主な相違点 -対立遺伝子 vs 特質
特定の性質を決定する情報を含む DNA の断片は、遺伝子と呼ばれます。
1つの遺伝子は、対立遺伝子として知られる別の形態で構成されている場合があります。
それぞれの対立遺伝子は、ヌクレオチド配列のわずかな違いから構成されています。
異なる対立遺伝子が発現すると、集団内の個体でわずかに異なる特性が生じる。
このような対立遺伝子によって生じる遺伝子の特性の違いを総称して「変異」と呼びます。
対立遺伝子と形質の主な違いは、対立遺伝子が特定の遺伝子の代替形態であるのに対し、形質はその対立遺伝子によって決定される特性であることです。
ある個体が持つ特定の対立遺伝子をその個体の遺伝子型と呼び、その特定の対立遺伝子によって発現される形質を表現型と呼ぶ。
遺伝子は生殖の際に世代を超えて受け継がれる。
Allele とは?
対立遺伝子とは、ある遺伝子の2つ以上の代替型のうちの1つを指します。
したがって、1つの遺伝子には2つ以上の対立遺伝子が含まれることがあります。
対立遺伝子は常に対で存在する。
それぞれの対立遺伝子は、相同染色体上の同じ遺伝子座に存在します。
対立遺伝子は、もとの遺伝子の突然変異の結果として生じる。
ある個体の対立遺伝子の集まりが、その個体の遺伝子型と呼ばれる。
それらは生殖によって世代を超えて受け継がれる。
対立遺伝子の伝達過程は、1865年にGregor Mendelによって分離の法則として初めて記述された。
類似の塩基配列を含む対立遺伝子の対をホモ接合型対立遺伝子と呼ぶ。
一方、ヌクレオチド配列が異なる対立遺伝子対はヘテロ接合型対立遺伝子と呼ばれる。
ヘテロ接合体では、一方の対立遺伝子のみが発現し、他方は抑制された状態にある。
発現している方の対立遺伝子を優性対立遺伝子、抑制されている方の対立遺伝子を劣性対立遺伝子と呼びます。
優性対立遺伝子は野生型と呼ばれ、劣性対立遺伝子は変異型と呼ばれる。
劣性対立遺伝子が優性対立遺伝子によって完全に覆い隠されることを完全優性(Complete Dominance)という。
完全優性はメンデル遺伝の一種である。
ヒトの血液型の遺伝を図1に示す。
A型、B型、O型はメンデル遺伝を示し、AB型は共優性を示す。
図1:ABO式血液型の遺伝
メンデル以外の遺伝パターンには、不完全優性、共優性、複対立遺伝子、多遺伝子遺伝があります。
不完了体優性遺伝では、ヘテロ接合体のペアに含まれる対立遺伝子がともに発現している。
共優性では、ヘテロ接合型対立遺伝子対の両対立遺伝子の表現型が混在していることが観察される。
多系統対立遺伝子とは、ある形質を決定するための対立遺伝子が集団中に2つ以上存在することである。
多遺伝子形質では、多くの遺伝子によって表現型が決定される。
人間の肌の色、目の色、身長、体重、髪の色などは多遺伝子形質です。
特徴とは
形質とは、遺伝的に決定された、特定の個体に属する特性のことである。
その個体の表現型とも呼ばれる。
ゲノム中の対応する対立遺伝子が形質を決定する。
表現型は生物の物理的な現れであり、観察可能な構造、機能、行動などが含まれる。
したがって、生物の遺伝子型は、その分子、高分子、細胞、代謝、エネルギー利用、臓器、組織、反射、行動を決定する。
遺伝子型は、他の2つの要因、すなわちエピジェネティックな要因と環境要因とともに、その特定の生物の表現型を決定する。
表現型とは、基本的に目に見えるもの、すなわち、遺伝子が環境の影響と結びついて観察可能な発現をしたものである。
遺伝子型と表現型の関係を図2に示す。
図2:遺伝子型と表現型の関係
ある形態的形質に対して、複数の表現型が存在することを表現型多型という。
これらの変異は自然淘汰による進化に寄与している。
したがって、生物の遺伝的構造は自然淘汰によって変化させることができる。
このような形質の集まりをフェノームといい、フェノームを研究することをフェノミクスという。
図3は、人間の目の色が灰色であることを示したものです。
人間の目の色は、黒、茶、灰、青、緑、ヘーゼル、琥珀など様々です。
したがって、目の色はヒトの表現型多型の一例です。
図3: 灰色の目
遺伝子の表現型には、目に見えないものもあります。
それらは、ウェスタンブロッティング、SDS-PAGE、酵素アッセイなどの分子生物学的手法や生化学的手法を用いて同定することができる。
ヒトの血液型は、細胞レベルで組み込まれた表現型の一例です。
鳥の網、トビケラの幼虫ケース、ビーバーのダムなどの建造物は、拡張された表現型の一例です。
配列と形質の間の類似性
- 対立遺伝子と形質は共にゲノム上の遺伝子に関連している。
- 対立遺伝子も形質も集団内でばらつきがあります。
- 対立遺伝子と形質の遺伝は、自然淘汰の影響を受ける。
- 対立遺伝子と形質の変異は進化につながる可能性があります。
AlleleとTraitの違い
定義
対立遺伝子。
ある遺伝子の2つ以上の代替型のうちの1つを指す。
形質。
遺伝的に決定された、特定の個体に属する特性。
対応
アレル。
対立遺伝子は、遺伝子の代替形態です。
形質。
形質とは、対立遺伝子によって決定される性格のことである。
として呼び出される。
Allele(アレル)。
対立遺伝子:個体の遺伝子型とも呼ばれる。
形質。
形質:個体の表現型ともいう。
所在地
アレル(Alle)。
染色体上の同じ遺伝子座に存在する。
形質。
形質とは、物理的な性質のことである。
視認性
対立遺伝子。
DNA検査で可視化される対立遺伝子。
形質。
ほとんどの形質が肉眼で確認できる。
発生状況
対立遺伝子。
対立遺伝子は常に対で発生する。
各ペアはホモ接合またはヘテロ接合のいずれかです。
形質。
形質は個々に発生する。
環境の影響
Alle(アレル)。
環境要因に影響されない。
形質。
形質:環境要因の影響を受ける。
バリエーション
対立遺伝子。
対立遺伝子の変異を遺伝的変異という。
形質。
表現型の変異を表現型変異という。
例
対立遺伝子です。
IA、IB、iは、ヒトのABO式血液型を決定する対立遺伝子です。
特徴:ヒトは3つの血液型対立遺伝子の組み合わせにより、A、B、AB、Oの4つの血液型を持っています。
結論
対立遺伝子と形質は、どちらも遺伝子の2つの特徴です。
対立遺伝子は、遺伝子の代替形態です。
特定の遺伝子は2つ以上の対立遺伝子を含むことができる。
特定の対立遺伝子が発現することによって生じる性質を形質という。
ほとんどの形質は肉眼で見ることができます。
対立遺伝子も形質も、同じ集団の中でバリエーションを生む。