体細胞分裂と減数分裂
どちらも細胞を分けますが、似ているのはそこまでです。体細胞分裂は成長と修復のために同一の複製を2個作ります。減数分裂は生殖のために、染色体数が半分で遺伝的に異なる細胞を4個作ります。
核心の違い
- 分裂回数: 体細胞分裂は1回、減数分裂は2回。
- 娘細胞: 体細胞分裂は2個、減数分裂は4個。
- 染色体数: 体細胞分裂は保ち、減数分裂は半分にする。
- 遺伝: 体細胞分裂は同一の細胞、減数分裂は異なる細胞を作る。
- 目的: 体細胞分裂は成長と修復、減数分裂は配偶子。
多様性の源
- 第一分裂前期の乗換えで、相同染色体が部分を交換する。
- 第一分裂中期の独立の分配で、各対がほかの対と無関係に並ぶ。
- そのあとの無作為な受精。これは減数分裂の一部ではありませんが、多様性をさらに何倍にもします。
二倍体と一倍体
二倍体の細胞は染色体を対で持ち、2n と書きます。一倍体の細胞は各対から1本ずつ持ち、n と書きます。ヒトの体細胞は染色体46本の二倍体で、ヒトの配偶子は23本の一倍体です。受精で46本に戻るので、配偶子はあらかじめ半分にしておく必要があるのです。
解いてみる例
例 1
問題
染色体46本のヒトの細胞が分裂します。体細胞分裂と減数分裂の産物を比べなさい。
答え
体細胞分裂: 46本の細胞が2個。減数分裂: 23本の細胞が4個。
手順
- 1体細胞分裂は DNA を1回複製して1回分裂するので、各娘細胞は46本すべてを保ちます。
- 22つの産物は、突然変異を別にすれば母細胞と遺伝的に同一です。
- 3減数分裂は DNA を1回複製して2回分裂するので、数は半分になります。
- 44つの産物はそれぞれ、もとの各対から1本ずつ、23本を持ちます。
- 5その4つは乗換えと独立の分配のため、互いに遺伝的に異なります。
例 2
問題
染色体12本の細胞が減数分裂をします。何個の細胞ができ、それぞれ何本の染色体を持ちますか。
答え
6本ずつを持つ細胞が4個
手順
- 1出発細胞は12本の二倍体、つまり相同染色体6対です。
- 2第一分裂が対を分け、6本ずつの細胞が2個できます。
- 3第二分裂は姉妹染色分体を分けますが、染色体数は変えません。
- 4結果は6本ずつを持つ一倍体の細胞が4個です。
数を半分にするのは第一分裂であって第二分裂ではありません。第二分裂は仕組みのうえでは体細胞分裂にずっと近いのです。
例 3
問題
皮膚の切り傷を修復するのはどちらの過程で、なぜもう一方ではないのですか。
答え
体細胞分裂です。修復には完全な染色体をもつ同一の細胞が要るからです。
手順
- 1修復とは、皮膚の細胞を別の皮膚の細胞で置き換えることです。
- 2置き換わる細胞は、正常にはたらくために完全な二倍体のゲノムを持たなければなりません。
- 3体細胞分裂は遺伝的に同一な二倍体の細胞を作り、まさにそれにあたります。
- 4減数分裂では一倍体で互いに異なる細胞ができ、体細胞としてはたらけません。
- 5だから体の成長と修復はすべて体細胞分裂によります。減数分裂は配偶子を作るときにだけ起こります。
よくあるつまずき
DNA が複製されないから減数分裂で染色体が半分になる、と言う。
DNA は体細胞分裂とまったく同じく1回複製されます。半減するのは、1回の複製のあと2回分裂するからです。
乗換えを第二分裂に置く。
第一分裂前期、相同染色体が対になっている間に起こります。第二分裂の時点ではすでに分かれています。
減数分裂の4つの産物を同一だと説明する。
遺伝的に異なります。多様性を生むことがこの過程の目的です。
体細胞分裂が配偶子を作ると言う。
配偶子は減数分裂から生まれます。体細胞分裂は成長、修復、無性生殖を担います。
練習する
まず自分で解いてから、答えを開いてください。途中で止まったら、問題を選んで足りない手順を Solvecoon に聞いてみましょう。
1. 配偶子を作るのはどちらの過程ですか。
答えを見る
減数分裂です。配偶子は一倍体で互いに異なる必要があるからです。
2. 染色体20本の細胞が体細胞分裂をします。娘細胞は何を含みますか。
答えを見る
20本ずつを持つ細胞が2個で、母細胞と遺伝的に同一です。
3. 減数分裂における遺伝的多様性の源を2つ挙げなさい。
答えを見る
第一分裂前期の乗換えと、第一分裂中期の独立の分配です。
よく聞かれること
- 減数第二分裂は体細胞分裂と同じですか。
- 仕組みのうえではよく似ていて、姉妹染色分体を分けます。違いは一倍体の細胞から始まる点で、そのため産物も一倍体のままです。
- ヒトでは減数分裂はどこで起こりますか。
- 精子と卵ができる精巣と卵巣です。体内のほかの分裂する細胞はすべて体細胞分裂を使います。
- ヒトの配偶子の染色体は何本ですか。
- 23本、相同染色体の各対から1本ずつです。受精で2つの配偶子が合わさり46本に戻ります。
- どちらがどちらか、覚えるいちばん簡単な方法は。
- 体細胞分裂は同じものを増やす。減数分裂は半分にして、しかも違うものにする、と覚えましょう。
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