血液型と遺伝

血液型は遺伝によって決まり、学校で扱う遺伝の問題の多くはABO式血液型から始まります。このモデルでは、ABOの対立遺伝子を親から1つずつ受け継ぎ、その組み合わせによって血液型が $A$ 、 $B$ 、 $AB$ 、 $O$ のどれになるかが決まります。

大事なのは、ABOの遺伝は単純な「1つが優性、1つが劣性」という形ではないことです。 $A$ と $B$ の対立遺伝子は同時に発現できるため、血液型 $AB$ が存在します。

ABO式血液型の遺伝のしくみ

ABO式は、ふつう3つの対立遺伝子で説明されます。

標準的な授業モデルでは、次のように考えます。

重要な関係は次のとおりです。

そのため、遺伝子型と表現型の対応は次のようになります。

1つだけ覚えるなら、 $AB$ 型を覚えてください。これは、 $I^A$ と $I^B$ の両方が同じ人の中で現れることを示しています。

もし血液型が単純な優性・劣性の関係だけで決まるなら、1人の中にA抗原とB抗原が同時に現れるとは考えにくいはずです。 $AB$ 型が存在するのは、 $I^A$ と $I^B$ が一緒に発現できるからです。

そのため、血液型の遺伝は 共優性 の代表例としてよく使われます。共優性とは、その条件で両方の対立遺伝子が表現型に影響することを意味します。

一方の親の遺伝子型が $I^A i$ 、もう一方の親の遺伝子型が $I^B i$ だとします。日常的な略記では「AO」「BO」と呼ばれることもありますが、対立遺伝子の表記のほうが遺伝のしくみははっきりします。

それぞれの親は、2種類の対立遺伝子のうち1つを子に渡せます。

プネット方眼は次のようになります。

	$I^B$	$i$
$I^A$	$I^A I^B$	$I^A i$
$i$	$I^B i$	$ii$

したがって、ありうる血液型は次の4つです。

この単純化したモデルで各遺伝子型が同じ確率で起こるなら、それぞれの結果の確率は $\frac{1}{4}$ です。

この例を覚えている生徒が多いのは、最初は意外に感じることが示されるからです。つまり、どちらの親も $O$ 型でなくても、両親がそれぞれ $i$ をもっていれば、子どもが $O$ 型になることがあります。

「血液型」というと、 $A+$ や $O-$ のように ABO式とRh因子を合わせたもの を指すことがよくあります。

初歩的な遺伝の学習では、Rhは主にD抗原に関係する陽性・陰性の遺伝モデルとして単純化されることが多いです。その単純化モデルでは、Rh陽性はRh陰性に対して優性として扱われます。これは入門問題の多くでは役立ちますが、実際のRh式血液型システムは、授業で扱う1遺伝子の交配よりも複雑です。

そのため、血液型の遺伝についての問題では、どの系を指しているのかを確認してください。

問題で明示的に組み合わせていない限り、これらの系を混同しないようにしましょう。

そうではありません。基本的なABOモデルでは、 $I^A$ と $I^B$ は共優性です。両方を受け継いだ人の表現型は $AB$ 型になります。

$O$ 型も遺伝によって決まります。授業で使うABOモデルでは、両親からそれぞれ $i$ を受け継いで遺伝子型が $ii$ になったときに $O$ 型が現れます。

$A$ 型の人は $I^A I^A$ の場合もあれば $I^A i$ の場合もあります。 $B$ 型の人も $I^B I^B$ または $I^B i$ の可能性があります。血液型だけから正確な遺伝子型をいつも推定できるわけではありません。

ABOの遺伝は学習用モデルとしてとても有用ですが、実際の輸血医学はもっと広い分野です。Rhも重要であり、そのほかの血液型システムも存在します。

血液型の遺伝は、遺伝学の入門、遺伝の問題、輸血の基礎、親子関係のような推論問題でよく登場します。また、すべての形質が最も単純な優性・劣性のパターンに当てはまるわけではないことを示す実例でもあります。

特に、完全優性・共優性・1つの単純な授業モデルだけでは説明しきれない形質を比べるときに役立ちます。

一方の親が $I^A I^B$ 、もう一方の親が $ii$ の場合で、自分でも考えてみましょう。まず可能な配偶子を書き出し、そのあとプネット方眼で確かめる前に、ありうる血液型を予想してみてください。比較できる別の遺伝モデルも見たいなら、メンデル遺伝も確認してみましょう。

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