遺伝子型と表現型：定義、要因、交配および例
遺伝子型と表現型：定義、要因、交配および例 表現型は、構造的、生化学的、生理学的、および行動的の両方の特徴であり、一方、集団内の個人または個人のグループの遺伝的遺伝子型は
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遺伝子型と表現型の定義
表現型
表現型は、遺伝子型と環境、およびそれらの相互作用によって制御される、生物の構造的、生化学的、生理学的、および観察可能な行動の両方の特徴です。 表現型の概念には、生物の遺伝子発現におけるさまざまなレベルが含まれます。 生物レベルでは、表現型は、見る/観察する/測定できるもの、何かの特徴または特徴です。 このレベルでは、目の色、体重、特定の病気への耐性などの表現型の例。 生化学的レベルでは、表現型は体内の特定の化学物質の含有量である可能性があります。 たとえば、米の血糖値やタンパク質含有量。 分子レベルでは、表現型は、生成されたRNAの量、または電気泳動でのDNAまたはRNAバンドの検出である可能性があります。
表現型は、一部は個人の遺伝子型によって、一部は個人が住む環境、時刻、およびある程度は遺伝子型と環境との間の相互作用によって決定されます。 時間は通常、環境（生活）の側面としても分類されます。 このアイデアは通常、次のように書かれています
P = G + E + GE
ここで、Pは表現型、Gは遺伝子型、Eは環境、GEは遺伝子型と環境の相互作用を意味します（GとEのみの影響とは異なります）。
表現型の観察は、単純なもの（花の色など）でも、特別なツールや方法を必要とする非常に複雑なものでもかまいません。 ただし、遺伝子型の遺伝子発現は分子レベルからレベルまで段階的であるため 個人、さまざまなレベルでの表現型の数の間の関係がしばしば見出されます 異なります。 表現型、特に定量的な表現型は、多くの場合、多くの遺伝子によって制御されています。 そのような特性を持つ特性を扱う遺伝学の分野は、定量的遺伝学として知られています。
遺伝子型
遺伝子型は、集団内の個人または個人のグループの遺伝的状態を説明するために使用される用語です。 遺伝子型とは、遺伝子座の遺伝的状態、または染色体によって運ばれる遺伝物質全体（ゲノム）を指します。 遺伝子型は、ホモ接合性またはヘテロ接合性のいずれかである可能性があります。 人々が遺伝子を導入することができた後、ヘミ接合性という用語が生まれました。
メンデル遺伝学（古典遺伝学）では、遺伝子型はしばしば文字のペアで示されます。 例：AA、Aa、またはB1B1. 同じ文字のペアは、示された個体がホモ接合であることを示します（AAおよびB1B1）、異なる文字のペアはヘテロ接合の個体を表します。 文字のペアは、この記号化された個体が2倍体（2n）であることを示します。 結果として、ホモ接合性の4倍体（4n）の個体は、たとえばAAAAで表されます。
遺伝学では、対立遺伝子は遺伝子座にある遺伝子の代替形態です。 対立遺伝子は、突然変異イベントによる核酸塩基の配列の変化により形成されます。 この用語は、 対立遺伝子 ウィリアム・ベイトソンの著書 メンデルの遺伝の法則 (1902).
遺伝子座は、集団内にさまざまな対立遺伝子がある場合は多型であると言われ、逆に、変異がない場合は単型（「1つの形態」）であると言われます。 遺伝子座に同じ対立遺伝子を持つ個体はホモ接合性の遺伝子型を持っていると言われ、異なる対立遺伝子を持つ個体はヘテロ接合性であると言われます。 遺伝子型は表現型として表現されるため、対立遺伝子は集団内の個体間で外観の違いを引き起こす可能性があります。
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定量的および定性的特性
それぞれの家畜には、個々の動物を特徴付ける質的な特徴があります。 それに加えて、動物の追跡によく使用される測定機器を使用して通常測定される定量的特性もあります。
量的な性質上、状態が良くなると家畜の販売価格に影響を及ぼします。 量的性質自体に関しては、家畜の販売価格にあまり影響を与えないか、基準のみに基づいています。 さらに、多くの遺伝子が量的および量的形質の決定に影響を与えるかどうか。
量的性質は測定によって測定することができますが、量的性質は観察からのみ見ることができます。 量的および質的特性をよりよく理解するために、すなわち：
質的特性
測定できないが、グループ化できる特性。 たとえば、毛皮の色、角の形などです。 この形質は環境への影響がほとんどないかまったくなく、通常は1つまたは2つの遺伝子ペアによってのみ制御されます。
- 経済的価値はありません
- カウントまたは測定できません
- 環境要因の影響を受けません
- 基準のみに基づく
- 遺伝子はほとんどなく（ほとんどない）、質的特性に大きな影響を与える
質的性質
測定できる特性、たとえば、乳生産、体重、卵生産。 この形質は多くの遺伝子によって制御されており、食事や管理などの環境要因の影響を強く受けます。
- 経済的価値がある
- 計算または測定可能
- 環境要因の影響を受ける
- 多くの遺伝子が量的形質に影響を与える
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差 遺伝子型と表現型
違いが最も重要です。
特定の生物または形質の遺伝子型は、特に目に見える形質を説明する遺伝情報を指します。
目の色や髪の色など、目に見える特徴は遺伝子型として説明することはできません。
表現型とは、具体的には、観察から説明できる特性を指します。
遺伝子型は、特定の表現型が存在する原因となる要因です。
表現型は個体の「目に見える特徴」であり、赤い花の色、巻き毛、大きな体、甘い果実などの五感で観察することができます。 表現型は、遺伝子型と環境要因の組み合わせです。 そのため、同じ表現型を持つ個人が必ずしも同じ遺伝子型を持っているとは限りません。
式で見つかると、次のようになります。
F = G + E
F =表現型
G =遺伝子型
E =環境（環境）
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遺伝子型と表現型のクロス
形質や交配の継承には、覚えておかなければならない原則があります。
- 形質の調節と決定に役割を果たす遺伝子には、文字記号が付けられています。
- 優勢な遺伝子は大文字で表されます。たとえば、背の高い茎の形質を決定する遺伝子は、文字「T」（背の高い単語から派生）で書かれています。 劣性遺伝子は小文字で示されます。たとえば、短い茎の形質を決定する遺伝子は文字「t」で書かれます。 したがって、背の高い茎は短い茎よりも優勢であり、逆に短い茎は背の高い茎に対して劣性であると解釈することができます。
人間と脊椎動物では、それぞれが半数体（n）である精子と卵子の結合が接合子を形成します。 接合子は成長して二倍体（2n）の個体に成長するため、この特性を持つ個体は2文字で表されます。例::
TT：背の高い植物、TとTによって形成された配偶子のシンボル。
tt：短い幹の植物、tとtによって形成された配偶子のシンボル。
MM：赤い花の植物、MとMによって形成された配偶子のシンボル。
mm：白い顕花植物、mとmによって形成された配偶子のシンボル。
Mm：ピンクの花を持つ植物のシンボル、Mとmによって形成された配偶子。
個体の性質を決定する遺伝子の配置は遺伝子型と呼ばれます（目では見ることができません）。 個体は一般に二倍体、例えばMM、Mm、mmであるため、個体の遺伝子型は二重文字で表されます。 遺伝子型には一対の遺伝子があります。 これらの遺伝子は、相同染色体の対応する遺伝子座に位置しています。 染色体のペアの同じ位置にある遺伝子のペアは、対立遺伝子と呼ばれます。 したがって、対立遺伝子は一対の遺伝子のメンバーです。たとえば、M =赤い花の色の遺伝子、m =白い花の色の遺伝子、T =背の高い植物の遺伝子、t =低い植物の遺伝子です。 Mとmは対立遺伝子ですが、Mとtは対立遺伝子ではありません。 遺伝子型が各遺伝子型の同じ遺伝子で構成されている個体の性質は、ホモ接合体と呼ばれます。たとえば、RR、rr、TT、AABB、aabbなどです。 ホモ接合性優性は、個々の遺伝子型がRR、AA、TTの場合に発生します。 個々の遺伝子型がrr、aa、ttなどの場合、ホモ接合性劣性です。
遺伝子型が各遺伝子型とは異なる遺伝子で構成されている個体の性質は、ヘテロ接合体と呼ばれます。たとえば、Rr、Aa、Tt、AaBbなどです。 観察可能な身体的特徴または特性（形状、色、血液型など）は表現型と呼ばれます。 表現型は遺伝子と環境によって決定されます。 表現型には記号は付けられていませんが、甘い果実の味、ストレートヘア、青い花の色などの外観に応じて書かれています。 丸い種子を持つ植物の表現型は丸い種子として書かれ、遺伝子型はBがbより優勢である場合はBBまたはBbと書かれます。
同じ表現型の特徴を持つ2人の個体は、異なる遺伝子型の特徴を持っている可能性があります。たとえば、同じ表現型を持つ2つの個々の植物は 丸い種子は、BBまたはBbである可能性のある遺伝子型を持っています。 遺伝子Bが優勢であるため、遺伝子Bは遺伝子Bを打ち負かすか、覆います。 劣性。 したがって、BBまたはBbを持つ植物は丸い種子の表現型を持っています。
優性、劣性および中間形質
交配では、生成された子孫（親孝行）は、親の特性の1つから現れる特性または現れない（隠された）特性を持ちます。 片方の親からもう片方の形質を打ち負かすことによって子孫に現れる形質は、優性形質と呼ばれます。 逆に、パートナーの特性に打ち負かされたために子孫に現れない、または隠されている特性は、劣性特性と呼ばれます。 たとえば、赤いバラは白いバラと交配され、赤いバラを生み出します。
親/親：赤いバラ> 配偶子：（MM）> 子孫/親孝行：赤いバラ
赤が優性であるのに対し、白は劣性です（赤の対立遺伝子が白の対立遺伝子よりも優勢です）。 白に比べて赤い色が支配的であるため、第1世代または第1親孝行（F1）のすべてのバラは赤になります。 十字架の場合、表示される特性が2つの親の混合である場合、その特性は中間特性（部分的に優勢）と呼ばれます。 たとえば、赤い鯉と白い鯉を交配すると、すべてピンクの鯉である親孝行1が生成されます。 ピンク色は中間的な性質です。
親/親：赤鯉> 子孫/親孝行1：ピンク鯉
メンデルの法則
この仮説から、メンデルはメンデルの第一法則とメンデルの第二法則と呼ばれる結論を出しました。 メンデルの2つの法則は、遺伝学の基本原則です。 以下はメンデルの法則の説明です。
メンデルの最初の法則（対になった遺伝子の対立遺伝子の分離の法則または分離の法則）性細胞（配偶子）の形成において、対立遺伝子の対は独立して分離します。 この法則は、1つの異なる形質（モノハイブリッド）を持つ交配に適用されます。
メンデルのII法則（遺伝子または品揃えの独立したグループ化の法則）性細胞の形成において （配偶子）、対立遺伝子は自由に結合するため、子孫に現れる形質は変化します バラエティ。 この法則は、2つの異なる特性（dihybrid）以上（polyhybrid）の交配に適用されます。
1つの異なる特性を持つ2人の個体の交配（モノハイブリッド）
子孫の特性が親の1つと同じである場合、1つの異なる特性を持つ2つの個体を交配すると、優性特性が減少します。 例：メンデルは、種子に切り込みを入れた（しわを寄せた）植物の花から花粉を取り出し、種子が丸い植物の花の雌しべに受粉させました。 すべてのF1子孫は、種子が丸い植物です。 次に、F1植物を自家受粉させて、F2子孫が3つの丸い種子：1つの溝のある種子の表現型比を示した。
中間体の特性
中間形質は、両方の親によって共有される遺伝形質です。 例としては、4時の花植物（Mirabilis jalapa）の真っ赤な線（MM）と真っ白な線（mm）が交差しています。 これらの交配から、F1の結果が得られ、そのすべてにピンクの花がありました。 F1が互いに受粉すると、F2は赤、ピンク、白の顕花植物を1：2：1の比率で生成します。
2つの異なる特性を持つ2人の個体の交配（Dihybrid）
Dihybridは、特定の表現型と遺伝子型の比率で子孫を生み出す2つ以上の異なる形質を持つ2人の個体間の交配です。 彼の実験では、メンデルは、丸い黄色の種子を持つエンドウ豆の純粋な株と、緑色のしわのある種子を持つ純粋な株を交配しました。 丸いおよび黄色の形質は、しわの寄った緑色の形質よりも優勢であり、その結果、すべてのF1は黄色の種子色の丸いエンドウ豆でした。
次に、F1シードを植え替え、相互に受粉させてF2を取得します。 十字架は、種子の形と種子の色という2つの異なる特徴を持つ2人の個人間の十字架です。 F2の子孫は次のとおりです。
B：丸く、しわに優勢
b：しわ
K：黄色、緑より優勢
k：緑
3つの異なる特性を持つ2人の個体の交配（トリハイブリッド）
トリハイブリッドは、特定の表現型と遺伝子型の比率を持つ子孫を生み出す3つ以上の異なる形質を持つ2人の個体間の交配です。 彼の実験では、メンデルは3つの異なる特性、すなわち背の高い茎でエンドウ豆を交配しました。 丸い種子、および短い茎のエンドウ豆、しわのある種子、および着色された種子を含む黄色の種子ダン 緑。 背の高い、丸い、黄色の形質は、短く、しわが寄った、緑色よりも優勢であったため、すべてのF1は、背の高い茎、丸い種子、黄色のエンドウ豆でした。 F1の子孫は、トリハイブリッドのクロスチャートで見ることができます。次に、F1の種子を植え替え、相互に受粉させてF2を取得します。
交配は、茎のサイズ、種子の形、種子の色という3つの異なる特性を持つ2人の個体間の交配です。 F2の子孫は次のとおりです。
T：背が高く、背が低く優勢
t：短い
B：丸く、しわに優勢
b：しわ
K：黄色、緑より優勢
k：緑
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遺伝子型と表現型の要因
生物レベルでは、表現型は、見る/観察する/測定できるもの、何かの特徴または特徴です。 このレベルでは、目の色、体重、特定の病気への耐性などの表現型の例。 生化学的レベルでは、表現型は体内の特定の化学物質の含有量である可能性があります。 たとえば、米の血糖値やタンパク質含有量。 分子レベルでは、表現型は、生成されたRNAの量、または電気泳動でのDNAまたはRNAバンドの検出の形をとることができます（匿名、2011年）。
生物の環境への適応に関連する遺伝子型および表現型因子の役割
個体のキャラクターの外観（表現型）は、遺伝的要因または遺伝子型と環境要因の影響を受けます（Pallawarukka、1999年、Ferdy、2010年）。 環境は、食物、病気、管理を通じて動物の表現型に直接影響を与える可能性がありますが、動物の遺伝子型に影響を与えることはできません。 遺伝子型への影響の可能性は直接発生するのではなく、自然淘汰または人工淘汰によって発生します それは個人に起こり、集団内の特定の遺伝子の頻度に変化をもたらします（Martojo、 1992).
言い換えれば、表現型は、部分的には個人の遺伝子型によって、部分的には個人が住む環境、時刻、そしてある程度は遺伝子型と環境との間の相互作用によって決定される。 時間は通常、環境（生活）の側面としても分類されます。 このアイデアは通常、次のように書かれています
P = G + E + GE、
ここで、Pは表現型、Gは遺伝子型、Eは環境、GEは遺伝子型と環境の相互作用を意味します（GとEのみの影響とは異なります）。
表現型の観察は、単純なもの（花の色など）でも、特別なツールや方法を必要とする非常に複雑なものでもかまいません。 ただし、遺伝子型の遺伝子発現は分子レベルからレベルまで段階的であるため 個人、さまざまなレベルでの表現型の数の間の関係がしばしば見出されます 異なります。 表現型、特に定量的な表現型は、多くの場合、複数の遺伝子によって制御されています。
2人以上の個人が同じ環境から成長し、成長し、 表現型が異なる場合、2人の個体は同じ遺伝子型を持っていると結論付けることができます 違います。 一方、同じ遺伝子型を持つ個体が2人以上いる場合でも、それらは異なる方法で発達します 異なる環境では、それらの表現型は同じではない可能性があります（Pane、1986 in。）。 フレディ）。
遺伝子型の違い 国（塊）、系統、雄の子孫のグループ間の違いの形である可能性があります（Sudono、1981）。 生物が2つの異なる環境に保管され、それぞれに選択されている場合、遺伝子型と環境の相互作用は非常に重要な役割を果たします。 この環境では、遺伝子型と環境との相互作用を知ることにより、選択した動物を飼育しなければならない環境を決定することができます。 （須藤野、1981）。
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遺伝子型および表現型因子の例
生物のさまざまな遺伝子型および表現型の要因の例と、環境への生物の適応との関係
- バタフライ ビストンベナラリア
現在生きていて生息地に適応している生物の種類は、その特性が祖先から受け継がれている生物の種類です。 これらの遺伝的形質は、環境条件に従った表現型を放出します。 バタフライ ビストンベナラリア 現在工業地帯に住んでいるのは、体に黒い色（表現型）を発する遺伝子変異を持つグループです。 工業地域の外に住む親戚が着色されていても、形質が低下して子孫が黒のままになります 光。
- 農業について。
発生するすべての表現型は、遺伝子型と環境の間で発生する相互作用によるものであることはすでにわかっています。 相互の影響があり、それが達成される結果に影響を及ぼします。 表示される表現型または形質は、遺伝子型および環境によってサポートされていない場合、適切ではありません。 したがって、農業では、質と量の両方で最大の生産を得るために、環境と遺伝子型の関係を知ることが必須です（Elin Embarwati、2009年、Aris、2009年）。
BaihakiとWicaksanaが大豆植物を使って行った研究では、テストした6つの遺伝子型の間で結果が異なることが示されました。 これらの遺伝子型の中には、テスト環境でうまく成長するものもありますが、そうでないものもあります。
8つの植え付け場所の収量特性を組み合わせた分析では、テストした大豆の遺伝子型と場所（環境）との間に有意な相互作用が見られました。 これは、テストされた6つのダイズ遺伝子型の中で、収量特性に関する8つの成長環境（場所）に対するそれらの応答を示しています。 は同じではなく、これらの遺伝子型の間には、特定の環境でよく成長し、良い結果をもたらす遺伝子型があると解釈できます。 高い。 さらに、Makulawu etal。 （1999）Baihaki and Wicaksana（2009）で、9つの場所での希望のハイブリッドトウモロコシについて、遺伝子型と実際の場所（環境）との相互作用も明確に示しています。 成長環境（場所）の多様性が、さまざまな成長環境でさまざまな植物遺伝子型の出現を引き起こすことは明らかです（Baihaki and Wicaksana、2009）。