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メダカの品種改良にはメンデルの『遺伝の法則』は必須!法則を3つ押さえておこう

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メンデルの遺伝の法則とは

メンデルの遺伝の法則は、19世紀にオーストリア帝国の司祭であるグレゴール・ヨハン・メンデル(以下、メンデル)によって発見された、遺伝子の伝達に関する重要な理解を提供する法則です。

この法則は、エンドウマメを使って発見されましたが、それと同じ法則は私たちが飼っているメダカにも当てはまるものとなっています。

現代のメダカの品種改良はメンデルの遺伝の法則をしっかり理解していないと効率的に品種を生み出すことはできません。

中学・高校の授業でも習うものだと思いますが、大人になった今、しっかりメンデルの法則を理解し、メダカの品種改良に活かしましょう。

メンデルの遺伝の法則の3つの法則

メンデルの遺伝の法則は、次の3つの法則からなります。それぞれ順に「分離の法則」、「独立の法則」、「優性と劣性の法則」と呼ばれています。

分離の法則

分離の法則は、2つの異なる形質が混ざり合った場合、それらは互いに分離して独立に遺伝することを示しています。

形質とは生物が持つ様々な身体的・生理的な特徴のことを指します。メダカで例えると、体色、目の色、ラメの数、ウロコの大きさ、ヒレ長、背中のグアニンの出現、ヒカリ体形などが形質に含まれます。

分離の法則を理解するために、たとえば白メダカと黒メダカの遺伝子について考えてみましょう。

白メダカは純粋な白色遺伝子(WW)を持ち、黒メダカは純粋な黒色遺伝子(BB)を持っているとします。

これらを交配させると、すべての子孫は「W」と「B」の異なる形質を持つことになります。遺伝的に異なる形質を持つ親を交配した場合の最初の世代を「F1」と称します。

この時、F1同士を掛け合わせた子孫(F1)の遺伝子は「WB」という形になります。

F1世代において形質の現れ方を調べることによって、どのメダカの形質がどのように組み合わさっているかを把握するヒントになります。

この「WB」の遺伝子は、親メダカからそれぞれ一つずつ遺伝してきたものであり、それぞれの遺伝子は独立しているため、子孫が白色か黒色かは50%ずつになります。

独立の法則

独立の法則は、2つ以上の形質が同時に遺伝する場合でも、それらは互いに独立して遺伝することを示しています。

この法則を理解するために、白メダカと黒メダカに加えて、体長が短いメダカと体長が長いメダカの遺伝子も考えてみましょう。体長が短いメダカは純粋な短い遺伝子(SS)を持ち、体長が長いメダカは純粋な長い遺伝子(LL)を持っています。

これらを交配させると、「W」と「B」、そして「S」と「L」の2つの形質が混ざり合った子孫ができます。これらの子孫は「WBLS」、「WBLs」、「WbLS」、、「Wbls」、「wBLS」、「wBLs」、「wbLS」、「wbls」という8つの遺伝子の組み合わせができます。

この時、独立の法則に従うと、白と黒、体長が短いと長いという2つの形質はそれぞれ独立して遺伝することになります。つまり、白色遺伝子が優性であると仮定すると、「W」と「w」の遺伝子を持つ子孫のうち、白色遺伝子を持つ割合は50%、体長が短い遺伝子を持つ割合も50%になります。したがって、白メダカでも体長が短いものが生まれる可能性があり、黒メダカでも体長が長いものが生まれる可能性があります。

優性の法則(顕性の法則)

最後に、優性と劣性の法則です。

優性形質を示す親と劣性形質を示すメダカを交配させた場合、F1世代は優性形質が現れることが多いという法則が優勢の法則です。

2010年代後半ごろからは、「優性」「劣性」という用語を、それぞれ「顕性(けんせい)」「潜性(せんせい)」と呼ばれることが多くなっています。

遺伝子に優劣があるわけではないので、この呼び方のほうがしっくりくるような気もします。

優性(顕性)と劣性(潜性)は、形質が表れる強さの度合いを表す言葉です。優性とは、形質が現れやすく、目立つ性質のことであり、一方、劣性とは、形質が現れにくく、隠れた性質のことを指します。

これまでのメダカの例において、白色遺伝子が優性で、黒色遺伝子が劣性である場合を考えてみます。

「W」と「w」の遺伝子を持つ子孫がいる場合、白色遺伝子を持つ子孫が黒色遺伝子を持つ子孫よりも多くなることになります。ただし、「W」と「w」の両方を持つ子孫は白色遺伝子を表すことになります。

一方、F1世代が全て優性形質(白い体色)であった場合でも、F2世代では顕性形質(白い体色)と潜性形質(黒い体色)が1:2:1の比率で現れます。

ただし、現代の品種改良メダカは様々な先祖の形質をたくさん受け継いでいます。そのため、この例で示したような単純な掛け合わせにはならないようになっています。

まとめ

  • 分離の法則:2つの異なる形質が混ざり合った場合、それらは互いに分離して独立に遺伝することを示す。
  • 独立の法則:2つ以上の形質が同時に遺伝する場合でも、それらは互いに独立して遺伝することを示す。
  • 優性と劣性の法則:異なる形質が混ざり合った場合、一方の形質が優性を持ち、もう一方が劣性を持つことを示す。

 

これらの法則は、生物学における基礎的な理論であり、メダカの遺伝を考えるときに非常に重要な法則です。

品種改良においてはメンデルの遺伝の法則をしっかり頭に入れておきましょう。

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