メンデル の 法則 わかり やすく。 メンデルの法則

メンデルの遺伝の法則とは: 優性、分離、独立などを簡単に

メンデル の 法則 わかり やすく

遺伝子の基礎を作ったメンデルの法則 メンデルの法則とは? 遺伝に関することを最初に習うのは、おそらく中学校で出会う「メンデルの法則」ではないだろうか? メンデルの法則とは、遺伝の仕組みを解き明かすきっかけとなった法則で、「優性の法則(優劣の法則)」「分離の法則」「独立の法則」の 3つからなっている。 メンデルの法則は 1865年に発表されたものだが、その時代には品種改良などに関わる現象としてすでに子供は親からその特徴を引き継ぐと言う仕組みは当時から体験的に知られていたが、それを実験によって明確な法則として解き明かしたのがメンデルだった。 メンデルは「法則」と言う名称は用いていないものの、メンデルの考えていた要素が後の遺伝子と同じものであることが確認されている。 メンデルの法則を理解することが遺伝の仕組みを理解する助けとなるだろう。 メンデルの法則 グレゴール・ヨハン・メンデルが 1865年に発表した「優性の法則(優劣の法則)」「分離の法則」「独立の法則」の 3つからなっており、遺伝子による遺伝の仕組みを説明した法則である。 メンデルが仮説として立てた物質こそ遺伝子であったが、「遺伝子」と命名したのは、ウィリアム・ベイトソンであった。 メンデルは修道院の庭で、明らかに対照的な形質(特徴)を持ったエンドウを育てる実験を行った。 1対の対照的な形質を「対立形質」という。 緑色の種子と黄色の種子• 丸い種子とシワのある種子• 緑色のさやと黄色のさや• さやが膨らんでいるか平たいか• 背丈が高いか低いか• 花の色が紫色か白色か• 花が茎の先端に付くか茎全体に付くか その結果、遺伝子には優性のものと劣性のものがあり形質(特徴)として現れるのは優性のものであることが分かった。 これを優位性の法則(優劣の法則)という。 そして、1世代目では発現しなかった形質(特徴)もその遺伝子は消えてなくなったのではなく、優勢のもがない場合には世代を越えて発現することが分かった。 これを分離の法則という。 また、背が高くなる高くならない、種子にシワがあるない、種子が緑と黄色などそれぞれの形質は、独立した遺伝情報として持っており、お互いに影響しあわないことが分かった。 これを独立の法則という。 優性の法則(優劣の法則) 最初に、「緑色の種子」と「黄色の種子」のエンドウを交配する実験を行った。 その結果、雑種第一代では全て「緑色の種子」になった。 形質(特徴)には、雑種交配した際にその形質(特徴)が「現れるもの(優性)」と「現れないもの(劣性)」とがあり、雑種第一代では優性の形質のみが現れ、劣性の形質が現れない現象を「優性の法則(優劣の法則)」という。 分離の法則 雑種第一代同士を交配すると、雑種第二代では「緑色の種子」と「黄色の種子」が現れた。 このように雑種第一代では現れなかった劣性の形質が雑種第二代で分離して現れる現象を「分離の法則」という。 また、形質が現れる確率は、緑色:黄色 = 3:1となる。 これは、遺伝情報が(緑・緑):(緑・黄):(黄・黄) = 1:2:1 になるが、優性の法則より(緑・黄)の遺伝情報を持つ種子は緑色になるためである。 独立の法則 優性の法則(優劣の法則)、分離の法則は、優性と劣性の 1つの対立形質についての法則だが、2つ以上の異なった対立形質についての法則が独立の法則だ。 上記の例では、「緑色の種子」と「黄色の種子」、「丸い種子」と「しわの種子」という異なる 2つの対立形質を持つ種子の交配を行っている。 雑種第一代では全て「緑色・丸い種子」ができあがる。 ところが、雑種第二代では、それぞれの遺伝子の組み合わせによって形質が現れてくる。 現れる形質 4種類の比率は 「緑・丸」:「緑・しわ」:「黄・丸」:「黄:しわ」=9:3:3:1 となる。 メンデルの実験が成功した秘訣 メンデル以前にも同様な交配実験を行ったものはいたが、明瞭な結果を得ることが出来なかった。 原因は、実験に使った素材が最初から雑種であったためだった。 メンデルは、実験を始める前にそれぞれの形質を持つ純系を得るための準備を行い、その純系を使って実験を行ったことで明確な結果を得ることが出来た要因の一つとなった。 メンデルの法則に関連する情報 グレゴール・ヨハン・メンデル Gregor Johann Mendel。 1822年07月20日~1884年01月06日。 オーストリ帝国(現在のチェコ)。 ウィリアム・ベイトソン William Bateson。 1861年08月08日~1926年02月08日。 イギリス。 形質(けいしつ) 生物のもつ性質や特徴のこと。 遺伝によって子孫に伝えられる形質を特に遺伝形質と呼ぶが、単に形質と言えば遺伝形質のことを指すことが多い。 たとえば髪の色は形質であり、遺伝形質である。 また髪の色そのもののこと(黒や白や茶色など)を形質状態と言う。 「ウィキペディアより 」 -.

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下の表に P の形質としてメンデルが交配に用いた 7 対の対立形質が示してある。 84 : 1 その後,種皮の色,子葉の色に関する遺伝子は第 1 染色体に,さやの形,花のつき方,茎の高さに関する遺伝子は第 4 染色体にあることがわかった。 なお,これらの形質には,次代の形質が,母株上に種子 胚 としてすぐに表現されるものと,交配してできた種子をまいて育てることによってはじめて現れるものの 2 通りがある。 ・母株上にすぐ表現されるもの:種子の形,子葉の色 ・種子を育ててはじめて表現されるもの:種皮の色,さやの形,さやの色,花のつき方,茎の高さ F 2 の分離比はすべて 3 : 1 にきわめて近く,すべて統計的にみて有意な値である。 子葉の色,種子の形の 2 形質に比べて,他の 5 形質はサンプル数が少ない。 これは先で説明したように,これらの 5 形質が種子をまいて育てた株ごとに表現されるからである。 これを生徒に考えさせてみるのも一案である。 なお,エンドウなどの両性花の人工交配は,一般に次のような手順で行われる。 彼の名を不朽に留めたエンドウの実験は,この教師生活中の 8 年間を費やして行われたものである。 1868 年僧院の長となり,実験園を拡張して研究をさらに拡げようとしたが, 1871 年から寺院財産課税法のことで政府と争い, 10 年経過してもなお解決せず,加えて彼の論文の価値が認められないために,失意のうちに, 1884 年 1 月 6 日 61 才でこの世を去った。 メンデルの科学者としての生涯は 1859 年から 1872 年の間で,エンドウの実験とヤナギタンポポ Hieracium の実験とは,それぞれ 1866 年と 1870 年にブリュンの博物学雑誌にのせられた。 しかし,この 2 つの論文は彼の実験の一部にすぎず,多くの植物が実験材料として使われ,さらに植物のほかにミツバチの遺伝にも手をのばし,また天文学の研究や気象学にも興味をもち,特に太陽の黒点の観測を熱心に行い,これに関する論文も出している。 Correns ,オーストリアのチェルマク E. de Vries の 3 人の学者によって再発見されたのは 1900 年のことである。 この根本原則がコレンスの命名により今日にいたるまでメンデルの法則とよばれている。 メンデルの論文中には個々の法則が列挙されているわけではないが,一般には分離の法則,独立の法則,支配 優劣 の法則の 3 つをメンデルの法則としている。 しかし,学者のなかには,このほかに純粋の法則をつけ加えるものもあり,また分離の法則をメンデルの全法則の基底と考え,これをもって代表すると考える学者もいる。 事実メンデルの発見となるものは分離の法則である。 そして,支配の法則,独立の法則に従わない現象は,その後数多く発見されている。 しかし,これらはメンデルの遺伝の法則に反するものではなく,ただこの法則にある条件を付加すればよい。 また純粋の法則は,分離の法則から当然導かれるものである。 以上のメンデルの法則は,遺伝子が細胞核内の染色体上にある場合に成立するが,核外の細胞質に遺伝子のようなものが存在する場合には,メンデルの法則があてはまらない。 このような遺伝は,非メンデル式遺伝 細胞質遺伝 とよばれている。 メンデル以前にも,ゲルトナー,ケールロイターなどにより,同じような材料を使って交配実験が行われ,同じような結果が観察されてきたが,単位形質の確立という点が十分なされなかったため,根本原則を見い出すまでに至らなかった。 またベーツソンなどにより,このメンデルの法則が単に植物だけに限らず,動物にも通用されることが確かめられ,今日では生物一般に通じる法則として重要である。 メンデルがすぐれていたのは,次のような点である。 エンドウははっきりした多くの対立形質をもつ。 自然で自家受粉しやすい花の構造をもち,ほとんど他花受粉をしない。 また,交配した種子の繁殖力が衰えないなどの特質がある。 その上,入手・栽培・交配が簡単である。 特に,種子の形や子葉の色は,母株上にすぐに現れる形質であり,他の形質に比べてわかりやすく確実性も高い。 彼は種子商から得た 34 品種の種子を自家受精し,純系を手に入れてから交配実験を始めている。 また,実験中も,一部を温室内に隔離して昆虫による受粉の影響を調べたり,正逆交配 めしべと花粉に選ぶ形質を交換すること を行い,実験の正確を期している。 この時代には,染色体の存在も,減数分裂の機構もまだ明らかにされておらず,メンデルの洞察力は天才的であったといえる。 したがって,表現型はそれらの対立遺伝子の相互作用の結果を反映している。 もし,一方の対立遺伝子が機能をもち,他方が機能をもたない場合は,前者が優性となって現れる。 第二の対立遺伝子が第一の作用を抑制する場合は,第二の対立遺伝子が第一のものに対して優性となる。 もし一方の対立遺伝子が,充分なだけの物質を作る作用がないならば,ヘテロの個体は両者の中間となり,優性も中間となる。 ここで生徒の指導上,次の点を確認しておきたい。 優性の形質ということと優秀な形質,劣性の形質と劣悪な形質ということとはまったく関係がないということである。 文字の印象からくる先入観念が案外生徒の脳裡でそのような連想をしている場合があるので,最初によく確認しておくとよいと思われる。 これには,次の 2 通りの組合わせがある。 2 のような交配を検定交雑といい,この結果から, F 1 個体の遺伝子型が,ホモであるかヘテロであるかを検定することができる。 遺伝子のしくみの研究史 遺伝学が本格的に始まったのは,メンデルの法則が再発見された 1900 年と考えることができる。 1902 年には,サットンとボベリが,遺伝子の行動が細胞分裂の際の染色体の行動と類似していることに気がついた。 やがて,ベーツソンらの連鎖の発見などがあり,遺伝子と染色体とが結びつくようになってきた。 この方向で決定的ともいえる研究成果をあげたのは,モーガンである。 彼は,ショウジョウバエを用いて,遺伝子が染色体上に存在することを,証明した。 また,染色体上の遺伝子の配列を示す染色体地図も作成した。 その後,一時遺伝学は停滞したようにも思われる。 1944 年に,アベリーらが,形質転換によって遺伝子の本体が DNA であることを発見したが,この研究も早過ぎて学界から注目されなかった。 1952 年に,ハーシェイらが,ファージを使って,形質支配が DNA によることを実証し,翌 53 年には,ワトソンとクリックによって, DNA の二重らせんの分子構造が発表された。 この分子構造は,遺伝子の複製などの諸性質をよく説明でき,これが契機となって分子生物学が始まった。 その後の約 10 年間で, DNA の構造にもとづいてタンパク質が合成されること,両者の仲介に RNA があたることなど,遺伝子の形質支配のしくみが明らかになった。 さらに, 1960 年代のなかばには,ニレンバーグ,コラーナらにより,遺伝暗号が解読された。 こうして,遺伝現象の基礎的なしくみは,ほぼ解明された。 1970 年代は,遺伝子工学の応用ともいえる遺伝子工学が盛んになった時代で,コーエン,バーグらにより遺伝子移植の基礎的な操作が開発された。 また,この方法を用いた際に守るべきガイド・ライン 実験指針 もつくられた。 1980 年代以後は,遺伝子工学の産業化の時代で,インスリン・成長ホルモン・インターフェロンなどの生産が行われつつある。 また,従来細菌など原核生物に限られていた分子生物学が,真核生物へ適用され,真核生物の遺伝子の構造に関する新しい知見が得られるようになった。

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メンデル遺伝の法則|血液型の具体例と優性・分離・独立の法則

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さて、どうでしょう?F1のカップルの間には 遺伝子型は、 AA:Aa:aa=1:2:1の割合で子ども F2 ができ、 表現型は、 「しわなし」:「しわあり」=3:1となります。 このようにF2の表現型が一定の比になることを「 メンデルの分離の法則」といいます。 いままでは種のしわにばかり注目していましたが、他にも当然いろいろな表現型があります。 種の色とか、葉っぱの大きさとか、茎の高さとか、色々ありますよね。 これらも 上で説明したしわとまったく同じように遺伝します。 種を黄色くする遺伝子をB、緑にする遺伝子をbとすると、F1はみなBbとなり種が黄色くなるし 、F2の割合は「黄色」:「緑色」=3:1となります。 このように色々な表現型がおたがいに影響を受けることなく、それぞれが独立して優性の法則・分離の法則にのっとって遺伝していくことを「 メンデルの独立の法則」と言います。 ではここで練習問題です。 しわがなくて黄色の種の同型接合体エンドウマメ AABB と、しわがあって緑色の種の同型接合体エンドウマメ aabb の間の子どもF1はどうなりますか?さらにその子どもF2はどうなるでしょう? さっきのように図を書いて比を出してみてください! 答え合わせ。 F1は全部AaBbとなり、全部しわなし黄色になります。 この 9:3:3:1という比も重要なので、もう覚えてしまいましょう! 以上が理解できたらメンデルの遺伝の法則は完璧です。 図を描けるようになることと、できた子どもの遺伝子型と表現型が何なのか分かることが、肝です。

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