中３理科「遺伝の規則性と遺伝子」についてまとめています。遺伝の規則性と遺伝子について、メンデルの法則、分離の法則、遺伝子の本体にもふれています。それでは、中３理科「遺伝の規則性と遺伝子」をみていきましょう。
遺伝
- 形質…生物の特徴となる形や性質。
- 遺伝…親の形質が子や孫の世代に現れること。
- 遺伝子…形質を表すもとになるもの。染色体にふくまれます。
生殖のしかたと遺伝
無性生殖では、親の遺伝子をそのまま受け継ぐので、親と同じ形質の子が生まれます。有性生殖では、両親からそれぞれの遺伝子が伝わるため、親とはちがう遺伝子の組み合わせをもつ子ができます。子には両親と異なる形質が現れる場合があります。
- クローン技術…親と同じ形質をもつ子をつくる技術
- 純系…親、子、孫と代を重ねても同じ形質になるもののこと
遺伝の規則性
メンデルの時代には、まだ遺伝子の存在は知られていませんでしたが、メンデルは「遺伝要素(エレメント)」というものを仮定した。
メンデルが行った実験の結果
- 子では、すべての個体に両親の一方の形質が現れます。
- 孫では、子の両親の一方の形質が現れているものと、もう一方の形質が現れているものとがあります。
- 孫での形質の現れ方の比は3：1になっています。
以上が、「形質を伝えるものは、2つ集まって対になっています。両親のこの形質を伝えるものは2つに分かれて、その1つずつが子に伝えられ、子ができるときに新しい対ができる。」とかばえた。
- 対立形質…丸としわのように、どちらかしか現れない形質どうし。
子の代への形質の伝わり方
丸い種子をつくる形質を伝える遺伝子をA、しわのある種子をつくる形質を伝える遺伝子をaとすると、純系である親の代のエンドウは、AA,aaと表せて、できた子は、すべてAaとなります。Aaの組み合わせでは、Aが伝える形質（丸）しか現れないことを示しています。
- 優性・劣性…子で現れる形質を、子で現れない形質に対して優性の形質といいます。また、子で現れない形質を、劣性の形質といいます、
対立遺伝子は、アルファベットで表す。優性の遺伝子を大文字で、劣性の遺伝子を小文字で表す。遺伝子の組み合わせ（ＡＡ、Ａａ、aaなど）を遺伝子型という。遺伝子型がＡＡやでＡａである時は、Ａの形質が現れ、aaであるときは、aの形質が現れる。
純系
有性生殖で親、子、孫と代を重ねたときすべての個体のある形質が同じである場合、その形質の純系と呼ばれる。
孫の代への形質の伝わり方
子がAaのとき、孫にはAA,Aa,Aa,aaという組み合わせになります。aの形質を現すのはaaのみで、孫の代には、Aとaの形質を現す固体の数の比は、3：1となります。
分離の法則
対になっている遺伝子は、減数分裂によって分かれて1つずつ別々の生殖細胞に入ります。
植物が生殖細胞つくるときに行われる2回の連続した細胞分裂により、染色体数が半分の新しい細胞をつくる細胞分裂。相同染色体が2つに分かれる。受精すると、できた受精卵の核に含まれる染色体の数は、親と同じになる。相同染色体は、同じ形のペアになっている染色体。
| 名称 | 減数分裂 | 体細胞分裂 |
|---|---|---|
| しくみ | 体細胞→生殖細胞をつくる | 体細胞→体細胞をつくる |
| 染色体の数 | 半減 | 変わらない |
比較体細胞分裂
独立の法則
同じ染色体にない2対以上の対立形質の遺伝では、各対立形質は互いに作用し合うことなく、それぞれ独立して遺伝する。例えば、エンドウの種子が丸いものとしわのあるもの、種子が黄色のものと緑色のものとでは、それぞれが互いに影響することなく、独立して遺伝する。
メンデルの法則が成り立つ遺伝
- ヒトの耳あか:あめ耳(耳あかが湿っている)が優性、粉耳(耳あかが乾いている)が劣性 日本人の多くは、粉耳の遺伝子をもつ。
- カイコガの卵の色:暗い紫色が優性、淡黄色が劣性
対立形質とは、種子の形と一つの形質について、「丸」と「しわ」のように対となる形質のこと。その原因となっている対になる遺伝子を対立遺伝子という。
メンデルの法則とは少しちがう法則で成り立つものに、ABO式血液型がある。ABO式血液型の遺伝子には、A, B, 0の3種類があり、ヒトはそれぞれ、このうちの2つをもっている。
遺伝子の本体
遺伝子としてはたらく物質があります。遺伝子は、染色体にあり、遺伝子の本体はDNA（デオキシリボ核酸）という物質です。遺伝子の変化に関しては、遺伝子は不変でなく、変化して子に伝えられる形質が変わることがあります。
DNA(デオキシリボ核酸)
遺伝子の本体であり、そのはたらきはタンパク質の合成を支配して、生物の形質が現れることのかぎをにぎっている。DNAは、塩基・糖・リン酸が結合したヌクレオチドが単位となり多数鎖状に結合したものである。糖・リン酸のくり返しでできた2本の鎖が平行に並び、それがねじれてらせん状になり、その内側では塩基のA(アデニン)とT(チミン)、G(グア ニン)とC(シトシン)とが対になって結合し塩基対をつくるという、二重らせん構造をしている。この塩基対の並び方に遺伝情報が組みこまれ、生物体の体内で行われる化学変化の役割をになう酵素をはじめ、あらゆるタンパク質の合成を支配し、生物体の形質を現すはたらきをしている。
ヌクレオチドどうしは糖とリン酸のところで互いに結合して長い鎖のようになっている。そして、この鎖(ヌクレオチド鎖)2本が互いの塩基どうしで結合してゆっくりとらせんに巻いており、このような構造を二重らせん構造という。
RNA(リボ核酸)
DNAの遺伝情報を細胞質中のリボソーム(タンパク質を合成するはたらきをする)に伝えたり、伝えられた遺伝情報に基づくアミノ酸をリボソームまで運んできて、タンパク質の合成に関わったりしている。RNAは、核の中だけでなく細胞質中にも含まれている。
- リボソーム…植物、動物のどちらの細胞にも見られ、タンパク質を合成するはたらきをする。
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