遺伝子型と表現型の違い

遺伝子型と表現型の概念は、生物学と遺伝学の基本です。密接に関連しているにもかかわらず、遺伝子型と表現型には多くの違いがあります。これらは生物を特徴付ける非常に異なる特性を指す 2 つの用語であるためです。遺伝子型という用語 は、個体の遺伝的構成、つまりその遺伝子の性質を含みますが、表現型は、遺伝子型だけでなく、通常含まれる他の要因の結果である、前記遺伝子型の外的徴候です。一般的な「環境」という用語。したがって、表現型は 、肉眼またはさまざまな分析方法を使用して、個人の観察可能な特性のセットです。

表現型と遺伝子型の違いをよりよく理解するには、各用語をより完全に定義する必要があります。

遺伝子型定義

遺伝子型という用語は、ギリシア語で誕生を意味するgenosと印を意味するtypesを組み合わせたものです。個人が「生まれ」から持っている「しるし」を意味しているように見えますが、厳密にはそうではありません。ギリシャ語のジェノスに由来する用語の部分は、実際には遺伝子を指し、生物の遺伝的特徴が「生まれる」ように見える細胞の部分です. したがって、遺伝子型は、個人が生まれてから持っているすべての遺伝子のすべての特定のバージョンのセットです。

遺伝子型には、発現する遺伝子、発現しない遺伝子、純粋に制御される DNA 配列の部分、さらにはそれらが何のためにあるのかまだわかっていない部分の両方を含む、個体のすべての遺伝物質が含まれます。

ホモ接合体とヘテロ接合体: 遺伝子型に関連する 2 つの用語

配偶子を除いて、二倍体生物のすべての細胞は、対立遺伝子として知られるすべての遺伝子の 2 つのバージョンを持っています。集団は特定の遺伝子に対して複数の対立遺伝子を持つ場合がありますが、個人は 2 つしか持ちません。個体が持つ特定の対立遺伝子は、同じ場合も異なる場合もあり、各遺伝子にはホモ接合型(同じ対立遺伝子) とヘテロ接合型(異なる対立遺伝子)の 2 つのバージョンがあります。

ホモ接合体およびヘテロ接合体という用語は、遺伝子型に厳密に関連していますが、必ずしも表現型に関連しているわけではありません。これは、完全優性の場合、優性ホモ接合体とヘテロ接合体の両方が同じ表現型を持つためです。

表現型の定義

表現型という用語は、ギリシャ語の 2 つの用語からも派生しています。したがって、表現型という言葉の文字通りの意味は「示されるマーク」であり、この場合、用語の実際の概念と一致します。この意味で、表現型は、個人の観察可能な特性のセットとして定義できます。. 当初は、目の色、髪の色、身長など、肉眼で観察できる行動や特徴のみに限定されていましたが、現在ではさらに拡大されています。実際、現在表現型形質と考えられている多くの要因は、臨床検査が必要な血液型など、間接的にしか観察できない特徴に関連しています。

他の表現型の形質はさらに先へ進み、例えば、細胞株における特定のタンパク質の発現、または特定の炭水化物を代謝する能力または代謝しない能力に直接言及します。

表現型と遺伝子型の関係

表現型と遺伝子型は密接に関連しています。たとえば、人を特徴付ける特徴のほとんどは世代から世代へと受け継がれ、その情報は遺伝子とともに受け継がれます。実際、遺伝子型が表現型を決定する場合もあります。ただし、遺伝に加えて、環境要因も表現型に強く影響するため、これは常に当てはまるとは限りません。

例として、20 世代にわたるドッグショーのチャンピオンをたどることができる非の打ちどころのない血統を持つ純血種の子犬を考えてみましょう。この個人がチャンピオンになるためのすべての遺伝的可能性 (遺伝子型を意味する) を持っていることは明らかです。しかし、十分な栄養が与えられていない場合（栄養不足）、子犬は理想的なサイズに成長せず、骨や筋肉の構造が十分に発達していなかったり、被毛が美しくなかったりする可能性があります。さらに、飼育者が適切な環境、風雨から保護された環境、毛皮の種類に応じた気候 (環境要因) に注意を払わないと、成体になるまで生き延びることさえできない場合があります。

ここで、遺伝子型と表現型の違いを体系的に見てみましょう。

遺伝子型と表現型の違い

遺伝子型と表現型の違いを示す例

先に述べたように、遺伝子型は個体のすべての遺伝子を含んでおり、個体の遺伝子型全体を示す例を挙げることができると考えるのは非現実的です。表現型についても同じことが言えます。代わりに、次の例では、一度に 1 つまたは 2 つの遺伝子と 1 つまたは 2 つの形質に焦点を当てています。

ウサギの毛色

ウサギの毛皮の色の場合は、同じ特徴に対する複数の対立遺伝子の例です (最初の写真を参照)。ウサギには次の 4 つの対立遺伝子があります。

• C ⁺（茶色の毛皮が最も一般的で、他のすべてのものよりも優勢です）.
• c ^ch (チンチラの表現型: 先端が黒い白い毛皮)。
• c ^h (ヒマラヤの表現型: 白い体と黒い四肢)。
• c (アルビノ表現型)。

特定のウサギの遺伝子型は、4 つの既存の対立遺伝子のうちの 2 つの組み合わせによって形成されるため、16 の異なる遺伝子型が考えられます。さらに、いくつかの対立遺伝子と他の場合の不完全優性との間に優性関係があります。

例として、すべての遺伝子型 C ⁺ C ⁺、C ⁺ c ^ch、C ⁺ c ^hおよび C ⁺ c は同じ茶色の毛皮の表現型を持ち、遺伝子型と表現型の違いを明確に示しています。

ネズミの色

マウスのコートの野生の色は茶色で、それぞれの遺伝子の A 対立遺伝子によって決定されます。劣性対立遺伝子は黒いマウスを生成します。ただし、マウスの色素沈着の原因となる 2 番目の遺伝子 (C) に対する 2 つの劣性対立遺伝子がマウスにある場合、これらの色はいずれも観察されません。後者の場合、マウスはアルビノになります。これはエピスタシスの例であり、その結果、コートの色を決定する 9 つの異なる遺伝子型があるが、表現型は 3 つだけである:

血液型

遺伝子型と表現型の違いの明確な例は、人間の血液型です。. ^{遺伝子型に関して言えば、 IA}、^IB 、および i 対立遺伝子であっても、私たちは皆、遺伝子の 2 つのコピーを持っています。そのうちの 2 つは共優性 (I ^Aおよび I ^B ) で、もう 1 つは劣性 (i) です。

以下は、血液型で考えられるすべての遺伝子型と、それぞれの表現型です。

ここで、遺伝子型と表現型の違いの 1 つを観察できます。表現型は簡単な血液検査で簡単に判断できますが (これは観察可能な特徴です)、AB および 0 表現型のみが遺伝子型を示しています。他の 2 つのケースでは、遺伝子解析を実行したり、子孫を観察したりせずに、それがヘテロ接合体かホモ接合体かを判断することは不可能です。