青い目の親と茶色の目の親が目の色の遺伝子を子孫に受け継ぐとき、これは遺伝の例です。
子供たちはからなる遺伝子を受け継ぐ デオキシリボ核酸（DNA） 両親から、そして彼らは青または茶色の目を持っているかもしれません。 ただし、遺伝学は複雑であり、複数の遺伝子が目の色の原因です。
同様に、多くの遺伝子が髪の色や高さなどの他の特性を決定します。
生物学における遺伝の定義
遺伝は、親がどのように彼らの特性を彼らの子孫に伝えるかについての研究です。 遺伝学. 遺伝についての多くの理論が存在し、人々が細胞を完全に理解する前に、遺伝の一般的な概念が現れました。
しかし、現代の遺伝と遺伝学は新しい分野です。
遺伝子研究の基盤は1850年代から19世紀にかけて登場しましたが、20世紀初頭までほとんど無視されていました。
人間の特性と遺伝
人間 特性 個人を識別する特定の特性です。 両親はこれらを遺伝子を通して受け継いでいます。 識別しやすい人間の特徴には、身長、目の色、髪の色、髪の種類、耳たぶの取り付け、舌の回転などがあります。 比較すると 一般的な対。 珍しい特徴、あなたは通常見ています ドミナントvs. 劣性 特性。
たとえば、茶色の髪などの優性形質は集団でより一般的ですが、赤毛などの劣性形質はあまり一般的ではありません。 ただし、すべての優勢な特性が一般的であるわけではありません。
遺伝学を勉強する場合は、DNAとの関係を理解する必要があります 遺伝性特性.
ほとんどの生物の細胞には、遺伝子を構成する物質であるDNAがあります。 細胞が生殖するとき、それらはDNA分子を渡すことができますまたは 遺伝情報 次世代へ。 たとえば、あなたの細胞には、ブロンドの髪か黒髪かを決定する遺伝物質があります。
あなたの遺伝子型は 遺伝子 細胞内では、表現型は目に見え、遺伝子と環境の両方の影響を受ける物理的特性です。
遺伝子によってばらつきがあるため、DNA配列が異なります。 遺伝的変異 人々をユニークにし、好ましい特性が生き残り、受け継がれる可能性が高いため、自然淘汰の重要な概念です。
一卵性双生児は同じDNAを持っていますが、それらの遺伝子発現は異なる場合があります。 片方の双子がもう片方よりも多くの栄養を摂取している場合、同じ遺伝子を持っていても背が高くなる可能性があります。
遺伝の歴史
当初、人々は生殖の観点から遺伝を理解していました。 彼らは、植物の花粉や雌しべが人間の卵子や精子に似ているなどの基本的な概念を理解しました。
植物や他の種で雑種交配を繁殖させたにもかかわらず、遺伝学は謎のままでした。 何年もの間、彼らは血液が遺伝を伝達すると信じていました。 チャールズ・ダーウィンでさえ、血が遺伝の原因であると考えていました。
1700年代に、CarolusLinnaeusとJosefGottliebKölreuterは、異なる植物種の交配について書き、雑種が中間的な特徴を持っていることを発見しました。
グレゴール・メンデルの作品 1860年代にの理解を向上させるのに役立ちました ハイブリッドクロス そして 継承. 彼は確立された理論を反証しましたが、彼の研究は出版時に完全には理解されていませんでした。
Erich Tschermak von Seysenegg、Hugo de Vries、Carl Erich Corrensは、20世紀初頭にメンデルの法則を再発見しました。 これらの科学者はそれぞれ、植物の雑種を研究し、同様の結論に達しました。
遺伝と遺伝学
遺伝学は生物学的遺伝の研究であり、 グレゴール・メンデル その父と見なされます。 彼はエンドウ豆の植物を研究することによって遺伝の重要な概念を確立しました。 遺伝要素は遺伝子であり、形質は花の色などの特定の特性です。
よく呼ばれる メンデルの法則、彼の発見は遺伝子と形質の間の関係を確立しました。
メンデルは、エンドウ豆の高さ、花の色、エンドウ豆の色、エンドウ豆の形、鞘の形、鞘の色、花の位置の7つの特徴に焦点を当てました。 エンドウ豆は生殖周期が速く、成長しやすいため、優れた被験者でした。 彼はエンドウ豆の純血種を確立した後、それらを交配して雑種を作ることができました。
彼は、鞘の形のような形質は遺伝性の要素または遺伝子であると結論付けました。
遺伝の種類
対立遺伝子は遺伝子のさまざまな形態です。 突然変異などの遺伝的変異は、対立遺伝子の作成に関与しています。 DNA塩基対の違いも、機能や表現型を変える可能性があります。 対立遺伝子に関するメンデルの結論は、2つの主要な相続法則の基礎となりました。 インクルード 分離の法則 そしてその 独立した品揃えの法則.
分離の法則は、配偶子が形成されると対立遺伝子のペアが分離することを示しています。 独立した品揃えの法則は、異なる遺伝子からの対立遺伝子が独立して分類されると述べています。
対立遺伝子は優性または劣性のいずれかの形態で存在します。 優性対立遺伝子 表現されているか、目に見える。 たとえば、茶色の目が支配的です。 一方、 劣性対立遺伝子 常に表現または表示されるとは限りません。 たとえば、青い目は劣性です。 人が青い目を持っているためには、彼または彼女はそれのために2つの対立遺伝子を継承しなければなりません。
優性形質が集団で常に一般的であるとは限らないことに注意することが重要です。 この例は、ハンチントン病などの特定の遺伝性疾患です。これは、優性対立遺伝子によって引き起こされますが、集団では一般的ではありません。
対立遺伝子にはさまざまな種類があるため、1つの形質に対して2つの対立遺伝子を持つ生物もあります。 ホモ接合性 1つの遺伝子に対して2つの同一の対立遺伝子が存在することを意味します。 ヘテロ接合 遺伝子には2つの異なる対立遺伝子があることを意味します。 メンデルが彼のエンドウ豆の植物を研究したとき、彼はFが2 世代（孫）の表現型は常に3：1の比率でした。
これは、優性形質が劣性形質よりも3倍頻繁に現れたことを意味します。
遺伝の例
パネットの方形 ホモ接合体とを理解するのに役立ちます。 ヘテロ接合性交雑およびヘテロ接合性対。 ヘテロ接合の交配。 ただし、複雑なため、すべてのクロスをパネットの方形を使用して計算できるわけではありません。
ReginaldCにちなんで名付けられました。 パネット、図は子孫の表現型と遺伝子型を予測するのに役立ちます。 四角は、特定の交差の確率を示しています。
メンデルの全体的な調査結果は、遺伝子が遺伝を伝達することを示しました。 各親は自分の遺伝子の半分を子孫に移します。 親はまた、異なる子孫に異なる遺伝子のセットを与えることができます。 たとえば、一卵性双生児は同じDNAを持っていますが、兄弟は持っていません。
非メンデル型遺伝
メンデルの法則は正確でしたが単純化されていたため、現代の遺伝学はより多くの答えを見つけました。 第一に、形質は必ずしも単一の遺伝子に由来するとは限りません。 複数の遺伝子制御 ポリジーン形質、髪の色、目の色、肌の色など。 これは、複数の遺伝子が茶色または黒髪の原因であることを意味します。
1つの遺伝子が複数の特性に影響を与える可能性もあります。 これは 多面発現、および遺伝子は無関係な形質を制御する可能性があります。 場合によっては、多面発現は遺伝性疾患や障害に関連しています。 たとえば、鎌状赤血球貧血は、赤血球を三日月形にすることで赤血球に影響を与える遺伝性の遺伝性疾患です。
赤血球に影響を与えることに加えて、障害は血流や他の臓器に影響を与えます。 これは、それが複数の特性に影響を与えることを意味します。
メンデルは、各遺伝子には2つの対立遺伝子しかないと考えていました。 ただし、遺伝子にはさまざまな対立遺伝子が存在する可能性があります。 複数の対立遺伝子が1つの遺伝子を制御できます。 この例は、ウサギの毛色です。 別の例は、人間のABO式血液型グループシステムです。 人々は血液に対して3つの対立遺伝子を持っています：A、B、O。 AとBはOよりも優勢なので、 共優勢.
その他の遺伝形式
完全な支配はメンデルが説明したパターンです。 彼は、一方の対立遺伝子が優性であり、もう一方の対立遺伝子が劣性であるのを見ました。 それが発現されたので、優性対立遺伝子が見えた。 エンドウ豆の種子の形は完全な優勢の一例です。 丸い種子の対立遺伝子は、しわの寄った対立遺伝子よりも優勢です。
ただし、遺伝学はより複雑であり、完全な優性が常に発生するとは限りません。
に 不完全な支配、1つの対立遺伝子が完全に優勢ではありません。 キンギョソウは不完全な支配の典型的な例です。 これは、子孫の表現型が2人の親の表現型の間にあるように見えることを意味します。 白いキンギョソウと赤いキンギョソウが繁殖するとき、彼らはピンクのキンギョソウを持つことができます。 これらのピンクのキンギョソウを横切ると、結果は赤、白、ピンクになります。
に 共同支配、両方の対立遺伝子は等しく発現されます。 たとえば、いくつかの花は異なる色の混合物である可能性があります。 赤い花と白い花は、赤と白の花びらが混ざった子孫を生み出すことがあります。 親の2つの表現型は両方とも表現されるため、子孫にはそれらを組み合わせた3番目の表現型があります。
致死対立遺伝子
特定の十字架は致命的となる可能性があります。 A 致死遺伝子 生物を殺すことができます。 1900年代に、LucienCuenótは、黄色いマウスと茶色のマウスを交配したとき、子孫が茶色と黄色であることを発見しました。
しかし、彼が2匹の黄色いマウスを交配したとき、子孫はメンデルが見つけた3：1の比率ではなく、2：1の比率でした。 1匹の茶色のマウスに対して2匹の黄色いマウスがいました。
Cuenótは黄色が優勢な色であることを発見したので、これらのマウスはヘテロ接合体でした。 しかし、ヘテロ接合体の交配から繁殖したマウスの約4分の1は、胚の段階で死亡しました。 これが、比率が3：1ではなく2：1であった理由です。
突然変異は致死遺伝子を引き起こす可能性があります。 一部の生物は胚の段階で死ぬかもしれませんが、他の生物はこれらの遺伝子で何年も生きることができるかもしれません。 人間は致死遺伝子を持つこともあり、いくつかの遺伝性疾患がそれらに関連しています。
遺伝と環境
生物がどうなるかは、その遺伝と環境の両方に依存します. たとえば、フェニルケトン尿症（PKU）は、人々が遺伝する可能性のある遺伝性疾患の1つです。 PKUは、身体がアミノ酸のフェニルアラニンを処理できないため、知的障害やその他の問題を引き起こす可能性があります。
遺伝学だけを見ると、フェニルケトンケトン尿症の人は常に知的障害を持っていると予想されます。 しかし、新生児の早期発見のおかげで、人々は低タンパク食でPKUと一緒に暮らすことができ、深刻な健康問題を引き起こすことはありません。
環境要因と遺伝学の両方を見ると、人がどのように生きているかが遺伝子発現に影響を与える可能性があることがわかります。
あじさいは別の例です 環境への影響 遺伝子について。 同じ遺伝子を持つ2つのアジサイ植物は、土壌のpHのために色が異なる場合があります。 酸性土壌は青いアジサイを作り、アルカリ性土壌はピンク色のアジサイを作ります。 土壌の栄養素やミネラルもこれらの植物の色に影響を与えます。 たとえば、青いアジサイは、この色になるために土壌にアルミニウムが含まれている必要があります。
メンデルの貢献
グレゴールメンデルの研究はより多くの研究の基盤を作りましたが、現代の遺伝学は 彼の発見を拡大し、不完全な支配や 共同支配。
あなたが見ることができる物理的特性に遺伝子がどのように関与しているかを理解することは、生物学の重要な側面です。 遺伝性疾患から植物育種まで、遺伝は人々が周囲の世界について尋ねる多くの質問を説明することができます。