親と組換えの表現型を区別する

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主な違い – 親型と組換え型

生物の有性生殖の際に生じる表現型には、親表現型と組換え表現型があります。

出生前表現型と組換え表現型の主な違いは、親の表現型が親の表現型に似ている子孫の表現型であるのに対し、組換え表現型は親の表現型と異なる子孫の表現型であることである

したがって、親と組み換えの表現型を区別するのに役立つのは、子孫の表現型と親の表現型との類似性です。

 ある形質を何世代にもわたって受け継ぐ生物は、真正交配生物または純血種と呼ばれる。

組換え表現型は、減数第一分裂の際の交叉により生じる。

親の表現型とは何だろう

親表現型とは、真に繁殖した親(P世代)の表現型のいずれかに一致する子孫の表現型のことである

メンデルは、エンドウ豆を用いた有名な実験により、親から子への表現型の遺伝を初めて説明した。

ある生物の表現型は、その生物の遺伝子型、すなわち提示する対立遺伝子によって決定される。

メンデルが述べたように、2倍体の生物では、2つの対立遺伝子が特定の表現型の決定に関与している。

この2つの対立遺伝子は、ホモ接合である場合とヘテロ接合である場合があります。

ヘテロ接合型の対立遺伝子の組み合わせでは、一方の対立遺伝子だけが他方よりも発現し、生物の表現型が決定される。

発現している対立遺伝子は優性対立遺伝子と呼ばれ、隠れている対立遺伝子は劣性対立遺伝子と呼ばれる。

優性対立遺伝子も、劣性対立遺伝子も、親対立遺伝子を生成することができる。

 一般に、優性対立遺伝子は子孫の第一世代(F1世代)に発現し、劣性対立遺伝子は第二世代(F2世代)に発現する。

図1に、親の表現型としての優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子の発現を示す。

図1: 親の表現型の現れ方

一般に、親表現型は1つの遺伝子座によって支配されている。

これはメンデル形質と呼ばれる。

ヒトのメンデル形質には、耳垢の乾湿、アルビニズム、血液型、嚢胞性線維症、鎌状赤血球症、遺伝性乳がん・卵巣がん症候群などがあります。

リコンビナントフェノタイプとは

組換え表現型とは、真の交配を行ったP世代の親の表現型とは異なる子孫の表現型のことである

メンデルは、子孫の形質の組み合わせが、どちらかの親と異なることを観察している。

これらの表現型は非親型あるいは組換え表現型として同定される。

組換え表現型は、減数分裂の際に遺伝子が交叉することによって生じる。

この交差は、同じ染色体上にある2つの遺伝子の間で起こる。

交差の量は、染色体上の2つの遺伝子間の距離に依存する。

2つの遺伝子が離れている場合、遺伝子の組換え頻度は50%です。

染色体上に密接に位置する遺伝子は、数回の組換えを示す。

染色体が組み合わされた配偶子は組換え配偶子と呼ばれ、親配偶子は非組換え染色体を持っています。

組換え配偶子からは、子孫の表現型とは異なる組換え表現型が得られる。

組換え表現型は、特定の集団に変異をもたらす。

ジハイブリッド交配における親と組換え表現型の発現を図2に示す。

短尾(S)と茶色(B)が優性対立遺伝子です。

図2: ダイハイブライドクロスにおける親と組換え体の表現型

ここで、親の表現型は短尾:白毛色(SSbb)、長尾:茶色毛色(ssBB)です。

F1世代では、表現型は短尾:褐色の毛色となる。

F2世代での配偶子の生成には組換えが関与している。

したがって、4つの組み合わせの配偶子が組換え配偶子として考えられる。

組換え配偶子は、第2世代で短尾:褐色、長尾:白色という2つの組換え表現型を生み出す。

親と組換え体の表現型の類似性

  • 有性生殖の際に生じる表現型として、親型と組換え型の2つがあります。
  • 親と組換えの表現型は、どちらもメンデル遺伝に従う。

親と組換えの表現型を区別する方法

定義

親表現型(Parental Phenotypes)。

親表現型とは、真の繁殖の親(P世代)の表現型のいずれかに似ている子孫の表現型を指す。

組換え表現型(Recombinant Phenotypes)。

組換え表現型:組換え表現型とは、真の繁殖であるP世代の親の表現型とは異なる子孫の表現型を指す。

意義

親表現型。

親表現型とは、P世代に似ている子孫の表現型のこと。

組換え表現型(Recombinant Phenotypes)。

組換え表現型:P世代の表現型と異なる子孫の表現型。

発生状況

親表現型。

親表現型とは、1つの遺伝子座で制御される形質のことである

組換え表現型(Recombinant Phenotypes)。

組換え表現型:2つの遺伝子座で制御される形質。

役割

親の表現型。

親表現型は、世代を超えて目的の形質を維持するために重要です。

組換え表現型。

組換え表現型:子孫に表現型の変異をもたらす。

結論

有性生殖の際に生じうる表現型には、親表現型と組換え表現型があります。

親表現型とは、P世代の表現型に類似した子孫の表現型です。

組換え表現型は、P世代の表現型と異なる子孫の表現型です。

したがって、親世代と組換え世代の主な違いは、子孫の表現型がP世代に似ているかどうかです。

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