劣性と優位性とは何ですか？ - 生物学

劣性という用語は、遺伝学で同じ遺伝子の2つの対立遺伝子間の関係を表すために使用されます。効果が別の対立遺伝子によって隠されている対立遺伝子に言及する場合、最初の対立遺伝子は劣性であると言います。

優位という用語は、反対の意味ではあるが、遺伝子の対立遺伝子間の同じ関係を表すために使用されます。この場合、他をマスクする効果を持つ対立遺伝子を指すとき、それは支配的であると言う。

図1.遺伝学の父と見なされたグレゴリオメンデル。出典：ウィキメディア・コモンズ経由、ウィリアム・ベイデン（メンデルの遺伝原理：防衛）

見てわかるように、両方の用語は深く関連しており、通常は反対によって定義されます。つまり、ある対立遺伝子が他の対立遺伝子よりも優勢であると言われるとき、後者は前者に対して劣性であるとも言われています。

これらの用語は、共通のエンドウ、Pisum sativumでの彼の実験から、1865年にグレゴールメンデルによって作り出されました。

多対立遺伝子における劣性と優性

多対立遺伝子

ただし、優性と劣性の関係は、対立遺伝子が2つだけの遺伝子に対して定義するのは簡単です。多対立遺伝子の場合、これらの関係は複雑になる可能性があります。

たとえば、同じ遺伝子の4つの対立遺伝子間の関係では、それらの1つが別の対立遺伝子に対して優性である場合があります。3番目に関して劣性、4番目に関して優性。

遺伝的多型

遺伝的多型は、集団内の複数の対立遺伝子を提示する遺伝子の現象と呼ばれます。

「優性と劣性」という用語の起源

グレゴリー・メンデルのエンドウ豆の実験

優性と劣性という用語は、メンデルがエンドウとの交雑実験で得た結果を指すために導入されました。彼はこれらの用語を導入し、「花の色」という特性を研究しました。

ピュアライン

純粋な系統とは、自家受粉または相互受精のいずれかによって、均一な子孫を生み出す集団です。

メンデルは最初の実験で、純度を保証するために2年間以上維持およびテストした純粋なラインを使用しました。

これらの実験では、彼は親世代として、紫色の花を持つ植物の純粋な系統を、白い花を持つ植物の花粉と交配しました。

メンデルの最初の結果

交差のタイプに関係なく（たとえそれが紫色の花からの花粉で白い花を受粉したとしても）、最初の親戚（F ₁）は紫色の花しか持っていませんでした。

このF _2では、白い花ごとに約3つの紫色の花が一定の比率で観察されました（比率は3：1）。

メンデルはこの種の実験を繰り返し、次のような他の特性を研究しました。さやの形と色; 花の配置と植物のサイズ。すべての場合において、テストされたキャラクターに関係なく、彼は同じ結果を達成しました。

図2.エンドウ豆（Pisum sativum）の実験でグレゴリオメンデルが選択したキャラクター。出典：（マリアナ・ルイス・レディオハッツ（スペイン語翻訳エル・アゴラ）、ウィキメディア・コモンズ経由）

次にメンデルはF _1の自家受粉を許可し、第2の親子世代（F ₂）を得ました。その中で、一部の花では白色が再現されました。

後の実験

後でメンデルは、F ₁植物が特定の特性（花の紫色など）を示していても、他の特性（花の白色）で子孫を生成する可能性を維持していることを理解しました。

この状況を説明するために、メンデルは支配的および劣性という用語を使用しました。すなわち、F _1に現れる優性表現型と呼ばれ、他の劣性表現型と呼ばれます。

メンデルの法則

最後に、この科学者の発見は、現在メンデルの法則として知られているものにまとめられました。

これらは遺伝学の基礎を築く、遺伝のさまざまな側面の操作を説明しました。

遺伝子、遺伝子ペアと分離

遺伝子

メンデルが行った実験により、彼は遺伝の決定要因が（離散的な性質の）粒子状の性質を持っていると結論付けることができました。

これらの遺伝の決定要因を今日の遺伝子と呼びます（ただし、メンデルはこの用語を使用していませんでした）。

遺伝子ペア

メンデルはまた、観察された別の表現型の原因となる遺伝子のさまざまな形態（対立遺伝子）が、個人の細胞内で重複して見つかると推測しました。このユニットは今日呼ばれています：遺伝子ペア。

今日、この科学者のおかげで、優性および/または劣性は最終的に遺伝子ペアの対立遺伝子によって決定されることがわかりました。次に、優性または劣性対立遺伝子を、上記の優性または劣性の決定因子と呼ぶことができる。

隔離

遺伝子ペアの対立遺伝子は、減数分裂時に精細胞で分泌され、新しい個体（接合体）で再結合し、新しい遺伝子ペアを生み出します。

命名法

表記

メンデルは大文字を使用して遺伝子ペアの主要なメンバーを表し、小文字を使用して劣性を表しました。

遺伝子ペアの対立遺伝子には同じ文字が割り当てられ、それらが遺伝子の形態であることを示します。

ホモ接合およびヘテロ接合

たとえば、Pisum sativumの純粋な線が引かれた文字「ポッドカラー」を参照すると、黄色はA / Aとして表され、緑はa / aとして表されます。これらの遺伝子ペアの保因者はホモ接合体と呼ばれます。

A / a型（黄色に見える）の遺伝子ペアのキャリアは、ヘテロ接合体と呼ばれます。

鞘の黄色は、ホモ接合A / A遺伝子ペアとヘテロ接合A / A遺伝子ペアの表現型の発現です。緑色はホモ接合のペアのみの表現ですが。

図3.ヘテロ接合性個体の自己受精を表すメンデルのモデル。変更あり：（Pbroks13、Wikimedia Commonsより）

黄色い鞘を持つ植物はホモ接合型またはヘテロ接合型になる可能性があるため、「鞘色」の特徴は、遺伝子ペアの対立遺伝子の1つの影響によるものです。

分子レベルでの優位性と劣性

遺伝子と対立遺伝子のペア

現代の分子生物学技術のおかげで、遺伝子がDNAのヌクレオチド配列であることがわかりました。遺伝子ペアは、DNAの2つのヌクレオチド配列に対応します。

一般に、遺伝子の異なる対立遺伝子は、ヌクレオチド配列が非常に類似しており、数ヌクレオチドだけが異なります。

このため、異なる対立遺伝子は実際には同じ遺伝子の異なるバージョンであり、特定の突然変異から生じた可能性があります。

対立遺伝子とタンパク質

遺伝子を構成するDNA配列は、細胞内の特定の機能を満たすタンパク質をコードしています。この機能は、個人の表現型特性に関連しています。

分子レベルでの優性と劣性の例

例として、エンドウの鞘の色を制御する遺伝子のケースを見てみましょう。この遺伝子には2つの対立遺伝子があります。

機能性タンパク質を決定する優性対立遺伝子（A）、および
機能不全のタンパク質を決定する劣性対立遺伝子（a）。

支配

優性ホモ接合体（A / A）の個体は機能性タンパク質を発現しているため、黄色の鞘色を示します。

ヘテロ接合個体（A / a）の場合、優性対立遺伝子によって生成されるタンパク質の量は、黄色を生成するのに十分です。

劣性

ホモ接合性劣性個体（a / a）は機能不全のタンパク質のみを発現するため、緑色の鞘を提示します。

人間の例

上述のように、支配性と劣性という用語は関連しており、反対によって定義されます。したがって、特性Xが別のZに対して優性である場合、ZはXに対して劣性です。

例えば、「ストレートヘア」に対して「カーリーヘア」が優勢であることが知られており、後者は前者に対して劣性である。

支配的な身体的特徴

暗い髪は光よりも支配的です
長いまつげは短いまつげよりも優しく、
「ローリング」舌は「非ローリング」舌よりも優勢です。
葉のある耳は葉のない耳よりも優勢です。
Rh +血液因子はRh-よりも優勢です。

参考文献

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