遺伝的浮動

デジタル大辞泉

いでんてき‐ふどう〔ヰデンテキ‐〕【遺伝的浮動】

読み方：いでんてきふどう

生物の個体群において、適応とは無関係に、ある形質にかかわる遺伝子が無作為に選択され、次世代に伝わる遺伝子の頻度が変動すること。比較的個体数が少ない集団内で生じる。遺伝子浮動。機会的浮動。

人口統計学辞書

遺伝的浮動

生殖年齢にある個体が、同様に生殖年齢に達する子供を一定数もつ確率は恐らくその遺伝子型（912-1）に依存している。このような差別的生殖は淘汰 ¹と呼ばれる。ある遺伝子型の淘汰値（選択価） ²あるいは適応値 ²は、その遺伝子型を持って生殖年齢まで生存する個体の相対的な子供数である。ある個体群（population）の平均淘汰値 ³あるいは適応度 ³は、その構成員の遺伝子型に関する淘汰値の平均に等しい。個体群の遺伝的加重 ⁴は、異なる適応値をもつ種々の遺伝子型が存在することによって生ずる、平均適応値の相対的減少である。ある個体群の異なる世代に、特定の遺伝子が見出される頻度の無作為変動は、遺伝的浮動 ⁵と呼ばれる。ある個体群の遺伝子構造 ⁶は、その構成員のある遺伝子座（911-4）上の種々の対立遺伝子（911-5）の頻度分布を指している。ある個体群の遺伝子型構造 ⁷は、同一の遺伝子座の異なる遺伝子型の分布のことである。

生物学用語辞典

遺伝的浮動

同義/類義語：ライト効果
英訳・(英)同義/類義語：genetic drift, random genetic drift

集団遺伝学で、集団中の遺伝子構成が確率的に変動すること。

機会的浮動

同義/類義語：遺伝的浮動
英訳・(英)同義/類義語：random drift, random genetic drift

集団遺伝学で、集団中の遺伝子構成が確率的に変動すること。

「生物学用語辞典」の他の用語

現象や動作行為に関連する概念：

概日リズム  構成的造血  標的突然変異  機会的浮動  機械的消化  機能的制約  正の選択

ウィキペディア

遺伝的浮動

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/09/17 10:03 UTC 版)

遺伝的浮動のシミュレーション。ある一つの対立遺伝子について、異なる集団サイズ別に、50世代にわたる10回のシミュレーション結果を示している。シミュレーション条件は、集団サイズ, nが上から、n=20, 200, 2000. 対立遺伝子の初期頻度が0.5. これらの結果を見ると、対立遺伝子が集団から除かれる(頻度が0の場合)、あるいは、集団に固定する(頻度が1の場合)ことは、集団サイズが最も小さいシミュレーションでのみ起こっている。

遺伝的浮動（いでんてきふどう、genetic drift）とは、無作為抽出の効果によって生じる、遺伝子プールにおける対立遺伝子頻度の変化である。^[1]機会的浮動ともいう。この対立遺伝子頻度の変化には自然選択の効果は含まれていない。

具体的には、ある子世代における対立遺伝子（allele）は親世代の対立遺伝子からの無作為抽出で決定される、生物学的なモデルを考える。このモデルが仮定していることを現実的に解釈すると、「個体が生殖可能年齢まで生き残り、繁殖に成功するか否かはすべて偶然によって決定されている」ということである。この仮定においては、自然選択や性選択などの効果は無視されている。

この無作為抽出による手順が、子世代から孫世代、さらに曽孫世代・・・と繰り返されるとき、生物集団中の対立遺伝子頻度（allele frequency）はランダムに増減する。このランダム性により、遺伝的浮動は集団から遺伝的変異を取り除く。すなわち、集団中の遺伝的多様性を減少させる効果を持つ。この効果は集団が小さいとき強くなり、集団が大きいとき弱くなる。

遺伝的浮動を含む、中立説の進化における重要性については、自然選択説と対比され、激しい論争を引き起こした。

進化との関係

遺伝的浮動は、小規模な交配集団の遺伝子頻度に特に大きな影響をもたらす。その典型的な例として、ボトルネック効果や創始者効果が挙げられる。前者では一時的な個体数の減少、後者では個体群の隔離によって、集団サイズが小さくなった状況を想定する。このような集団では遺伝的浮動による遺伝子頻度の変動は、ときには集団内からのそれらの遺伝子の偶発的な消失を招く。いったん集団から消失した遺伝子は当然ながら後代に受け継がれることはない。このため、その集団の見かけ上の遺伝子の進化速度が速まることになる。

中立進化説

中立進化説では、生物の生存に有利でも不利でもない遺伝子の変化、すなわち遺伝的浮動が分子レベルでの進化の主因であると考える。

数学的モデル

理想集団における対立遺伝子頻度変化を遺伝的浮動の数学的モデルとして記述するとき、分岐過程や拡散方程式が用いられる。 ^[2]

Wright–Fisher モデル

ある遺伝子座には２つの対立遺伝子, A, aがあり、各々の頻度をp, qとする。N個体からなる二倍体生物の集団にを考えると、遺伝子のコピー総数は2Nであり、一個体がもつ２つの遺伝子の組み合わせは、ホモ接合の場合とヘテロ接合の場合が考えられる。シューアル・ライトとロナルド・フィッシャーが名づけたWright–Fisher モデルとは、世代が重複しない(例えば、一年生植物)、かつ、子世代に出現する遺伝子のコピーは親世代の遺伝子プールからの無作為抽出であると仮定したモデルである。

このモデルにおいて、子世代集団中で対立遺伝子Aがkコピー得られる確率を表す式は、

${\displaystyle {\frac {(2N)!}{k!(2N-k)!}}p^{k}q^{2N-k}}$

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• 『遺伝学概論』 275p（J.F.クロー著、木村資生、太田朋子訳、培風館、1991年） ISBN 4563038776

関連項目

• 中立進化説
• 分子進化のほぼ中立説
• 集団遺伝学
• 合祖理論
• 自然選択
• ボトルネック効果

外部リンク

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• 外来生物の小進化 : 遺伝的浮動と自然選択の相対的役割(<特集1>生物学的侵入の分子生態学)

表 話 編 歴 進化
共通祖先の証拠（英語版）・進化の年表（英語版）
進化の過程	生命の歴史（英語版） 生命の起源 パンスペルミア説 適応 (生物学) 適応放散 外適応 不適応（英語版） 大進化（英語版） 小進化（英語版） 収斂進化 平行進化 共進化 種分化 遺伝的多様性 方向性選択（英語版） 協調 (進化)（英語版） 絶滅 進化の罠（英語版）
集団遺伝の仕組み	遺伝的浮動 遺伝子流動 突然変異 自然選択説
進化発生学の構想	疎通 モジュール性 表現型の可塑性
器官と 生物学的過程の進化	老化 細胞 遺伝子 耳 眼 鞭毛 鳥類の飛行 毛髪 人類の知能 モジュラー 多細胞生物 性
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種分化の形態	向上進化 退行的進化 分岐進化
進化論の歴史（英語版）	チャールズ・ダーウィン 種の起源 ネオダーウィニズム 現代の総合（英語版） 遺伝子中心主義 生命 (分類木)
その他	相同 痕跡器官 競争排除則 生体遺伝学 分子進化 系統学 体系学 系統樹 進化ゲーム理論 ボールドウィン効果 赤の女王仮説 進化的軍拡競走 ドロの不可逆則 細胞内共生説 遺伝的組換え 遺伝子工学 遺伝子導入 人為選択 組換えDNA ヒッチハイク効果 進化の応用（英語版） ホロゲノム進化論（英語版） 家畜化(作物化)
カテゴリ

表 話 編 歴 集団遺伝学
基礎・背景	古典遺伝学 メンデルの法則 ダーウィンの進化論 個体群 遺伝的変異 対立遺伝子
遺伝子プールと 遺伝子頻度（英語版）	ハーディー・ワインベルクの法則 突然変異 同類交配 選択 自然 生存（英語版） 性 人為 遺伝的浮動 有効集団サイズ（英語版） 小さい個体群（英語版） ボトルネック効果 創始者効果 中立進化説 遺伝子流動 適応度 選択係数（英語版） 頻度依存選択 フィッシャーの基本定理 プライス方程式（英語版）
遺伝的連鎖の影響	連鎖不平衡 ヒッチハイク効果 バックグラウンド選択（英語版） 遺伝的組み換え
血縁と近交	近交係数 血縁係数 血縁度 包括適応度 血縁選択 緑髭効果
遺伝的集団構造（英語版）	遺伝子多型 Shifting balance theory（英語版） 群選択 ヴァールント効果（英語版） ボールディング・ニコルズ・モデル（英語版）
進化ゲーム	進化的安定戦略 レプリケーターダイナミクス
合祖理論	遺伝子系図 Identity by descent（英語版） 最も近い共通祖先
研究者	ロナルド・フィッシャー J・B・S・ホールデン シューアル・ライト テオドシウス・ドブジャンスキー ウィリアム・ドナルド・ハミルトン ジョン・メイナード＝スミス ジョージ・プライス 木村資生
関連項目	生物統計学 進化の総合説 行動生態学 育種学 進化的計算 優生思想

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遺伝的浮動

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/01/06 09:22 UTC 版)

「進化」の記事における「遺伝的浮動」の解説

遺伝的変異のなかには、適応度に全く、あるいはごくわずかしか影響しないものも多い。その場合には、遺伝子頻度はランダムに、確率的に変動することになる。また適応度に影響する場合でも、確率的な変動の影響は受ける。このランダムな遺伝子頻度の変化を遺伝的浮動という。遺伝的浮動はとくに数の少ない個体群において重要である。そのため、少数の個体が新しい生息地に移住して定着した場合に遺伝子頻度が大きく変化することがあり、これを創始者効果という。 木村資生は、遺伝子レベルの進化においては遺伝的浮動が重要であると指摘した（分子進化の中立説）。分子進化の中立説は、塩基配列のデータをよく説明できる。表現型レベルでも、適応度上中立な変化であれば遺伝的浮動によって進化することはありうるが、実際にはほとんどないと考えられている（ただし、表現型と分子のそれぞれにおいて、浮動と選択がどの程度重要かについては議論がある）。