図でつかむ
丸・しわなどの形質は、親から受け継いだ遺伝子の組合せとして表にすると整理できます。
遺伝子と形質
遺伝子：染色体上にあり、親から子に伝わる「設計図」（DNA）
形質：遺伝子により現れる特徴（花の色、種子の形、目の色など）
顕性（優性）と潜性（劣性）
顕性形質（優性）：両親が違う遺伝子を持つときに 子に現れる方の形質
潜性形質（劣性）：両親が違う遺伝子を持つときに 子に現れない方の形質
親：丸い種子（純系）× しわのある種子（純系）
→ 子（F₁）：すべて 丸い種子
→ 「丸」が顕性、「しわ」が潜性
遺伝子の記号 ── 大文字と小文字
- 大文字 A：顕性遺伝子（例：丸い種子の A）
- 小文字 a：潜性遺伝子（例：しわのある種子の a）
- 親から1個ずつもらうので、子は AA、Aa、aa のいずれか
AA（純系・顕性）：丸い
Aa（雑種）：丸い（A が表に出る）
aa（純系・潜性）：しわ
メンデルの実験を追う
親：AA × aa
減数分裂で、AA からは A の遺伝子のみ、aa からは a のみ
受精：子は全員 Aa（雑種、丸い種子）
Aa × Aa を考える
Aa の生殖細胞：A または a（半分ずつ）
組合せ表：
A a
A AA Aa
a Aa aa
→ AA:Aa:aa = 1:2:1
→ 表現型は 丸（AA + Aa）:しわ（aa）= 3:1
分離の法則
遺伝の計算問題のコツ
① 親の遺伝子型を書く（例：AA × aa、または Aa × Aa）
② 各親が作る生殖細胞を書く（AA → A のみ、Aa → A と a）
③ 組合せ表で子の遺伝子型を求める
④ 表現型の比を答える
メンデルとエンドウマメの実験
グレゴール・ヨハン・メンデル（オーストリアの修道士・1822-1884）
1856-1863年：エンドウマメを使った交配実験
1865年：「植物雑種に関する研究」を発表
1900年：3人の科学者により 再発見される
→ 遺伝学の 父と呼ばれる
→ エンドウマメ7つの形質で実験：種子の形・色・花の色・サヤの形など
DNAと遺伝子
DNA（デオキシリボ核酸）：遺伝情報を担う物質
染色体：DNAがヒストンに巻きついた構造
遺伝子：DNAの一部、特定のタンパク質の設計図
ゲノム：1つの生物が持つすべての遺伝情報
→ ヒトゲノムは約30億塩基対、約2万個の遺伝子
→ 1953年 ワトソン＆クリックがDNA二重らせん構造を発見
遺伝の応用：品種改良・遺伝子組換え
- 品種改良：望ましい形質を持つ生物を交配で作る
- 例：甘いトウモロコシ、収穫量の多いコメ
- 遺伝子組換え：直接遺伝子を加える
- 例：除草剤に強い大豆、寒さに強い作物
- クローン：同じ遺伝子を持つ個体（クローン羊ドリー、1996年）
- ゲノム編集：CRISPR-Cas9 で特定の遺伝子を編集
ヒトの遺伝
耳あか：乾型・湿型には遺伝子が関係する
血液型：A・B・O 型は複数の対立遺伝子の組み合わせで決まる
性別：X 染色体と Y 染色体（XX が女性、XY が男性）
耳あかや血液型のように遺伝が関係する形質もあるが、ヒトの形質は複数の遺伝子や環境が関わることも多い
→ エンドウの例のように単純な比で表せる形質と、そうでない形質を区別する
- F₂ で 3:1 はあくまで 確率的な比。実験で 1000 粒中 750:250 とぴったりにはならない。
- 例：750:250 が出れば「3:1」として正解扱い。
- 少数では当然ずれる。大量に観察するほど 3:1 に近づく（大数の法則）。
- 遺伝子型：遺伝子の組合せ（AA, Aa, aa）
- 表現型：見た目の形質（丸・しわ）
- AA と Aa は表現型が同じ（どちらも丸）
- 遺伝子型 1:2:1 → 表現型 3:1 になる
- 2017年から学術用語が変更
- 優性 → 顕性（あらわれやすい）
- 劣性 → 潜性（隠れている）
- 古い教科書では「優性」「劣性」と書かれている場合もある
- 「劣っている」という誤解を避けるための変更
練習問題
丸い種子（AA）としわのある種子（aa）を掛け合わせた。子（F₁）の遺伝子型と表現型は。
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遺伝子型：Aa、表現型：すべて丸い種子（顕性形質）
F₁（Aa）どうしを交配したときの孫世代（F₂）の表現型の比を求めよ。
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丸:しわ = 3:1
Aa と aa を交配したときの子の表現型の比は。
答えを見る
Aa：a×A、a×a → Aa:aa = 1:1 → 丸:しわ = 1:1
F₂ で全部 800 粒の種子を得たとき、しわのある種子はおよそ何粒か。
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3:1 → しわは 1/4 → 800 × 1/4 = 200 粒（予想）
まとめ
- 遺伝子：親から子へ受け継がれる「設計図」。染色体上にある。
- 顕性（A）と潜性（a）：両親が違うとき 表に出る方が顕性。
- 遺伝子型：AA、Aa、aa。表現型：AA = Aa は同じ（顕性）、aa は潜性。
- F₁：純系どうし → すべて雑種（Aa）。
- F₂：F₁ どうし → 表現型 3:1 の比。
- 分離の法則：対の遺伝子は生殖細胞で 1個ずつに分かれる。