生物学

メンデリズム、メンデルの法則

Mendel、Gregor - ボヘミアの自然主義者(Heinzendorf、Silesia、1822年 - ブルノ、Moravia、1884年)。 アウグスティヌスの修道士になった彼は、1843年にブルノ修道院に入りました。 後に彼はウィーン大学で科学研究を終えた。 1854年からブルノで物理学と自然科学を教え、1857年から1868年の間に修道院の庭でエンドウ豆の交雑に関する長い実技実験に専念しました。 結果を注意深くそして辛抱強く観察した後、彼は明快さと数学的正確さでメンデルの法則の名前によって行く重要な法則を述べるように導かれました。 動物界と同様に植物界にも同様に有効であるこれらの法律は、生物学の新たな分野である遺伝学を創設するための出発点となりました。 メンデルは9年間、何百もの人工授粉の結果を分析し、約1万2, 000本の植物を栽培し、調べた結果、1865年にブルノナチュラル歴史協会の簡単な回顧録として発表しました。当時、この出版物の重要性はあまり高く評価されておらず、それに値する興味をそそらなかった。 30年以上もの間学者によって無視されて、法律は3人の植物学者によって同時にそして独立して1900年に再発見されました:ドイツのC. de Vries、ドイツのE. Currens、オーストリアのE. von Tschermak。 しかしその間に生物学の研究は大きな進歩を遂げ、時代は変わり、発見はすぐに大きな反響を呼びました。

第一法則、または支配の法則は 、より正確にはハイブリッド一様性の法則とも呼ばれます。 メンデルは2つのエンドウマメ植物(彼はcapostipitiと呼んでいます)を両方とも純粋な品種で、一方は黄色の種子、もう一方は緑色で、もう一方を受粉させるために一方の花粉を使いました。 この交配から、ハイブリッド植物の第一世代のエンドウ豆、すなわち、もはや純粋品種ではなくなる。 すべての植物は黄色い種子を持つエンドウ豆を生産しました、どれも緑色の種子特性を示しませんでした。 黄色の文字は、言い換えれば、緑を支配しました。 言い換えれば、黄色が優勢、緑色が覆面、劣性だった。 不完全な支配があり、第一世代が父方と母方の中間的な性格を示す場合も、特別な場合があります。 しかしこの場合でも、ハイブリッドは互いに等しくなります。 メンデルは、華麗で華麗な現象について説明しました。 彼は配偶子と一緒に、キャラクターの発達に責任がある要因が伝えられたと仮定しました。 彼は、それぞれの生物において、与えられた性格は母親によって伝えられたものと父親によって伝えられたものの2つの要因によって調節されていると考えていました。 。 メンデルは拮抗的な性格の2つの要因をアルファベットの文字で指摘しました。支配的な人のための大文字、劣性のための小文字です。 そして、各親は彼が示した2つの要因を持っているので。 AAとは、優勢な黄色の文字を帯びたエンドウ豆、劣性の緑色の文字を帯びたエンドウ豆と。 一方の親と他方の親からAを受け取るハイブリッドは、Aaになります。

ここで指摘されるかもしれないのは、個人の外見からそれが純粋な人種に属しているのか、それともハイブリッドであるのかを常に知ることはできないということです。 代わりに、交差点や相互参照での振る舞いを調べる必要があります。 実際、純粋な黄色いエンドウ豆とハイブリッドな黄色いエンドウ豆は同一のようです。 しかしながら、それらの遺伝的構成が異なり、一方がAAで他方がAaであることが知られている。 純粋な人種のそれらの間の黄色いエンドウ豆(AA)の黄色いエンドウ豆だけを持つでしょう、それらの間の黄色いエンドウ豆または半黄色しかしハイブリッド(Aa)の間のあなたは彼らの家系にも緑色の種子を持つ植物が現れるのを見るでしょう。 黄エンドウ豆Aaは、同一ではあるが、遺伝子型が異なり、すなわちその遺伝的構成が異なる。 メンデルの他の重要な法則は、次のとおりです。人種の分離または選言の法則、および人格の独立の法則。

メンデルの時代には、有糸分裂と減数分裂の現象はまだ明らかにされていませんでしたが、今日、減数分裂において配偶子は各ペアの1つの染色体のみを受け取り、受精によってもっぱらこれらの染色体は無作為に交尾することを知っています。

ある因子が1対の染色体に局在していると考えると(仮の単純化のために)、我々は真核生物(二倍体)では対になって存在し、配偶子(一倍体)にのみ1つの因子がある。 そしてそれらが対になって存在する場合、それらは等しくても異なっていてもよい。

2つの等しい要素(優性または劣性、GGまたはgg)が接合子に結合された場合、結果として得られる個体はその性格についてホモ接合であると言われ、2つの異なる因子が収束したもの(Gg)はヘテロ接合と呼ばれます。

個人の性格を決定する代替因子は対立遺伝子と呼ばれます。 我々の場合、Gとgは、それぞれ、エンドウ豆の色彩特性の優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子です。

特定のキャラクターの対立遺伝子も2つ以上になることがあります。 それゆえ、我々は対立遺伝子と多対立遺伝子の性質、あるいはそれぞれ二形性と遺伝的多型性について話します。

慣例により、実験的交配の世代は記号P、F1およびF2で示され、それぞれ次の意味である。

P =親の世代

F1 =最初のブランチ生成。

F2 = 2番目のブランチ生成。

メンデル十字架では、黄色×緑色がすべて黄色になります。 これらのうちの2つは、互いに交差し、3つの黄色ごとに緑色を与えます。 P世代の黄色と緑色は、(長い選択で確認されたように)すべてホモ接合型です。 それらのそれぞれは常に等しい配偶子を与えるので、彼らの息子は等しく等しく、すべてヘテロ接合です。 黄色は緑色よりも優勢であるため、ヘテロ接合体はすべて黄色です(F1)。

しかし、これらのヘテロ接合体のうちの2つを交差させることによって、誰もが同じ確率でどちらかのタイプの配偶子を与えることができることがわかります。 また、接合子内の配偶子の和集合も同じ確率を持ち(特定の場合を除く)、4つの可能なタイプの接合子はF2で同じ確率で形成されます。GG = homozygote、yellow; Gg =ヘテロ接合体、黄色。 gG =ヘテロ接合体、黄色。 gg =ホモ接合体、緑色。

黄色はそれが存在する限りそれ自身を表すので黄色と緑はそれ故F2において3:1の比にあり、一方緑は黄色の不在下でのみ現れる。

分子生物学の観点からこの現象をよりよく理解するためには、所与の塩基性物質、緑色は、g対立遺伝子によって産生される酵素によって修飾されないが、G対立遺伝子は緑色色素をに変換する酵素を産生すると仮定することで十分である。黄色い顔料。 G対立遺伝子がその遺伝子を保有する2つの相同染色体のいずれにも存在しない場合、エンドウ豆は緑色のままです。

黄エンドウ豆が2つの異なる遺伝的構造、ホモ接合型GGおよびヘテロ接合型Ggによって特徴付けられ得るという事実は、表現型および遺伝子型を定義する機会を我々に与える。

多かれ少なかれ環境の影響によって変更された遺伝的特性の生物(私たちが見ているもの)の外的な症状は表現型と呼ばれています。 表現型に現れても現れなくてもよい遺伝的特性のみのセットは遺伝子型と呼ばれます。

F2の黄エンドウ豆は等しい表現型を有するが可変の遺伝子型を有する。 実際、それらは2/3のヘテロ接合体(劣性形質の保因者)と1/3のホモ接合体のためのものです。

代わりに、例えば、グリーンピースでは、遺伝子型と表現型は互いに不変です。

お分かりのように、F1では親文字の1つのみが出現し、F2では3:1の比率で両方の文字が出現することは、それぞれ第1および第2メンデルの法則の主題である一般的な性質の現象です。 これはすべて、単一の遺伝的特徴について、対の対立遺伝子が異なる個体間の交差を指す。

あなたが他のそのような交差をするならば、メンデルパターンはそれ自身を繰り返します。 例えば、滑らかな対立遺伝子が優勢であるしわのある種子となめらかな種子をもつ交差エンドウ豆では、我々はP 1にLL X 11、F 1にすべてL 1(ヘテロ接合、滑らか)、そしてF 2にしわ1つにつき滑らかな3つ(25%LL) 、50%LI、25%11)。 しかし、二重ホモ接合体、つまりGGLL、yellow、smooth、ggll、green、regosesのように異なる品種であれば、F1ではすべてが優勢表現型の文字と異型接合することになります。 F2は、4つのタイプの配偶子の可能な組み合わせに対応する16の可能な遺伝子型に由来する9:3:3:1の数値比で4つの可能な表現型の組み合わせを有する(接合子において2×2)。

第1世代に一緒にいた2人のキャラクターが第3世代に互いに独立して分離していることは明らかです。 相同染色体の各対は、減数分裂において、互いに独立して分離する。 これがメンデルの第3法則を確立するものです。

全体として、 メンデルの3つの法則の定式化を見てみましょう。

1a:支配の法則 いくつかの対立遺伝子を考えると、それぞれのホモ接合体間の交配の子孫が表現型中に親の特性のうちの1つしか持たない場合、これは優性と呼ばれ、他の劣性と呼ばれます。

2a:分離の法則 F1雑種間の交配は、各劣性の3つの優性を与えます。 それ故、表現型比は3:1であり、一方遺伝子型は1:2:1である(25%優性ホモ接合体、50%ヘテロ接合体、25%劣性ホモ接合体)。

1対以上の対立遺伝子が異なる個体を横断する場合、各対は、他のものとは無関係に、第1および第2の法則に従って子孫に分離します。

メンデルによってそのように適切に定式化されていないが、これらの3つの法則は真核生物遺伝学の基礎として認識されている。 生物学の偉大な原則の中でいつも起こるように、これらの法律の一般的な性質は、それらが例外がないという意味ではありません。

確かに、可能性のある例外は非常に多く、今日ではメンデルの法則に含まれないすべての現象を含めて、遺伝学をメンデルとネオ・エンデルに分けることが慣例となっています。

しかしながら、最初の例外はメンデルの発見の妥当性について疑問を投げかけたが、彼の法則は一般的な範囲であることを後で示すことは可能であったが、それらの根底にある現象はそれを変調する他の多様な現象と組み合わされる。それ以外の場合は式。

続き:「あなたの子供の血液型を予測する」

編集者:Lorenzo Boscariol