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遺伝子の組換え



 1 減数分裂時の染色体の分配

   配偶子が形成されるとき(減数分裂時)の染色体の分配の様子をアニメーションで示した。色分けされている同形、同大の染色体は相同染色体である。それぞれの染色体は複製されて2本ずつ、計4本となり、4個の娘細胞(配偶子)に1本ずつ分配される。この4本の相同染色体が対合するときに、染色体が乗換えを起こし一部が置き換わることがある。
A 乗換えが起こらなかったとき B 乗換えが起こったとき




 2 染色体と遺伝子

   1個の母細胞が減数分裂によって配偶子を形成するとき、ある染色体上にA(a)、B(b)という2つの遺伝子が図の位置に存在している(連鎖している)としたときの遺伝子の動きをアニメーションで示した。
   染色体の乗換えが起こらず、遺伝子AとB(aとb)が連鎖したままの状態を完全連鎖と呼ぶ。
   それに対して、遺伝子B(b)を含む部分の染色体が乗換えをすると、連鎖していた遺伝子のペアが組換わる。
C 乗換えが起こらなかったとき D 乗換えが起こったとき
   染色体の乗換えが起こらないときには、遺伝子AとBが連鎖したまま(完全連鎖)である。よって、形成された4個の娘細胞(配偶子)のうち、遺伝子AとBをもつものが2個、遺伝子aとbをもつものが2個となる。つまり、AB:ab=1:1の比で配偶子が形成される。
   染色体の乗換えが起こると、遺伝子の組み合わせが母細胞とは替わった染色体ができる。よって、形成された4個の娘細胞(配偶子)のうち、もともとの遺伝子AとB、aとbをもつものが1個ずつ。遺伝子Bとbが入れ替わった遺伝子Aとb、aとBをもつものが1個ずつとなる。つまり、AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1の比で配偶子が形成される。




 3  不完全連鎖遺伝

   多数の母細胞が減数分裂によって配偶子を形成するとき、多くの母細胞は完全連鎖のままであるが、一部の母細胞で染色体の乗換えが起き、遺伝子の組換えが起こる。この状態を不完全連鎖と呼ぶ。組換えを起こす母細胞の割合によって、形成される配偶子の比が変わってくる。
E 3個の母細胞のうち1個の母細胞で組換えが起きた場合
 連鎖したままの母細胞からできる配偶子+組換えが起きた母細胞からの配偶子
   (AB 2個×2  ab 2個×2)    + (AB+Ab+aB+ab)
 = AB 5個  Ab 1個  aB 1個  ab 5個  となる

F 4個の母細胞のうち1個の母細胞で組換えが起きた場合
    連鎖したままの母細胞からできる配偶子+組換えが起きた母細胞からの配偶子
      (AB 2個×3  ab 2個×3)    + (AB+Ab+aB+ab)
    = AB 7個  Ab 1個  aB 1個  ab 7個  となる
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