遺伝的組換え（読み）いでんてきくみかえ

日本大百科全書(ニッポニカ)

遺伝的組換え
いでんてきくみかえ

両親に由来する染色体の間で交叉(こうさ)とつなぎ換えがおこり、両親いずれとも異なる新しい遺伝子組合せができること。単に組換えともいうが、遺伝学的事象であることを強調して遺伝的組換えということが多い。高等動植物など真核生物では、減数分裂のとき複製され対合した相同染色体間でおこる（図）。菌類では体細胞分裂のときにもおこり、体細胞組換えとよばれる。細菌類など原核生物ではDNA（デオキシリボ核酸）分子の相同な部分の間で組換えがおこる。形質転換や形質導入の現象がおこる場合には、DNA分子の断片が染色体DNAに取り込まれるとき組換えがみられる。

　組換えによってできた新しい遺伝子組合せをもつ細胞や生物は組換え型、または組換え体とよばれる。交雑により組換え体ができる頻度は組換え価で示す。同じ染色体上の二つの遺伝子座の間の組換え価は遺伝子間の距離と比例関係にあり、組換え価を線上に目盛ると、遺伝子が染色体上にどのように配列しているかを示す図ができる。この図は染色体地図、遺伝地図、あるいは連鎖地図とよばれる。同じ染色体上の遺伝子は1本の線上に目盛ることができ、一つの連鎖群を形成する。

　組換え過程では、染色体をつくるDNA鎖が相同な部分で交叉し、交叉点においてDNA鎖が切断され、相同なほかの鎖へつなぎ換えられる。これらの過程では、DNA鎖の切断酵素、分解酵素、修復酵素、連結酵素などが働く。このように相同染色体間で交叉がおこり、対称的な切断と互い違いのつなぎ換えがおこるような組換え機構は乗換えとよばれている。主として微生物では組換え不能突然変異体が得られ、組換え機構の研究に用いられている。組換え不能突然変異体は普通、紫外線やX線などの突然変異誘発要因に対して感受性となり、組換えとDNA傷害の修復の間に共通な酵素反応があるものと考えられている。菌類などでは野生型と突然変異型の遺伝子は減数分裂の結果、2対2に分離せず、3対1または1対3の分離がみられることがある。この現象は減数分裂により4細胞（4分子）ができるとき、一方の遺伝子が他方の対立遺伝子に変化することによっておこると考えられ、遺伝子変換または非相互的組換えとよばれている。遺伝子変換は減数分裂のとき、一方のDNA鎖の1本が切断されて、対合したDNA鎖の1本と異常な塩基対を含む短い雑種DNA断片をつくり、これが分離するとき異常な分離比を生じることによっておこるとされている。最近、酵素などを用いて切断された遺伝子DNAと、細胞内で自己増殖可能なDNAを試験管内でつなぎ、人為的に組換え体をつくる遺伝子工学的技術が発展してきた。この方法でつくられる組換え体は組換えDNAとよばれる。

［石川辰夫］

[参照項目] | 組換えDNA

遺伝的組換えの模式図〔図〕

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

百科事典マイペディア

遺伝的組換え【いでんてきくみかえ】

一般には減数分裂に際し，相同染色体上の遺伝子間で交叉が起こり，遺伝子配列の一部が入れ替わること。この結果，子には両親にはない遺伝子の組合せが生じる。遺伝的組換えが起こる頻度を組換え価という。これは遺伝子間の距離に比例するので，染色体の遺伝子地図をつくることができる。このほか，生物により体細胞分裂時や，ウイルスが宿主に同時に感染したときにも，組換えが起こることが知られている。広義にはある細胞が他種の細胞に由来するDNAで染色体の一部を置き換えられることをいい，近年，遺伝子工学の技術で作られた組換えDNAが育種や医学・生物学研究に利用されている。
→関連項目連鎖

出典　株式会社平凡社

世界大百科事典 第２版

いでんてきくみかえ【遺伝的組換え genetic recombination】

親から子に，または個体から個体に遺伝子が伝達される時，遺伝子の組合せが変わること。例えば，G.J.メンデルは，エンドウで丸くて黄色の豆をつける植物としわが寄った緑色の豆をつける植物との交配の結果，雑種2代目に親と同じ形質の植物だけではなく，丸くて緑色の豆をつける植物やしわが寄った黄色の豆をつける植物が生じることを見いだした(1865)。つまり，豆の形と豆の色という形質，ひいてはそれぞれの形質を決定している遺伝子の組合せが変わっていることを発見した。

出典　株式会社平凡社

世界大百科事典内の遺伝的組換えの言及

【遺伝】より

…例えば，Vとgl,vとGlが組み合わさった配偶子が18.3％できている。配偶子をつくる際，両親からきた遺伝子が組み換わることを遺伝的組換えという。この組換えには別の相同染色体対にのっているため独立の法則に従って組み換わる場合(このときの組換え率は50％)と，上述のように同一染色体上の遺伝子が組み換わる交叉(乗換えともいう)crossing overとが含まれる。…

※「遺伝的組換え」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社