突然変異
生物学において、突然変異とは、遺伝物質の変化のことです。これは、DNAや、DNAを運ぶ染色体の変化を意味します。これらの変化は、致命的な影響を与えない限り、遺伝する(次世代に引き継ぐことができる)。
突然変異はいくつかの理由で起こります。減数分裂で配偶子(卵と精子)が作られるときのエラーが原因で起こることがあります。また、放射線や特定の化学物質によるダメージが突然変異を引き起こすこともあります。突然変異はランダムに起こります。
また、派生して、突然変異を持っている個体を変異体と呼んだり、突然変異と呼んだりすることもあります。変異によって最も明らかに影響を受ける形質(特性)もそうです。
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変異の種類
DNAの突然変異
DNAがコピーされるときには、ときどき間違いが起こります。突然変異には、大きく分けて4つの種類があります。
- 1つ以上のDNA塩基が取り残されている「欠失」。
- インサーション、1つ以上の余分なベースを入れること。
- 置換:1つまたは複数の塩基を配列中の別の塩基に変更すること。
- 遺伝子が丸ごとコピーされる「デュプリケーション」。
染色体の突然変異
これらの用語は、第3図で説明しています。
- 欠失:染色体の一部が、その上にあるかもしれない遺伝子と一緒に失われること。
- 重複:染色体の一部が繰り返されること
- 反転: 染色体の一部が端から端まで逆になっている状態
- 挿入:長い染色体の中に小さい染色体が追加されること
- 転座:染色体の一部が別の染色体の上に移動すること
遺伝子の重複により、1つの遺伝子座(アリル)の長さが異なる。6人のうち1人の遺伝子の変異を示す
突然変異の結果
突然変異には、生物にとって悪いものもあれば、中立的なものもあり、また、生物に利益をもたらすものもあります。突然変異は生物にとって致命的な場合もあります。「新しい」DNAによって作られたタンパク質が全く機能せず、胚が死んでしまうのです。一方で、突然変異によって進化が進み、新しいバージョンのタンパク質が生物にとってより良い働きをする場合もあります。
突然変異は、自然選択が作用する究極のバリエーションの源である。突然変異の中には、生物の生存や繁殖の能力に影響を与えるものがあるのです。これは、進化論の重要な部分です。集団が保有する遺伝的変異の量は膨大であり、その結果、自然集団は環境の条件に合わせて変化し、適応することができる。
質問と回答
Q:生物学における突然変異とは何ですか?
A: 突然変異とは、DNAまたはDNAを運ぶ染色体における遺伝物質の変化のことです。
Q: 突然変異の遺伝的な影響はどのようなものですか?
A: 致死的な影響がない限り、突然変異は遺伝性があり、次の世代に受け継ぐことができます。
Q: 突然変異が起こる理由は何ですか?
A:突然変異は、配偶子(卵と精子)を作る減数分裂の際のエラーや、放射線や特定の化学物質による損傷によって起こります。
Q: 突然変異は予測可能なのでしょうか?
A:突然変異はランダムに起こるので、予測はできません。
Q: 突然変異を持つ個体は何と呼ばれますか?
A:突然変異を起こした個体は、ミュータントまたはミューテーションと呼ばれることがあります。
Q:突然変異によって最も明らかに影響を受ける形質とは何ですか?
A:突然変異によって最も明らかに影響を受ける形質や特性は、問題となっている特定の突然変異に依存します。
Q:進化における突然変異の意義は何ですか?
A: 突然変異は遺伝的変異の究極の源であり、進化的変化を促進する上で重要です。