、ドミナント）またはos（ロング）で示されます。

親が各形質（SSbbおよびssBB）についてホモ接合性である場合、F1世代の子は両方の対立遺伝子についてヘテロ接合性であり、優性表現型（SsbB）のみを示します。

子犬同士が交配する場合、コートの色と尾の長さのすべての組み合わせがF2世代で発生します。9は茶色/ショート（紫のボックス）、3は白/ショート（ピンクのボックス）、3はブラウン/ロング（ブルーボックス）、1はホワイト/ロング（グリーンボックス）です。

4メンデルの特性の例

- 白皮症：メラニン（人間が持っている色素であり、皮膚、髪、目の色の原因となる色素）の生成の変化からなる遺伝的特性であり、多くの場合に存在しますそれの完全な欠如。この特性は劣性です。

-無料の耳たぶ：それは支配的な特性です。

- 統一耳たぶ：それは劣性の特徴です。

- 髪または未亡人のピーク：この機能は、ヘアラインが額で終わる方法を示します。この場合、中央のピークで終了します。この特性を持つ人は、「w」という文字の形を逆にしています。それは支配的な特性です。

メンデルの人種差別を変える要因

性に関連した遺伝

性に関連する遺伝とは、一対の性染色体、すなわち個体の性を決定するものに関連するものを指す。

人間にはX染色体とY染色体があり、女性にはXX染色体、男性にはXY染色体があります。

性に関連した遺伝の例は次のとおりです。

–ダルトニズム：色を区別できないようにするのは遺伝的変化です。通常、赤と緑を区別することはできませんが、それは人が示す色覚異常の程度に依存します。

色覚異常はX染色体にリンクされた劣性対立遺伝子を介して伝染するため、この劣性対立遺伝子を示すX染色体を遺伝すると、色覚異常となります。

女性がこの遺伝的変化を示すためには、両方のX染色体が変化している必要があります。このため、色覚異常のある女性は男性よりも少ない。

- 血友病：色覚異常のようにX染色体に関連する遺伝性疾患で、血友病は人々の血液が適切に凝固しない原因となる病気です。

このため、血友病患者が自分で切り傷を負った場合、その血友病は、血友病を患っていない他の人よりもずっと長く続きます。これは、出血を制御するのに十分なタンパク質が血中にないために起こります。

–デュシェンヌ型筋ジストロフィー：X染色体に関連する劣性遺伝性疾患であり、神経筋疾患であり、一般的な進行性の方法で進行する著しい筋力低下の存在を特徴とします。

- 多毛症：Y染色体に存在する遺伝性疾患で、父親から男児にのみ伝染します。このタイプの継承はホランド語と呼ばれます。

多毛症は、髪の過度の成長で構成されています。そのため、髪の毛髪に苦しむ人は、体の一部に過度に毛が生えています。この病気はまた、狼男症候群と呼ばれ、これに苦しむ人々の多くはほぼ完全に髪に覆われています。

参考文献

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