メンデルの第一法則

遺伝は進化の核心と考えることができます。子孫に受け継がれる有益な特性は次の世代の成功を高めますが、世代間の差異は自然選択が作用するための原料として機能します。 19 世紀、遺伝は大きな謎でした。多くの科学者は、たとえば、子供は親とどのように似ているが、同一ではないのかなどの単純な事実を説明しようとしました。

現在のチェコ共和国の修道院に住んでいた グレゴール・メンデル （1822-1884）という修道士が遺伝についての研究を始めたのはこの頃でした。メンデルは常に植物に興味を持っており、ウィーン大学在学中に数学の知識を深めました。これにより、彼は、何が種を区別し、また種の交配を維持しているのかを理解しようとする実験と分析を実行しました。

メンデルの実験は、異なる系統のエンドウ豆の栽培と交配に基づいており、その中で特徴が世代から次の世代にどのように受け継がれるかを記録しました。これらの実験で、彼はエンドウ豆の質感（滑らかまたはザラザラ）や色（緑色または黄色）などの遺伝パターンを観察することができました。

最初に彼は、「純粋な」血統が世代を超えてその特徴を維持していることに気づきました。たとえば、スムースエンドウの「純粋な」系統を交配すると、滑らかな質感を持つ子孫のみが生成され、しわのある系統でも同じことが起こりました。

しかし、粗いエンドウ豆と滑らかなエンドウ豆の境界を越えたとき、ハイブリッドの第一世代は、F1と呼ぶことができる滑らかな質感しか持っていませんでした。しかし、これらの交配種から新しい交配を作成した場合、子孫 (F2) の第 2 世代には、3:1 の比率でスムースエンドウとシワのあるエンドウが生まれることになります。つまり、1 つのシワのあるエンドウに対して常に 3 つのスムースエンドウが存在することになります。

明確な「特性」を持つ異なる純粋な系統を繰り返し交配することによって、彼は同様の結果を得ました。これにより、これらの雑種の第一世代 (F1) は両方の形質を受け継いだが、そのうちの 1 つだけが見えるようになった、と彼は結論付けました。もう 1 つは凹んだままで、第 2 世代 (F2) で再び出現しました。メンデルは、F1世代の雑種植物に現れた形質を優性形質、隠れたままの形質を劣性形質と呼びました。前述のエンドウ豆のテクスチャの例では、優勢特性は滑らかなテクスチャであり、劣性特性は粗いテクスチャです。

メンデル以前の一部の博物学者は、特定の形質がある世代では現れず、次の世代で再び現れる可能性があることをすでに観察していました。しかし、メンデルは先に進みました。定量的な観点から結果を分析したところ、分析されたすべての特性にわたって、F2 世代の優性形質と劣性形質の割合にパターンがあることがわかりました。これにより、彼はエンドウ豆の特性の継承を担う一般法則の存在について考えました。

今日、メンデルが考案した法則は メンデルの第一法則 として知られており、個人の遺伝的特徴は母性と父性の 2 つの遺伝的要素によって決定されると述べています。これらの因子は配偶子の形成時にランダムに分離されるため、各配偶子はそのうちの 1 つだけを持ちます。メンデルによれば、特定の特性について「純粋な」系統に属する個体は、その親から 2 つの同一の因子を受け取ります。したがって、この個体によって形成される配偶子には、この特性に関する単一タイプの因子が含まれることになります。このように、国から異なる因子を受けた雑種個体は2種類の配偶子を形成することになります。

エンドウ豆の食感の例では、滑らかな食感を条件付ける因子（ドミナント）を A（大文字）、ザラザラした食感を条件付ける因子（レセシブ）を a（小文字）で表すことができます。したがって、滑らかな質感の特徴を持つ純血統を持つ個体を AA、粗い血統を持つ個体を AA と呼ぶことができます。