不完全優性と優性の法則は何が違うの？優性の法則の例外について医学部研究室の実験助手がわかりやすく解説

ライター／オリビン

医学部の研究室で実験助手をしている。普段の業務は患者さんの遺伝子を解析すること。その他にも動物実験や細胞培養なども行っている。

不完全優性とは

優性の法則では対立形質のうちどちらか一方が表現型として現れるという風に定義されています。しかし、すべての生物の表現型が優性の法則に従っているわけではありません。中には両親の持っている形質の中間の表現型を示す場合もあります。これを不完全優性というのです。不完全優性には様々なパターンがあるため、一つずつ解説します。

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優性の法則=顕性形質？

優性形質とは以前までの呼び方で、現在は顕性形質と表現が変わりました。

顕性形質へ正式に変更になったのは2017年9月のことで、日本遺伝学会は10年以上も話し合いを続けていたそうです。学問的にはどちらの表現でも全く問題ありませんが、社会の流れに合わせたほうがいいとのことでした。やはり優性・劣性という字はそのアレルが優れていたり・劣っていたりという印象を受けるますよね。しかし、実際はヘテロ接合体の場合に優性形質のほうが表現型として表れやすいというだけで優劣は関係ありません。また、アレルという言葉も以前までは対立遺伝子という表現でした。

中間雑種

優性形質と劣性形質の中間の形質をもった個体を中間雑種といいます。これは、対立遺伝子それぞれが機能することにより両方の形質が同時に表れているのです。

マルバアサガオの花

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マルバアサガオには赤色の花と白色の花の２通りがあります。赤色の花は優性形質の表現型で、白色の花は劣性形質です。赤色の花の遺伝子型をRR,白色の遺伝子型をrrとしたとき、これらを交雑させたときの雑種第一代(F1)の遺伝子型はRrとなりますね。この時、優性の法則では花の色は赤色になるはずですが、マルバアサガオの場合は赤と白の中間である桃色になります。

中間雑種のできる仕組み

では中間雑種はどのような仕組みで表現されているのでしょうか？こちらもマルバアサガオの花の色を例に解説します。花に色がつく仕組みは、その花の色の素となる色素を合成できるかどうかによって左右されるんですよ。赤い花の遺伝子Rは赤い色素を作る酵素を生成することに関与しているのですが、白い花の遺伝子rは色素を作ることに関与していないため、r遺伝子だけでは赤い色素を作れません。しかし、Rrという遺伝子型だとRR遺伝子ほどではないですが、その半分の赤い色素を作ることができます。つまり、ピンク色というのは薄い赤色ということなんですね。

致死遺伝子

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与えられている寿命よりも早い段階で死んでしまう遺伝子もあります。つまり、致死遺伝子を持っている子は胎内で死亡することもあるため、実際に生まれてきた子の表現型の割合はメンデルの優性の法則に従わないというものです。

ハツカネズミ

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ハツカネズミには体毛を黄色にする遺伝子Yと黒色にする遺伝子yがあります。yyでは黒色、Yyでは黄色のハツカネズミとなりますが、YYという遺伝子型となった場合は胎内で死亡してしまうそうです。Yyの遺伝子型同士を交配してもYYは生まれてこないため、F1の表現型は黄色と黒色が２対1となります。もしメンデルの優性の法則に従っていれば黄色と黒色の割合は3対1になるはずですね。

複対立遺伝子

2つの形質のうちどちらかの表現しか発現しない遺伝子を対立遺伝子といいましたね。しかし、対立遺伝子は必ずしも2つの遺伝子について言うものではなく、中には3種類以上の対立遺伝子が存在する場合もあります。3種類以上の対立遺伝子により表現が決まる場合は複対立遺伝子といい、ABO式血液型はその一つです。ABO式血液型を含めた複対立遺伝子について解説します。

アサガオの葉

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アサガオの葉の形には3通りあります。それぞれ並葉、柳葉、立田葉です。優劣の順番ですが並葉＞立田葉＞柳葉の純で優性となります。このとき、柳葉は劣勢ホモでないと発現しませんが、並葉と立田葉は優性形質です。しかし、並葉のほうが立田葉よりも優性なので並葉と立田葉のヘテロだと並葉になります。

ABO式血液型

ABO式血液検査も優性形質と劣性形質があります。皆さんはもう知っているかもしれませんが、AとBが優性でOは劣性です。血液型も3種類の対立遺伝子があります。AかBとOがヘテロ接合すると血液型はA型かB型になりますが、AとBがヘテロ接合するとAB型になりますよね。両親の遺伝子型がA型のヘテロとB型のヘテロだった場合、生まれる子の血液型はA型・B型・AB型・O型の全て見なります。

補足遺伝子

2種類以上の遺伝子が互いにその表現型を補い合って1つの形質を発現する遺伝子を補足遺伝子といいます。補足遺伝子についてはスイートピーの花を例に解説しますね。

スイートピー

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スイートピーには花の色素の材料を作る遺伝子Cと、色素の材料から色素を作りだす遺伝子Pがあります。Cはそれ単体では色素を作り出すことができず、必ずPの遺伝子が必要です。つまり、CCppやCcppという遺伝子型では花の色は白くなります。花に色を付けるためにはCcPpやCCPPなどのようにCとPが揃っている必要があるのです。