理科生物細胞・生殖・遺伝

優性形質にはどんなものがあるの?メンデルの法則の一つ?医学部研究室の実験助手がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。君はお母さん又はお父さん似だなと言われた経験はあるか?有性生殖を行う生き物は遺伝子を両親から受け継いでいるから、自分の中のどこかは両親のどちらかに似ているものだな。しかし、どちらの両親の形質が現れるのかなにか法則はあるのだろうか?実は中学校の理科で学習したメンデルの法則のひとつ、優性の法則が大きなポイントになっているんだ。その中でも、今回は優性形質にスポットを当てていくぞ。
それでは優性の形質について、生物に詳しいライターオリビンと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/オリビン

理系の学部を卒業後、医学部研究室で実験助手をしている。患者さんの遺伝子から変異を見つけ出し、病名を確定させる仕事のため分子生物学を熟知している。

1.メンデルの法則とは

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1866年、メンデルは修道院の庭に植えたエンドウの種子の形・サヤの硬さや色・花の位置・茎の高さなどの形質について交配実験を行い、論文としてまとめました。その論文の中でメンデルは̬遺伝の法則として優劣の法則・分離の法則・独立の法則の3つを提唱しており、3つ合わせてメンデルの法則と呼ばれています。メンデルの法則は1900年に3人の研究者によって再発見され、メンデルの法則が再現性のあるものだということが証明されました

1-1優性と劣性について

1-1優性と劣性について

image by Study-Z編集部

エンドウの種子の形を例に優性(ゆうせい)について解説しますね。エンドウの種子でしわがあるもの(a)としわがなくきれいな丸形のもの(A)を交配するとします。遺伝子は対になっているため、しわのないきれいな丸形の遺伝子はAA、しわのあるものはaaという遺伝子型になりますね。生まれる子は両親の遺伝子を一つずつ受け継ぐので、子の遺伝子型はすべてAaとなります。このとき、子の形質はずべてきれいな丸形となるんですよ。つまり、きれいな丸の方が優性形質ということになりますね。このように、対立する形質が対となったときは優性形質が現れるんですよ。

1-2優性の形質の別名

優性形質とは以前までの呼び方で、現在は顕性(けんせい)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。

最初に優性形質や劣性形質という言葉を使ったのはメンデルでしたね。メンデルがエンドウマメの実験をしている段階では、まだ対立遺伝子や二倍体が発見されていませんでした。なので表現型として表れやすい形質を優性遺伝子と読んだのです。

1-3いろいろな役割の染色体

染色体の数は生き物によって違うことをご存知でしょうか?人の場合は1956年にチオとレヴァンによって染色体の数が23対46本であることが明らかにされました。他の動物では豚と猫が38本、犬では78本、アヒルでは80本の染色体があります。全ての染色体は対で存在しますが、研究が進むにつれて例外があることが発見されたのです。その例外とは、片方の性別では全ての染色体が対になっているのに、もう片方の性別では1組だけ対にならない染色体があることでした。

哺乳類ではオスで、鳥類ではメスに対にならない染色体があります。つまり、性別の遺伝は染色体によって決まるということです。このような染色体を性染色体と呼びます。性染色体にはX染色体とY染色体があり、哺乳類の場合はY染色体を持っているものが男性で、X染色体のみが女性となるのです。

性染色体以外の残りの染色体を常染色体といいます。優性形質は性染色体上にあるのか、常染色体上にあるのかで引き継がれ方が異なっているのです。

いろいろな優性形質と劣性形質

(左が優性形質、右が劣性形質です)

くせっ毛・直毛

黒髪・茶色っぽい色の髪

長いまつげ・短いまつげ

えくぼがある・えくぼが無い

二重まぶた・一重まぶた

肌の色が色黒・肌の色が白色(色白)

2.常染色体優性遺伝の特徴

遺伝子により受け継いだ親の形質は常染色体上の遺伝子であるか、性染色体上の遺伝子であるかによって発現しやすいかどうかが大きく異なります。ここでは常染色体に存在する遺伝子について解説しますね。

常染色体は人だと22対44本あります。対の組み合わせになって存在するのは両親からそれぞれ引き継いでいるためですつまり常染色体の場合、両親の遺伝子をそれぞれ50パーセント受け継ぐことになります。
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