減数分裂1:細胞分裂の段階と重要性

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著者: Robert Simon
作成日: 20 六月 2021
更新日: 16 11月 2024
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高校生物基礎 「体細胞分裂と減数分裂 核相もチェックしよう!」
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減数分裂は真核生物の細胞分裂の一種であり、 配偶子、または性細胞。人間では、配偶子は男性の精子(精子)と女性の卵(卵子)です。

減数分裂を受けた細胞の重要な特徴は、 一倍体 染色体の数は、人間では23です。一方、人体の大部分は、数兆個の細胞が 有糸分裂 全部で46の23組の染色体を含む(これは 二倍体 番号)、配偶子には22個の「通常の」番号付き染色体と、XまたはYのラベルが付いた単一の性染色体が含まれます。

減数分裂は、他の多くの方法で有糸分裂と対比できます。たとえば、有糸分裂の開始時に、46の染色体すべてが最終的に核の分裂の線に沿って個々に集合します。減数分裂の過程で、23組の 相同染色体 この平面に沿って並ぶすべての核で。

減数分裂をする理由

減数分裂の役割の全体像は、有性生殖により、 遺伝的多様性 与えられた種で。これは、減数分裂のメカニズムにより、特定の人が生成するすべての配偶子が、その人の母親と父親からのDNAのユニークな組み合わせを含むようにするためです。

遺伝的多様性は、生物種全体または種全体を一掃する可能性のある環境条件に対する保護手段として役立つため、どの種でも重要です。生物が伝染性の病原体やその他の脅威の影響を受けにくくする遺伝特性を継承した場合、その生物が出現した時点では存在していなかったとしても、その生物とその子孫は生存の可能性が高くなります。

減数分裂の概要

ヒトの減数分裂と有糸分裂は同じ方法で始まります-核内に46個の新しく複製された染色体の通常のコレクションがあります。つまり、46個の染色体すべてが同一のペアとして存在します 姉妹染色分体 (単一染色体)と呼ばれるそれらの長さに沿った点で結合 セントロメア.

有糸分裂、複製された染色体の動原体は核の中央を横切る線を形成し、核は分裂し、各娘核には46個の染色体すべての単一コピーが含まれます。エラーが発生しない限り、各娘細胞のDNAは親細胞のDNAと同一であり、この単一分裂後に有糸分裂が完了します。

減数分裂、生殖腺でのみ発生し、 連続した分割が発生します。これらは減数分裂Iと減数分裂IIと呼ばれます。これにより、 娘細胞。これらにはそれぞれ、半数体の染色体が含まれています。

これは理にかなっています。プロセスは合計92の染色体から始まり、そのうちの46は姉妹染色分体ペアです。 2つの分裂は、減数分裂I後の46と減数分裂II後の23にこの数を減らすのに十分です。減数分裂2は実際にはその名前以外のすべての有糸分裂であるため、減数分裂Iはこれらの客観的により興味深いものです。

減数分裂の際立った重要な特徴は クロスオーバー (とも呼ばれている 組換え)および 独立した品揃え.

Prophase Iで何が起こるか?

有糸分裂と同様に、減数分裂の4つの異なる段階/段階は 前期、中期、後期 そして 終期 –「P-mat」は、これらとその時系列を記憶する自然な方法です。

前期I 減数分裂(各段階は、それが属する減数分裂シーケンスに一致する番号を受け取ります)、染色体は、それらが中にあるより拡散した物理的配置から凝縮します 間期、セルライフサイクルの非分割部分の集合名。

次に、相同染色体–つまり、母親からの染色体1と父親の染色体1のコピー、および同様に他の21の番号付き染色体と2つの性染色体–がペアになります。

これにより、一種の分子公開市場交換システムである相同染色体上の物質間でのクロスオーバーが可能になります。

前期Iのフェーズ

減数分裂の前期Iには、5つの異なるサブステージが含まれます。

クロスオーバーとは

交差、または遺伝子組換えは、本質的に、ある長さの二本鎖DNAが1つの染色体から切除され、その相同体に移植される移植プロセスです。これが発生するスポットは呼ばれます キアスマタ (特異な キアズマ)、顕微鏡下で視覚化することができます。

ホモログ間でのDNAの交換により、遺伝物質の新しい補体を含む染色体が生成されるため、このプロセスにより、子孫の遺伝的多様性がより確実になります。

メタフェーズIで何が起こるか?

この段階では、二価原子が細胞の正中線に沿って並んでいます。染色分体はと呼ばれるタンパク質によって結合されています コヒーシン.

決定的に、この配置はランダムです。つまり、細胞の特定の側には、二価の母体の半分(つまり、2つの母体染色分体)または父方の半分が含まれる確率が等しくなります。

後期Iではどうなりますか?

この段階では、相同染色体が分離し、細胞の反対の極に移動し、細胞分裂のラインに対して直角に移動します。これは、 微小管 それは極の中心体に由来します。さらに、この段階でコヒーシンは分解され、二価を一緒に保持する「接着剤」を溶解する効果があります。

後期 顕微鏡で見ると、細胞内の文字通りの目に見える動きが非常に多いため、細胞分裂の動きはかなり劇的です。

Telophase Iで何が起こりますか?

終期I、染色体は細胞の反対の極への旅を完了します。各極に新しい核が形成され、染色体の各セットの周りに核エンベロープが形成されます。各ポールを、似ているが交差イベントのためにもはや同一ではない非姉妹染色分体を含むと考えると便利です。

細胞質分裂、その核だけの分裂とは対照的に、細胞全体の分裂が起こり、2つの娘細胞が生成されます。これらの娘細胞にはそれぞれ、二倍体の染色体が含まれています。これにより、 減数分裂II、減数分裂の終わりに各精子と卵細胞に必要な23を生成するために、2回目の細胞分裂中に染色分体が再び分離されます。

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