重要なポイント
細胞は成長し、DNA を複製し、調節された周期で分裂する。体細胞分裂は成長と修復のために同一の 2 つの二倍体細胞を、減数分裂は有性生殖のために異なる 4 つの一倍体細胞をつくる。
- 間期は G₁ 期、S 期(DNA 複製)、G₂ 期である。続く体細胞分裂は前期、中期、後期、終期の 4 段階で、その後に細胞質が分かれる。
- 体細胞分裂では染色体数が保たれる(2n → 2n)。減数分裂は 2 回の分裂で染色体数を半分にし(2n → n)、乗換えと独立の組合せが変異を生む。
- DNA は S 期に倍になるが、染色体の数が倍になるのは染色分体の意味でのみである。染色体数は減数第一分裂で半分になる。
- 染色体が n 対あるとき、独立の組合せだけで 2ⁿ 通りの配偶子ができる。
主な式
mitotic index = cells in mitosis ÷ total cells × 100time in phase = (cells in phase ÷ total) × cycle timegamete combinations = 2ⁿ
例題
数えた 200 個の細胞のうち 30 個が分裂中なら、分裂指数は 30 ÷ 200 = 15 % である。細胞周期が 24 時間なら、分裂期は 0.15 × 24 = 3.6 時間である。ヒト(2n = 46)の G₂ 期の細胞は染色体 46 本、染色分体 92 本をもち、独立の組合せだけで 2²³ ≈ 840 万通りの配偶子が可能である。
よくある間違い
- S 期に染色体数が倍になると言うこと。倍になるのは DNA 量で、各染色体が 2 本の染色分体をもつようになる。
- 段階を混同すること。姉妹染色分体は体細胞分裂の後期と減数第二分裂の後期に分かれ、相同染色体は減数第一分裂の後期に分かれる。
- 減数分裂の産物が遺伝的に同一だと言うこと。乗換えと独立の組合せが違いを生む。
練習
このトピックの練習問題で力試しをしましょう:細胞周期と減数分裂