『メンデル』と『遺伝の法則』を簡単に説明

メンデルという19世紀の聖職者が、エンドウマメを育てて、「生物の性質はどのように遺伝するのか」という法則を見つけました。

エンドウマメには種にしわがついているものとついてないものがあるのですが、それはなにによって決まるのでしょうか。

しわの有無は、そのエンドウマメがどんな遺伝子を持っているかによって変わります。エンドウマメ界には、しわをつけない遺伝子Ａと、しわをつける遺伝子ａが存在しています。このとき、Ａのほうがａより「強い」遺伝子です。ですので、遺伝子Ａのことをを優性遺伝子、遺伝子ａを劣性遺伝子と呼びます。
ちなみにＡとａの関係を、「互いに対立遺伝子である」といいます。




さて、実はどのエンドウマメも、しわに関する遺伝子をふたつペアで持っています。つまりＡＡをもつエンドウマメ、Ａａをもつエンドウマメ、ａａをもつエンドウマメの３タイプがいます。

ＡＡをもつエンドウマメ、ａａをもつエンドウマメの種は、どのようになるかわかりますか？

もちろん、前者はしわがつかず、後者はしわがつきます。


正解は、しわがつきません！
なぜなら、Ａの方がａより「強い」からです。

ちなみにＡＡやａａを同型接合体、Ａａを異型接合体といいます。そして、しわの有無みたいな見た目の性質を「表現型」、ＡＡやＡａやａａのような、生物が持っている遺伝子の種類を「遺伝子型」と呼びます。


ではＡＡのエンドウマメとａａのエンドウマメの子どもは、どんな種をもったエンドウマメになるのでしょう？このとき、子どもを作ることを「掛け合わせ」とか「交雑」といい、その子どもを「雑種」と呼びます。では実際シミュレートしてみましょう。


という風に遺伝していきます。この図の書き方は覚えてしまいましょう。
すると、できた子ども（雑種第一代F1とよぶ）の遺伝子型はみなＡａで、その種の表現型は「しわなし」となります。このように対立する同型接合体どうし（今回ならＡＡとａａ）を交雑させると、その子どもは必ずみんな優性の表現型となります(今回ならみんなしわがなくなる)。
これを、「 メンデルの優性の法則」と呼びます。



では次にこのＦ１同士、すなわちＡａ同士が更に子どもを作ったらどうなるのでしょう？つまり孫はどうなるのでしょう？同じように図を書いてみてみましょう。


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。
Ｆ２は
ＡＡＢＢ－１こ　ＡａＢＢ‐2こ　ＡＡＢｂ‐2こ　ＡａＢｂ‐4こ　・・・①
ＡＡｂｂ－１こ　Ａａｂｂ‐2こ・・・②
ａａＢＢ－１こ　ａａＢＢ‐2こ・・・③
ａａｂｂ－1こ・・・④

になりますね。
①の９こはどんな表現型になりますか？しわなし黄色ですね。②の３こはしわなし緑、③の３こはしわつき黄色、④の１こはしわつき緑になります。
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。