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体細胞分裂と減数分裂のシミュレーター

このシミュレーションの式

体細胞分裂: 2n → 2n + 2n
2n染色体の二倍体の数両親から 1 組ずつ。ヒトの体細胞では 46 本 (n = 23)
染色分体染色体あたりのコピー各染色体は分裂前の S 期に複製されるので、動原体でつながった 2 本の姉妹染色分体として体細胞分裂に入り、娘細胞はそれぞれ 1 本ずつ受け取る

現在の値を入れると:

減数分裂: 2n → n + n + n + n
n染色体の対の数 (n; 細胞の染色体は 2n 本)第一分裂で相同染色体が、第二分裂で姉妹染色分体が分かれ、一倍体の細胞が 4 個できる

現在の値を入れると:

細胞あたりの DNA: 2C → 4C → 2C (体細胞分裂)、4C → 2C → 1C (減数分裂)
C染色体 1 組分の DNA 量複製で 2 倍になり、分裂ごとに半分になる

現在の値を入れると:

組み合わせ = 2ⁿ
2ⁿ第一分裂中期に相同染色体の対が並ぶ並び方の数独立の法則: 各対はどちらの極を向くかが偶然で決まる。ヒトでは 2²³ = 約 840 万通りで、乗換えでさらに増える

現在の値を入れると:

不分離: n + 1 と n − 1
異数性染色体が 1 本多いか少ない細胞対 (第一分裂) や姉妹染色分体 (体細胞分裂) が同じ極へ行くこと。21 トリソミーはたいていこうして始まる

現在の値を入れると:

体細胞分裂と減数分裂のシミュレーターの使い方

  1. 体細胞分裂か減数分裂と、染色体の対の数を選びます。赤い染色体は片方の親から、青い染色体はもう一方の親から来たもので、同じ大きさの対が相同染色体です。分裂は時期ごとに進み、画像の下に時期の名前が出ます: 染色質が X 字形の染色体に凝縮し、核膜が崩れ、紡錘体が染色体をとらえ、並び、分かれていきます。
  2. 減数分裂では第一分裂前期に注目してください: 相同染色体が対合し、スライダーで決めた位置で 2 本の染色分体の先端が入れ替わります。これが乗換えです。第一分裂中期では各対がどちらの極を向くかは偶然なので、リセットするたびに組み合わせが変わります。2 回の分裂のあとには、各対の 1 本ずつをもつ細胞が 4 個できます。
  3. 不分離にチェックすると最初の対が分かれず、染色体が 1 本多いか少ない細胞ができます。グラフは分裂前の 4C から 2C や 1C まで、細胞あたりの DNA を追います。対立遺伝子の伝わり方は パネットの方形の計算 で確かめられます。

よくある質問

体細胞分裂と減数分裂の違いは何ですか?

体細胞分裂は、元の細胞と遺伝的に同じ細胞を 2 個つくり、それぞれが完全な二倍体の組 (2n) をもちます。体はこうして成長し、修復されます。減数分裂は有性生殖のために一倍体 (n) の細胞を 4 個つくり、それぞれが各対の染色体を 1 本ずつもちます。分裂は 2 回で、1 回目で相同染色体が、2 回目で姉妹染色分体が分かれます。乗換えと独立の法則によって、できる細胞はどれも違うものになります。

姉妹染色分体と相同染色体とは何ですか?

姉妹染色分体は、DNA の複製でできた 1 本の染色体の 2 つの同じコピーで、後期まで動原体でつながっています。相同染色体は同じ染色体の 2 つの版で、両親から 1 本ずつ受け継ぎます。同じ遺伝子が同じ順に並んでいますが、対立遺伝子は違うことがあります。

乗換えとは何ですか?

第一分裂前期に相同染色体が対合し、姉妹でない染色分体の間で対応する DNA の区間を交換することです。交換が起こる点をキアズマといいます。できた染色分体は両親の版の新しい組み合わせになり、同じ染色体上の対立遺伝子が混ぜ合わされます。ヒトの染色体の各対では平均 1〜3 回の乗換えが起こります。

不分離とは何ですか?

染色体がうまく分かれないことです。第一分裂の相同染色体や、第二分裂または体細胞分裂の姉妹染色分体が同じ極へ行ってしまいます。一方の細胞は染色体を 1 本余分にもち、もう一方は 1 本欠けます。21 番染色体を 1 本多くもつ生殖細胞からはダウン症 (21 トリソミー) が生じることがあり、そのほかのトリソミーやモノソミーのほとんどは生存できません。

WebGL が無効と表示されます。

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何かアップロードされますか?

いいえ。シミュレーションはお使いのブラウザが WebGL で描画しています。どこにも送信されず、ページを一度読み込めばオフラインでも動きます。

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