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生物の純系ってどういう意味?遺伝子や形質についても現役理系学生がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。中学の理科や高校生物の遺伝の範囲で出てくる「純系」。みんなは純系とは何を意味するのか説明できるだろうか。純系を理解するには遺伝子や形質について学ぶ必要がある。そこで、今回は純系だけでなく、遺伝子や形質、さらに純系の利用について、生物に詳しいライターきき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/きき

大学生の頃は農学部に所属し植物のことを勉強した。現在は大学院に進学し植物のことを研究中。生物や植物の面白さを伝えられるライターを目指している。

純系って何?

純系って何?

image by Study-Z編集部

純系(じゅんけい)とは、上記の図のように「世代を重ねても、ある性質(形質)が代々同じになる」という意味を持ちます。メンデルのエンドウを使った遺伝の実験を例に挙げてみましょう。

メンデルの実験では、「背丈の高い個体」と「背丈の低い個体」を用いて遺伝の法則を明らかにしました。この「高い」や「低い」といった「性質」は親や子、さらには孫の世代まで引き継がれるのです。メンデルの実験では、「背丈の高い個体と低い個体を交配させたらどうなるのか」などの実験を行いました。その実験でより正確な結果を出すには、性質が確実に次の世代に現れる、純系のエンドウが必要だったのです。

このように、純系とは注目した性質が何世代に渡っても同じであることを意味します。

形質と遺伝子とは?

純系について深く理解するために、形質と遺伝子について学習しましょう。形質と遺伝子とは何なのか、また両者は一体どんな関係性なのでしょうか。それぞれについて詳しく解説していきます。

遺伝法則の発見

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1865年にメンデルは遺伝に関する法則をいくつか発表しました。この法則の発見に至った実験では、エンドウを交配させ、種子の形(しわか丸いか)や背丈(高いか低いか)などの7組のエンドウの性質に着目し、その次世代への伝わり方について明らかにしたのです。このエンドウの種子の性質を伝えるものが何なのかは、当時はまだわかっていませんでした。

メンデルの実験から、エンドウのある性質何かしらの物質によって親から子へと伝わるという仮説を立てました。ここからは、この「性質」と今では明らかになった「何かしらの物質」について解説していきます。

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ここでメンデルの法則を簡単に紹介しよう。メンデルが発見した遺伝の法則は「優性の法則」、「分離の法則」、「独立の法則」の3つがあるぞ。

「優性の法則」は、優性な形質と劣性な形質が存在して、これらの形質を持つ親を交配させると、子供(雑種第一世代:F1という)に優性な形質が伝達されるという法則だ。メンデルの実験では、背丈の高いエンドウと低いエンドウを交配すると、その子どもは背丈が高くなることで発見された。ここでは、「背丈が高い」が「優性形質」で「背丈が低い」が「劣性形質」であると言えるぞ。

「分離の法則」は、F1同士を交配させて孫を作らせると、孫には優性形質と劣性形質が3対1の割合で現れるという法則だ。

「独立の法則」は、2組以上の形質(例えば背丈と種子の形)はお互いに影響を与えることなく遺伝する法則のことだ。

形質:生物が持つ性質や特徴

「形質」とは、生物が持つ性質や特徴のことで、親から子へと遺伝するものです。メンデルの実験で言えば、エンドウの性質である種子の形や背丈に当たりますね。他にも、植物の場合、花や種子の色、ツルの長さなどが挙げられます。人間で言えば、髪の毛の色や耳たぶの形、身長などがありますね。このように、いわゆる「目で見てわかる」形質のことを「形態形質」と呼ぶのです。

この他にも、遺伝子型や遺伝配列、塩基配列などの性質のことを「分子形質」、適温や耐性などの性質を「生理形質」、行動などの性質のことを「生態形質」と言いますよ。

\次のページで「遺伝子:遺伝情報の1つの単位」を解説!/

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