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この記事では、以下について説明します。 1.異数性の意味 2. 2.異数性の形態 3.重要性 重要性
異数性の意味:
異数性とは、基本的な染色体数の単純な倍数とは異なる染色体数が存在することです。 1つまたは複数の不完全な染色体セットを含む生物は、異数性として知られています。 異数性には、1本以上の染色体が失われた場合(低質性)と、1本以上の染色体が追加されて完全な染色体になった場合(高質性)があります。
低質性は、1本の染色体が失われたことによるもの、つまりモノソミー(2n – 1)の場合と、1対の染色体が失われたことによるものがあります。 また、一対の染色体が失われた場合はヌリソミー(2n-2)と呼ばれます。 同様に、倍数体の場合は、1本の染色体が追加されたトリソミー(2n + 1)か、1対の染色体が追加されたテトラソミー(2n + 2)のいずれかになります(図11.2)。
異数性の形態。
モノソミー。
モノソミーとは、2倍体の染色体のうち、1本または数本の非相同染色体を欠く現象です。
避妊具:
モノソミーの種類。
1本の完全な染色体を持たないモノソミー(2n – 1)は、大きな不均衡をもたらし、二倍体では許容されない場合があります。
しかしながら、1本の染色体を失っても影響が少ない倍数体の種では、モノソミーは存続します。 例えば、普通のタバコ(Nicotiana tabacum)は、2n=48の染色体を持つ4倍体種ですが、47の染色体を持つ一連の異なるモノソミー型が知られています。
1つの生物で可能なモノソミーの数は、ハプロイドの染色体数と同じです。 また、二重モノソミー(2n – 1 – 1)や三重モノソミー(2n – 1 – 1)は、多倍体でも作られる可能性があります。
モノソミーの起源。
モノソミーの起源は、二価の配偶子がまれに非接合になることで、n – 1種類の配偶子が作られることにあると考えられます。
メイオティ・ビヘイビア(Meiotie Behaviour)。
モノソミーは不規則な減数分裂を示します(2価の他に1価のものもあります)。 さらに、モノソミーの子孫では、ジソミー(2n)、モノソミー(2n – 1)、ヌリソミー(2n – 2)の混合物が得られる。
使用します。
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特定の染色体に対するモノソミーの状態は、特徴的な形態を伴う。 モノソミーやその子孫の形態を見れば、特定の染色体に遺伝子があることがわかります。 小麦では、シアーズによってモノソミーが特定の染色体に異なる遺伝子を配置するために利用され、大きな成功を収めています。
ヌリソミー:
染色体のペアが欠損している植物をヌリソミーと呼ぶ。 染色体の式は(2n – 2)となり、(2n – 1 – 1)ではないので、ダブルモノソミックということになる。 生物の中で可能なヌリソミクスの数は、半倍体の染色体の数と同じになります。
ヌリソミーの起源。
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ヌリソミーの起源は一般的にモノソミーのセルフ化によるものである。
ヌリソミーの利用。
ヌリソミクスは異なる遺伝子の位置を特定する際に有効に利用することができます。 小麦では42本ではなく40本の染色体でヌリソミーが得られています。
トリソミー:
避妊具:
トリソミーとは、2n -t- 1の染色体が1本余分にある生物のことです。
三倍体とは、2n-t-1という余分な染色体を持つ生物のことで、一つの生物に存在しうる三倍体の数は、半倍体の染色体数と同じです。
トリソミーの種類。
トリソミーには、余分な染色体が2つの相同染色体と同一である一次トリソミー、余分な染色体が2つの遺伝的に同一の腕を持つアイソクロモソームである二次トリソミー、転座の産物である三次トリソミーなどの種類があります(図11.3)。 二重トリソミー(2n + 1 + 1)は自然界にもあります。
トリソミーの起源。
注意点:
トリソミーの起源は、二倍体の二価がまれに不分離となってn+1種類の配偶子が作られる場合と、三倍体が不規則な減数分裂をして作られる場合があります(図11.4)。
減数分裂の挙動。
トリソミーはイレギュラーな減数分裂を示します(図11.5)。 三つ子は補体の染色体の一つと相同な染色体を余分に持っているので、三倍体を形成します。 BlakesleeとBellingはDatura stramoniumで24本ではなく25本の染色体を持つ3倍体の個体を得ました。
最終的には、理論的に可能な12種類のトリソミーのすべてが得られ、ゲノム上の12種類の質的に異なる染色体のそれぞれが、余分な染色体として現れました。
注意事項:
使用方法。
トリソミーは、特定の染色体に遺伝子を配置する上で重要な意味を持ちます。 三つ子は、通常の二倍体に比べて、やや元気がなく、生殖能力も低い。
テトラソミー:
テトラソミーは、特定の染色体が4回(2n+2)に分けて表現されています。 染色体の種類は、生物の半倍体の染色体数と同じです。 小麦には21種類のテトラソームが存在しています。
テトラソミーの起源。
テトラソミーはトリソミーのセルフ化によって発生する可能性があります。
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減数分裂の振る舞い。
減数分裂の際、4つの相同性セットは4価を形成する傾向があります。
植物における異数性の重要性:
異数性は進化の中で役割を果たしており、遺伝子解析だけでなく、植物の育種においても重要な役割を果たしています。
(a) 連鎖群の検出。
異数体は、特定の染色体にある連鎖群や遺伝子の位置を特定する上で重要な役割を果たしています。 特にヌリソミー、モノソミー、トリソミーはタバコ、小麦などの連鎖群を決定するのに使われてきました。
異数体の研究により、小麦のA、B、Dゲノム間の相同性が示されました。
異数体の研究では、小麦のA、B、Dゲノムの間に相同性が見られ、転座に関与する染色体の同定も異数体を用いて行われています。
(b) 植物育種における染色体の置換。
異数体の大きな貢献は、植物育種の分野です。 異数体を用いて染色体全体または一部を置換することが行われている。 これらの置換により、収量、抵抗性、宿根性などが大きく変化しました。
(c)種分化。