伴性遺伝形質のためのパネットスクエア計算機

パネットスクエアは、2人の親が子に伝えうる対立遺伝子のすべての組み合わせと、それぞれの確率を示す表である。この計算機は、常染色体形質と、X染色体またはY染色体上にある伴性遺伝形質について、パネットスクエアを作成する。

パネットスクエアの仕組み

各親は1つの遺伝子について2つの対立遺伝子を持つ。対立遺伝子とは、ある遺伝子の異なる型のことである。大文字は優性の対立遺伝子を、対応する小文字は劣性の対立遺伝子を表す。したがってAとaは同じ遺伝子の2つの型である。

親が卵子または精子を作るとき、2つの対立遺伝子は分かれ、それぞれの細胞はそのどちらか一方を受け取る。表の上側には一方の親が作りうる細胞を、側面にはもう一方の親が作りうる細胞を並べる。各マスは1つの可能な組み合わせを表し、どのマスも同じ確率で起こる。

遺伝子型と表現型

遺伝子型とは、子が受け継ぐ対立遺伝子の組み合わせのことで、たとえばAA、Aa、aaなどがある。表現型とは、目に見える形質のことである。

優性の対立遺伝子は存在すればそのまま現れるため、AAとAaはどちらも優性形質を示す。劣性形質が現れるのは、劣性の対立遺伝子が2つそろったaaの場合だけである。

例: Aa × Aa

両親がともにAaを持つとする。それぞれAまたはaを子に伝えうる。

遺伝子型比は1 AA : 2 Aa : 1 aaである。表現型比は3 優性 : 1 劣性となる。これはAAとAaが同じ見た目になるためである。

2対の遺伝子

2対の遺伝子がある場合、各親は4種類の細胞を作り、表は16マスになる。AaBb × AaBbの交配は、古典的な9 : 3 : 3 : 1の表現型比を生む。3対の遺伝子では表は64マスになる。

X連鎖遺伝

一部の遺伝子はX染色体上にある。母親はX染色体を2本持つため、対立遺伝子を2つ持つ。父親はX染色体を1本、Y染色体を1本持つため、その遺伝子については対立遺伝子を1つしか持たない。

息子はX染色体を1本しか持たないため、母親から受け継いだ対立遺伝子がそのまま表現される。それを隠すもう1つのコピーが存在しないためである。これを半接合(ヘミ接合)と呼び、赤緑色覚異常や血友病などのX連鎖劣性の形質が男性に多い理由である。

娘は両親それぞれから1本ずつX染色体を受け継ぐ。娘が劣性のX連鎖形質を示すのは、2本のX染色体の両方に劣性の対立遺伝子を持つ場合だけである。劣性の対立遺伝子を1つと優性の対立遺伝子を1つ持つ場合、その娘は保因者となる。形質は示さないが、それを子に伝えうる。

保因者の母親と非罹患の父親

保因者の母親はX^A X^aであり、非罹患の父親はX^A Yである。その子どもたちについては次のようになる。

• 娘の半数は保因者(X^A X^a)、半数はそうではない(X^A X^A)
• 息子の半数は罹患する(X^a Y)、半数はしない(X^A Y)

どの娘も罹患しない。娘は全員、父親から優性のX^Aを受け継ぐためである。

Y連鎖遺伝

Y連鎖遺伝子はY染色体上にあり、父親だけが、しかも息子にだけ伝える。形質を持つ父親の息子は全員それを受け継ぎ、娘が受け継ぐことは決してない。

よくある質問

なぜ息子のほうがX連鎖形質を受け継ぎやすいのか

息子はX染色体を1本しか持たない。そこに劣性の対立遺伝子が1つあるだけで形質が現れる。娘の場合は、2本のX染色体の両方に劣性の対立遺伝子が必要になる。

父親は息子にX連鎖形質を伝えられるか

伝えられない。父親が息子に伝えるのはY染色体であり、X染色体ではない。息子のX染色体は母親からしか受け継がれない。

保因者とは何か

保因者とは、劣性の対立遺伝子を1つ持つが、その形質を示さない人のことである。保因者はその対立遺伝子を子に伝えうる。

パネットスクエアの結果は必ずその通りになるのか

必ずそうなるわけではない。この比率は1人の子についての確率であり、家族全体についての保証ではない。それまでの子がどの対立遺伝子を受け継いだかにかかわらず、どの子も同じ確率を持つ。

この表は遺伝子が独立していると仮定しているか

そうである。2対以上の遺伝子を扱う表は、遺伝子が独立に分配されると仮定している。これは、遺伝子が異なる染色体上にあるか、同じ染色体上でも十分離れている場合に成り立つ。