<西暦2021年5月17日 追記>
用語を追加しました。割り込みで極端に読みにくいところがそこだと思います。
<5月19日、テスト前日>
「検定交雑」について追加しました。
土曜日の朝ほど好きな時間帯はありません。
休日の1日目、外で鳴る草刈り機の音を聴きながら朝ごはんを食べたりしていると、全てがうまくいくような気がしてくるものですね。
はい。
中間テストォォォォォォォォォォォォォォォォォ!!!!!!!
うわぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ!!!!!!!
中間テストが、あと一週間ほどで始まります。こんにちは。いももすです。皆様いかがお過ごしでしょうか。ゴールデンウィーク ロス(goldenweek loss?)も冷めやらぬこの時期に、休日まで使って中間のテスト勉強をさせられる学生の気持ちを考えれば、いてもたってもいられないと思いませんか!?
勉強はめんどくさいですよね。なんでこの社会が、因数分解の公式の暗記の有無で人の優劣が決まるようになっているのか、どこかの誰かそれ的な責任者を小一年問いただしたい気分ですが、そんな気分で社会は変えられないので、ただ頑張って勉強して、成績不振という自分の現実を変えていくしかありません。
という訳で勉強していきます。勉強したことをブログにまとめていきます。テスト期間でもブログが書けるし、勉強もできる。我ながら名案。
今回は理科の遺伝です。
さて、前の学年で習ったこととしては、
動物の有性生殖では、雄では精子、雌では卵という「生殖細胞」が作られ、それが「雄と雌が『かかわる』」ことでそれぞれの核同士が合体すると、いうことでした。それが「受精」ですね。受精した卵が「受精卵」、数を増やして胚になります。
『かかわる』という言葉の濁し方がいいですね。
で、まぁ、植物の成長点とかの話があって。成長点ではとくに「細胞分裂」がさかんに行われています。細胞分裂っていうのは、細胞が別れたあとまた大きくなって細胞を増やしていく方法です。そうやって成長するんだそうです。
多細胞生物である動物も、細胞分裂で成長します。
で、そういう時に分裂していくのは「体細胞」というやつで、多細胞生物には生殖細胞と体細胞のふたつの種類の細胞があるらしいです。体細胞が細胞分裂するときには、「体細胞分裂」と呼びます。
細胞の中には「染色体」という細い糸みたいなものがあって、染色体の中にはその生物に関するさまざまな情報が秘められています。雄と雌で共通の染色体を「常染色体」といい、雄と雌で組み合わせの違う染色体を「性染色体」といいます。親と子の染色体の数は同じになるようになっています。
生殖細胞の成長の仕方ももちろん、細胞分裂です。ですがこれだと染色体は倍、倍、倍と分裂して、親と子の染色体の数は変わってしまいますよね。なので、生殖細胞の細胞分裂は「減数分裂」という分裂の仕方をします。染色体の数をもとの半分にすることで、染色体の数が親と子で同じになるようにしているのです。
はい。ここまでが序章です。
ここから、僕の個人的に超超超苦手な「数学みたいな理科」になります。もっと目に見えるものを魅せてよ!!リトマス紙染めようぜ!ジャガイモ切ったやつにヨウ素液つけようぜ!青いなぁ!!なぁ!?
願い虚しく、僕は、顕性形質とか潜性形質とかをマスターしてテストに馳せ参じなくてはいけません。メンデル助けてくれよ。
雄と雌が『かかわって』子が生まれますね。
染色体の中にある「遺伝子」をもとに、親の特徴、「形質」が子に受け継がれる。それが「遺伝」です。そして、遺伝する形質を「遺伝形質」と言います。ハリーポッターは、顔つきはジェームズだけど目はリリーのものなんですよね。あれが遺伝です。
あと、遺伝子の本体はDNA(デオキシリボ核酸)という物質だそうです。
ちなみに、有性生殖じゃないほうの「無性生殖」というやつは、クローンみたいな奴がいっぱい生まれます。つまり、遺伝子が全く同じ、形質も全く同じな奴がいっぱい増え続ける、ので、一個天敵の病気とかが現れたら全部対抗できずに死ぬんだそうです。みんな同じだから。
さて、1822〜1884年の間この世界にいたメンデルという人は、ただの神父だったにもかかわらず教会の庭にエンドウを大量に植え、種の形などをもとに遺伝の仕組みを解明したらしいです。8年もかかったそうです。凄。
8年も頑張って大発見をしたのに、成果が認められたのはメンデルが死んでから16年後。遺伝学というすごい学問の基礎を打ち立てたのです。
評価されるのおっそ。可哀想。昔、こういうの多く無いですか!?今もそうかもしれないですけどね。もしかしたら。
で、メンデルが発見したことを説明していきます。
同じ形質の個体をかけ合わせたとき、どれだけ世代を重ねても親と同じ形質の子供ができる場合、それを純系と言うそうです。うーん?うん。う??
とりあえず、実験の上で「前提の形質」として頭に置いておけばいいと思います。
例えば、メンデルの育てたエンドウでは、種子に丸としわの二つの形質があり、子にはどちらか一つしか受け継がれません。このように、「どちらかしか受け継がれない」形質を、「対立形質」といいます。そして、この場合の丸の遺伝子としわの遺伝子を、対立形質の遺伝子で「対立遺伝子」といいます。
で、メンデルは、丸の純系のエンドウとしわの純系のエンドウをかけ合わせました。
丸としわ、どちらかしか受け継がれませんが、結果、子のエンドウは、すべて丸い種子になったそうです。
このように、対立形質の純系同士をかけ合わせた時に、子に現れる方の形質(ここでは丸)を「顕性形質」、現れない方(しわ)を「潜性形質」というのです。変換がクソめんどくさいです。
そして、その「子であるエンドウ」同士をかけ合わせたらどうでしょう。どのような形質の孫エンドウができるでしょう。メンデルはそれも実験しました。結果、丸(顕性)が5474個、しわ(潜性)が1850個できたそうです。全部一つ一つ確認したそうです。ヤバ。凄。認めてやれよ成果をさぁ!
5474と1850個、比にすると大体3:1ですね。それが規則です。
(イメージです)
結果としてはこうです。
顕性形質の純系の親と潜性形質の純系の親をかけ合わせた子は、全て顕性形質を受け継ぐが、子同士をかけ合わせると顕性と潜性で3:1になる。
ここまでやっただけでもすごいんですが、メンデルは、この結果を説明するために「生物の体には、その生物の形質などの情報が入っているモノがある」と仮定しました。そう、さっき説明した、遺伝子です。メンデルは、あのど根性みたいな実験のあとに、遺伝子の存在にさえも気づいてしまったのです。
遺伝子という仕組みを使うと、純系同士の子が全て丸になったことも、その後のかけ合わせによる孫が、3:1になったことも説明できます。
遺伝子の構成を記号で表したものを「遺伝子型」といいますが、これを使うととても整理しやすくなるので、使っていきたいと思います。
エンドウにおいて、丸の形質が入っている遺伝子をA、しわの形質が入っている遺伝子をaとすると、丸の純系の遺伝子はAAになりますね。しわの純系はaaです。このような、同じ遺伝子の組み合わせ(AAやaa)である個体を「ホモ接合体」といいます。これらが減数分裂をすると、AAはAとAに別れ、aaはaとaに別れます。で、別々の生殖細胞に入って受精します。この、別々の生殖細胞に入ることを「分離の法則」というそうです。
そして、子の受精卵は全てAaになります。
顕性(A)と潜性(a)が並んだ場合、顕性(A)の方が現れるので、子は全て顕性である丸(A)になります。
ちなみに、Aaのように、異なる遺伝子の組み合わせである個体のことを、「ヘテロ接合体」といいます。異なる、とか、別の、という意味のギリシャ語から来ているそうです。また、ホモという言葉も、同じ、とか、よく似た、という意味のギリシャ語なんだそうです。
で、そのAaである子同士をかけ合わせると、また減数分裂して別れて、別々の生殖細胞で受精して対になります。その結果、孫の遺伝子はAA、Aa、Aa、aaの四つになります。どちらも潜性の場合は潜性形質が現れるので、丸、丸、丸、しわになり、その比は3:1です。
また、このように、遺伝子型をもとに現れる形質(AA=丸など)のことを、「表現型」といいます。
(数合わせのために、一つの遺伝子を2回使っています。)
すごいですよね。「形質などの情報が入った何か(遺伝子)」を仮定した途端、このように謎が次々と解けていきました。メンデルも世界もすげーですね。
で、今の要領でやってみると、血液型とか酒の強さとかの遺伝も全部わかるんだそうです。授業で先生が証明してくれたんですけど、面白かったです。
血液型などでは、一組の対立形質(母と父の分)に対して、3つ以上の遺伝子(A、B、O、AB)が対立関係にあります。このようなことを「複対立遺伝子」といいます。
追加コンテンツ<検定交雑>
もし丸(A)の種子のエンドウが出たとして、それが「AA」であるか「Aa」であるかは分かりませんよね。それを調べるための掛け合わせを、「検定交雑」といいます。ここで具体的に何をするかというと、ここではaaのエンドウをかけます。
もしAAなら、このようにどちらも丸(Aa)になり、
もしAaなら、丸(Aa)としわ(aa)が同じ数できます。
なるほどなー。
以上が、今まで習ったことの基礎知識です。テスト、がんばるぞっ!
はぁぁぁ