集団遺伝学

集団遺伝学（しゅうだんいでんがく、英語: population genetics^{[1][2][3][4][5]}）は、生物集団内における遺伝子の構成・頻度の変化に関する遺伝学の一分野^[6][7]。

チャールズ・ダーウィンの自然選択説とグレゴール・ヨハン・メンデルの遺伝法則の融合から誕生した分野と呼ぶこともできる。

個体群や生物群集の遺伝子プールを対象とし、進化と遺伝を確率論や統計学などの数学的手法を用いて研究する^[8][9][10]。ロナルド・フィッシャー、シューアル・ライトや J・B・S・ホールデンらによって考えだされた近代進化論を、ジョン・メイナード＝スミス、ウィリアム・ドナルド・ハミルトンらが発展させ、現在に至る^{[11][12][13][14][15][16]}。

扱われる進化のプロセスとしては、突然変異 (mutation)、遺伝的浮動 (genetic drift)、自然選択 (natural selection)^[17][18][19]、遺伝子流動 (gene flow)^[20][21][22]、遺伝的組み換え (recombination)、集団構造（英語版）などがある。そのようなプロセスが適応や種分化に及ぼす影響を論じる。

理論的なアプローチの他、ショウジョウバエを用いた実験的なアプローチも行われている。デオキシリボ核酸（DNA）の二重らせん構造が解明されるまでは、主に数理生物学的な理論的アプローチがとられてきたが、分子生物学の発展に従って、木村資生の中立進化説のように、分子遺伝学的手法もとられるようになった^[7][23][24]。今日的なテーマとしては、自然集団の遺伝的過程において進化がどのように起こるか研究することも可能となった。

集団遺伝学の手法や理論は、交配実験が不可能な人類集団の遺伝学的組成に関する研究や、動植物の育種学 (breeding) などに寄与している^[25]。

脚注

1. 文部省、日本遺伝学会『学術用語集 遺伝学編』（増訂版）丸善、1993年。ISBN 4-621-03805-2。 NCID BN09521857。OCLC 674266915。http://sciterm.nii.ac.jp/cgi-bin/reference.cgi。
2. Daniel Hartl (2000). A Primer of Population Genetics, 3rd edition. Sinauer. doi:10.1046/j.1365-2540.2000.0827c.x. ISBN 0-87893-304-2
3. Daniel Hartl and Andrew Clark (1997). Principles of Population Genetics, 3rd edition. 20. Sinauer. doi:10.1002/(SICI)1521-1878(199812)20:12<1055::AID-BIES14>3.0.CO;2-X. ISSN 0265-9247.
4. Nagylaki, T. (2013). Introduction to theoretical population genetics (Vol. 21). Springer Science & Business Media. doi:10.1007/978-3-642-76214-7. ISBN 978-3642762161. ISSN 0067-8821
5. Provine, W. B. (2020). The origins of theoretical population genetics: With a new afterword. University of Chicago Press. doi:10.7208/9780226788920. ISBN 978-0226684642
6. 安田 徳一『初歩からの集団遺伝学』裳華房、2007年。ISBN 978-4785352158。
7. 太田朋子「分子進化のほぼ中立説」『学士会会報』第2015巻第4号、学士会、2015年7月、65-68頁、NAID 40020530358。
8. Ewens, W. J. (2004). Mathematical population genetics 1: theoretical introduction. New York: Springer Science & Business Media. doi:10.1007/978-0-387-21822-9. ISBN 978-0-387-20191-7. ISSN 0939-6047
9. Tran, T. D., Hofrichter, J., & Jost, J. (2013). “An introduction to the mathematical structure of the Wright-Fisher model of population genetics”. Theory in Biosciences 132 (2): 73-82. doi:10.1007/s12064-012-0170-3. PMID 23239077.
10. Durrett, R. (2008). Probability models for DNA sequence evolution. NY: Springer Science & Business Media. ASIN 0387781684. doi:10.1007/978-0-387-78168-6. ISBN 978-0387781686. ISSN 1431-7028
11. Trivers, R. (4 2000). “William Donald Hamilton (1936-2000)”. Nature 404 (6780): 828-828. doi:10.1038/35009190. PMID 10786777.
12. Herbers, J. (2013). “50 Years on: the legacy of William Donald Hamilton, Biol”. Biology Letters. doi:10.1098/rsbl.2013.0792. PMID 24132100.
13. Bengtsson, B. O. , Harvey, P. H., Greenwood, P. J., Smith, J. M., & Slatkin, M. (1985). Evolution: essays in honour of John Maynard Smith. CUP Archive. doi:10.1002/ajpa.1330760218. ISBN 978-0521257343
14. Houston, A. I., & McNamara, J. M. (2005). “John Maynard Smith and the importance of consistency in evolutionary game theory”. Biology and Philosophy 20 (5): 933. doi:10.1007/s10539-005-9016-4. ISSN 0169-3867.
15. Smith, J. M. ,& Szathmary, E. (1997). The major transitions in evolution. Oxford University Press. ASIN B001KVZZYE. doi:10.1093/oso/9780198502944.001.0001. ISBN 9780198502944
16. Smith, J. M., & Maynard, S. J. (1993). The theory of evolution. Cambridge University Press. ISBN 0521451280. OCLC 2098708
17. Endler, J. A. (1986). Natural selection in the wild. Princeton University Press. doi:10.2307/j.ctvx5w9v9. ISBN 9780691083872. JSTOR j.ctvx5w9v9
18. Williams, G. C. (2018). Adaptation and natural selection: A critique of some current evolutionary thought. Princeton University Press. ISBN 978-0691182865
19. Sheppard, P. M. (1975) (English). Natural selection and heredity. London: Hutchinson University Library. ISBN 9780091226114
20. Slarkin, M (November 1985). “Gene flow in natural populations”. Annual review of ecology and systematics 16 (1): 393-430. doi:10.1146/annurev.es.16.110185.002141. ISSN 00664162. NAID 30022136636. JSTOR 2097054.
21. Slatkin, M (May 1987). “Gene flow and the geographic structure of natural populations”. Science (American Association for the Advancement of Science) 236 (4803): 787-792. doi:10.1126/science.3576198. ISSN 0036-8075. PMID 3576198.
22. Lenormand, T (April 2002). “Gene flow and the limits to natural selection”. Trends in Ecology & Evolution 17 (4): 183-189. doi:10.1016/S0169-5347(02)02497-7. ISSN 0169-5347.
23. 木村資生『分子進化の中立説』紀伊国屋、1986年。ISBN 978-4314004695。 NCID BN00665905。
24. 高畑尚之, 前野みゆき「分子進化の中立説と集団遺伝学 (数学者のための分子生物学入門)」『物性研究』第81巻第1号、物性研究刊行会、2003年10月、60-68頁、ISSN 05252997、NAID 110006409146。
25. McDonald, B. A., & Linde, C. (March 2002). “The population genetics of plant pathogens and breeding strategies for durable resistance”. Euphytica (Kluwer Academic Publishers) 124 (2): 163-180. doi:10.1023/A:1015678432355. ISSN 0014-2336. PMID 12147764.

参考文献

• J.F.クロー 著、木村資生、太田朋子 訳『遺伝学概論』培風館、1991年、214-222頁。ISBN 4563038776。
• 野澤 謙 著『動物集団の遺伝学』名古屋大学出版会、1994年。ISBN 978-4815802318。 NCID BN1086565X。
• 原田光 著『林木の集団遺伝学入門』林木育種協会、2008年。doi:10.11519/jjsk.54.0_61_1。ISBN 978-4998069164。 NCID BA85140646。
• J.D. R.Frankham 他、著『保全遺伝学入門』文一総合出版、2007年。ISBN 978-4829910672。 NCID BA81487164。
• 『進化―分子・個体・生態系』メディカルサイエンスインターナショナル、2009年。ISBN 978-4895926218。 NCID BB0046157X。

関連項目

• 遺伝学
• 数理生物学
• 近交係数 (F_IS)
• 突然変異
• ヘテロ接合度
• ハプロタイプ
• 選択
• 中立進化説
• 合祖理論
• 遺伝的浮動
• 分子系統学
• Tajima's D
• 工業暗化

外部リンク

• 安田. “集団遺伝学講座”. Primate Forum. （社）予防衛生協会. 2011年11月17日閲覧。
• “集団生物学研究室-東京海洋大学”. 東京海洋大学. 3 August 2022閲覧。