染色体遺伝理論

学習目標

1. 染色体遺伝理論を「遺伝子は染色体上にある」と定義する
2. 使用遺伝子が性連鎖しているかどうかを判断するための表現型比
3. 性連鎖の場合に考えられる子孫の種類と表現型比を予測する
4. 血統分析を適用して、優性、劣性、性を区別する-リンクされた特性
5. リンクを独立した品揃えからの逸脱として定義する

遺伝子は染色体上にある

今日、DNAは遺伝子であると考えていますしかし、科学のすべての事実と同様に、この考えは、事実として受け入れられる前に、繰り返しテストされ、真実であることが判明する必要がありました。染色体の遺伝理論、または遺伝子という考えは、染色体上にある必要があります。染色体上に位置し、Drosophilamelanogasterまたはフルーツハエを使用したThomasHuntMorganによる実験に基づいて提案されました。Droソフィラは、2つのX染色体を持つ個体が女性で、1つのX染色体と1つのY染色体を持つ個体が男性であるという点で人間に似ています（多くの生物は性別を決定する他の方法を持っています）。

ショウジョウバエでは、通常のハエは赤い目。赤い目の色が支配的です。モーガンは、白い目を引き起こす劣性突然変異（対立遺伝子）を発見しました。モーガンが赤い目のメスを白い目のオスと交配させたとき、すべての子孫は赤い目をしていました。この結果は、優性/劣性遺伝パターンで完全に理にかなっています。これは、（x ^ w =劣性白目突然変異対立遺伝子; x ^ W =優性赤目野生型対立遺伝子）を示すパネットの方形です。

しかし、モーガンは、白い目の女性と赤い目の男性を交配させて、相互に交配したときに驚くべき結果を得ました。すべての赤い目の子孫の代わりに、彼はすべての女性が赤い目を持っていて、すべての男性が白い目を持っているのを見ました。この結果は、2つの異なる特性（性別と目の色）が関連しているように見えたため、メンデルの独立した品揃えの原則に違反しているように見えました。これらの結果を説明する唯一の方法は、目の色を引き起こす遺伝子がX染色体上にある（リンクされている）かどうかでした。この十字架を示すパネットの方形は次のとおりです。

これらの結果は、目の色の遺伝子がX染色体上にあるかどうかだけが説明できるため、遺伝の染色体理論を裏付けています。これは、性染色体（XおよびY）にある遺伝子の性連鎖または遺伝です。女性は各X染色体のコピーを2つ持っていますが、男性は1つしかないため、性に関連する形質は興味深い遺伝パターンを示しています。この遺伝形式は、劣性対立遺伝子を持つ男性は、対立遺伝子のコピーが1つしかないため、常に劣性形質を示すことを意味します。対照的に、ほとんどの遺伝子は常染色体または非性染色体上にあり、男性と女性の両方が各遺伝子の2つのコピーを持っています。分離の原理と独立した品揃えの原理を含む、メンデルによって観察された遺伝のすべてのパターンは、減数分裂中の染色体の挙動によって説明されることを思い出してください。これらの原則は、遺伝の染色体理論の一部です。

これらの実験を説明するビデオと、人間への影響について少し説明します。

クラスでは、表現型の比率を使用します。遺伝子が性に関連しているかどうかを判断し、遺伝子が性に関連している場合の子孫の表現型を予測します。また、この情報を適用して人間の血統を分析します。

リンケージ

リンケージは、メンデルの独立した品揃えの原則に違反するパターンでの形質の継承であり、異なる形質の対立遺伝子という考えです。独立して配偶子に分離されます。性連鎖は、形質が性染色体に関連している特殊なタイプの連鎖です。遺伝連鎖は、2つの異なる形質を制御する遺伝子が同じ染色体上で互いに近くにある場合に発生します。基本的な考え方は、2つの遺伝子が同じ染色体上にあり、染色体全体を継承する場合、それらの2つの遺伝子（およびそれらが持つ対立遺伝子）を一緒に継承する必要があるということです。

ただし、これは生物学です。したがって、注意点があります。乗換えの現象は、同じ染色体上にある遺伝子の対立遺伝子をシャッフルするのに役立ちます。染色体上の2つの遺伝子の位置間の乗換えイベントは、遺伝子組換え、または染色体上の対立遺伝子の新しい組み合わせをもたらします。

乗換えは、相同染色体が整列してシナプスを形成する前期前期Iの間に発生し、対になった相同染色体の姉妹染色分体間で遺伝物質（DNA）を物理的に交換します。乗換えは染色体に沿ってランダムに発生するため、2つの遺伝子が染色体上で物理的に互いに近接しているほど、それらの間で乗換えが発生する可能性は低くなります。逆に、2つの遺伝子が染色体に沿って互いに離れているほど、相同染色体上の対立遺伝子と交換される可能性が高くなります。以下の画像は、この考えを示しています。

同じ染色体上の2つの遺伝子が独立して分類されることに気付くと、驚くかもしれません（別々の染色体上にある遺伝子のように）それらが十分に離れているために交差がほとんど常に発生し、50％の組換え体が生成される場合（交差は相同染色体のシナプスペアの4つの染色分体のうち2つのみを含むため、最大組換え頻度は50％）。

以下のビデオでは、独立した品揃えの違反としてリンケージについて説明し、乗換えがどのようにリンケージを壊すかを説明しています。このビデオでは、連鎖の定義が不完全であることに注意してください。連鎖は、2つの遺伝子が同じ染色体上に近接して配置されているため、一緒に遺伝する傾向がある場合に発生します。遺伝子が同じ染色体上にあるだけではリンクされません。また、それらの間の乗換えが比較的まれなイベントであるように、それらは十分に接近している必要があります。

血統分析の簡単なルール

異なる人々に交尾してロットを生産するように依頼することはできません。子孫の遺伝形式をテストできるようにします。代わりに、遺伝パターンを推測するために血統分析に依存しています。血統の読み方を説明する血統の例を次に示します。

血統分析の簡単なルールは次のとおりです。

• 常染色体劣性
  • 男性と女性に等しく影響します
  • 両方の親が対立遺伝子を持っている必要があります
  • 親は特性（保因者）を表示できません
  • 影響を受ける子供の1/4まで（両方の親が保因者である場合）

• 常染色体優性
  • 男性と女性に等しく影響します
  • 1人の親だけが対立遺伝子を持っている必要があります
  • 子供が特性を示す場合、少なくとも1人の親も特性を示す必要があります
  • 影響を受ける子供の約1/2（一方の親が特性を示す場合）

• X連鎖劣性
  • 通常は男性にのみ影響します
  • 影響を受けた男性は対立遺伝子を息子ではなく娘に渡します
  • 特性はスキップします世代

クラスでは、これらのルールを使用して、さまざまな血統の特性の継承パターンを決定する練習をします。

有糸分裂と減数分裂における染色体の動きのアニメーションイラスト付きのパワーポイントスライド、ナッシュのケースに付随：

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