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遺伝学、遺伝の研究はエンドウから始まりました。エンドウ植物を用いたGregor Mendelの研究では、予測可能なパターンで、世代間で色や滑らかさなどの特性が何らかの要因によって変化することが示されました。
メンデルは彼の研究を発表し公表したが、彼の研究は彼の死後数年まで無視された。メンデルの研究が再発見され、その価値が認識されると、遺伝学の研究は急速に前進しました。
遺伝学用語の概要
遺伝学では、形質が世代から世代へとどのように移行するかのパターンを研究します。遺伝形質には、髪の色、目の色、身長、血液型が含まれます。青い目の色や茶色の目の色など、同じ遺伝子の異なるバージョンは呼ばれます 対立遺伝子。遺伝子の1つのバージョンまたは対立遺伝子は、異なる劣性対立遺伝子よりも支配的であるか、2つの対立遺伝子が同等または共優性である可能性があります。
対立遺伝子は通常同じ文字で表されますが、支配的な対立遺伝子は大文字になります。たとえば、他のすべての要因が等しい茶色の目の対立遺伝子は、青い目の対立遺伝子よりも支配的です。血液型対立遺伝子は、この標準的な慣行の例外です。
血液型遺伝学
血液型Aと血液型Bは優性であるため、血液型AとBの遺伝子を受け継ぐ人は血液型ABになります。血液型OはAおよびBに劣性であるため、血液型Aの遺伝子と血液型Oの遺伝子を受け継ぐ人は血液型Aになります。形質の両方の対立遺伝子が同じバージョンの遺伝子である場合、生物はその特性のホモ接合体。
特性の対立遺伝子が異なる対立遺伝子である場合、生物はその特性に対してヘテロ接合です。生物が特性に関してヘテロ接合体である場合、通常、1つの遺伝子が他の遺伝子よりも優勢になります。
遺伝子型とは、生物の遺伝的組み合わせを指します。表現型とは、遺伝的組み合わせの物理的発現を指します。
Punnett Squaresの完成
Punnett squaresは、Tic-Tac-Toeボードに似た比較的単純なグリッド形式を使用して、潜在的な子孫の可能性のある遺伝子構造(遺伝子型)および物理構造(表現型)を予測します。単純なプネットの正方形は、単一の特性の遺伝的組み合わせの交差を示しています。
1つの親からの特性の2つの遺伝子は、1つの遺伝子が1つの列の上に、2番目の遺伝子が他の列の上にある、Punnett正方形の右の2つの列の上に配置されます。もう一方の親からの特性の2つの遺伝子は、Punnett正方形の下部2行に1つずつ、Punnett正方形の左側に配置されます。
乗算チャートやマイレージチャートのように、列の上部にある遺伝子のシンボルと行の左側にある遺伝子のシンボルが交差する正方形にコピーされます。これは、潜在的な子孫の遺伝子型の1つです。特性が1つだけの単純なPunnett正方形では、4つの潜在的な遺伝的組み合わせがあります(各親から2つの遺伝子、したがって2x2または4つの可能な結果)。
たとえば、メンデルのエンドウの色を表すプネット広場を考えてみましょう。純血種(ホモ接合)のグリーン(y)エンドウと純血種の黄色(Y)エンドウを交配すると、次世代のエンドウ豆の色の4つの可能な組み合わせが得られます。各遺伝子の結果には、グリーンピースとイエローピースの1つの遺伝子が含まれていることがあります。遺伝子は同じ対立遺伝子(同じ特性、異なる物理的発現)のものではないため、それぞれの潜在的な子孫エンドウの色の遺伝的構成はヘテロ接合(Yy)です。
オンラインPunnett正方形遺伝計算機を使用して、単純および複雑なPunnett正方形の遺伝的交雑を見つけることができます。 (参考文献を参照)
遺伝子型を見つける
遺伝子型は、潜在的な子孫の遺伝子の組み合わせです。上記のエンドウ植物の例では、ホモ接合の緑色(y)とホモ接合の黄色(Y)のエンドウの遺伝子型比は100%Yyです。
4つの正方形すべてに、Yyの同じヘテロ接合の組み合わせが含まれています。黄色が優勢であるため、子孫は黄色を示します。しかし、子孫の各エンドウ豆には、グリーンピースとイエローピースの両方の遺伝子が含まれています。
2つのヘテロ接合エンドウ子孫が交配するとします。各親は、緑(y)の遺伝子と黄色(Y)の遺伝子を持っています。片方の親の遺伝子をプネット広場の上部に配置し、もう一方の親の遺伝子を左側に配置します。遺伝子を列の下と行にコピーします。
4つの四角のそれぞれは、可能な遺伝子型の組み合わせを示しています。 1つの正方形は、ホモ接合の黄色(YY)の組み合わせを示しています。 2つの正方形は、ヘテロ接合性の緑と黄色の組み合わせ(Yy)を示しています。 1つの正方形は、ホモ接合の黄色(YY)の組み合わせを示しています。
遺伝子型比の計算
特性が1つだけの単純なPunnettスクエアには、4つの遺伝子の組み合わせがあります。エンドウ豆の例では、4つの正方形のうち1つだけがyy遺伝子型を含むため、ホモ接合のグリーンピースの確率は1:4です。 4つの正方形のうち2つがYy遺伝子型を持っているため、ヘテロ接合性の緑黄色の遺伝子型の確率は2:4です。
4つの正方形のうち1つだけがYY遺伝子型を持っているため、イエローピースの確率は1:4です。したがって、遺伝子型の比率は1 YY:2Yy:1yy、または3Y_:1yです。表現型の比率は、3つの黄色エンドウ豆:1つのグリーンピースです。
ジハイブリッドのPunnett正方形は、2つの特性の可能な交配を同時に示しています。各特性にはまだ2つの可能性のある遺伝子しかないため、ジハイブリッドPunnettスクエアは4行4列のグリッドで、16の可能な結果になります。繰り返しますが、各遺伝子の組み合わせの数を数えます。
ジハイブリッドクロス
劣性ブロンド髪(h)に茶色の目(E)劣性の青い目(e)を持つヘテロ接合の茶色の髪(H)である2人のジハイブリッドクロスを考えてみましょう。親の表現型は両方とも茶色の髪と茶色の目です。ただし、ジハイブリッドクロスは、可能な遺伝子型HHEE、HhEE、hhEE、HHEe、HhEe、HHee、Hhee、hhEE、およびhheeを示しています。
遺伝子型の比率は1 HHEE:2 HhEE:1 hhEE:2 HHEe:4 HhEe:2 Hhee:1 HHee:2 hhEe:1 hheeであり、9 H_E_:3 h_E_:3 H_e_:1 h_e_と書くこともできます。表現型比は、これらのヘテロ接合の親が、ブロンドの髪、青い目をした子供を持つことの16で1つのチャンスを持っていることを示します。