減数分裂(ギリシャ語の「減数分裂」に由来) は細胞分裂の一種で、1 つの細胞が他の 4 つの細胞を生み出す責任を負い、その染色体の数が元の細胞の半分しかありません。ヒトでは、減数分裂は配偶子の形成を担っており、配偶子は融合すると染色体の数が確実に回復します。
減数分裂についてのまとめ
減数分裂は、最初の細胞の半分の数の染色体を持つ 4 つの娘細胞が形成される細胞分裂です。
間期が先行する減数分裂中に、2 つの連続した細胞分裂が発生し、減数分裂 I および減数分裂 II と呼ばれます。
減数分裂 I は減少的であるという点で際立っていますが、減数分裂 II は等化的です。
減数分裂 I と減数分裂 II はどちらも段階に分かれています。
減数分裂 I の期は前期 I、中期 I、後期 I および終期 I であり、減数分裂 II の期は前期 II、中期 II、後期 II、および終期 II です。
前期 I は激しい活動の段階であり、ここでクロスオーバー現象が発生します。
減数分裂とは異なり、有糸分裂では親細胞と同一の 2 つの娘細胞の形成が観察され、これに加えて二倍体細胞と一倍体細胞の両方で発生します。
減数分裂に関するビデオレッスン
減数分裂とは何ですか?
減数分裂は、1 つの細胞が他の 4 つの娘細胞を生み出す細胞分裂の一種です。ただし、これらの細胞は元の細胞とは異なり、染色体の数が最初の細胞の半分しかありません。
この細胞分裂は、有性生殖が起こるための基本的なプロセスです。たとえば、人間の場合、減数分裂は配偶子の形成を確実にする責任があります。したがって、精子と卵母細胞は、それらを生じた細胞 (46) の半分の数 (23) の染色体を持っています。精子と卵子が融合すると、その種の正常な数の染色体が回復します。
減数分裂の段階
減数分裂は 4 つの娘細胞の形成につながるプロセスであり、減数分裂 I および減数分裂 II と呼ばれる2 つの連続した細胞分裂を行うという事実によって特徴付けられます。
減数分裂の前には、細胞が細胞分裂の準備をし、染色体の重複が起こる相である間期が起こります。
→減数分裂Ⅰ
減数分裂 I は、減数分裂の過程で発生する 2 つの細胞分裂のうちの 1 つです。これは、減少段階であることを特徴としています。つまり、減数分裂 I の終わりには、染色体の数が半分になった細胞が得られます。減数分裂 I は、前期 I、中期 I、後期 I、および終期 I にさらに分類されます。
○前期Ⅰ
前期 I は減数分裂 I の最初の段階であり、細胞が非常に活性化している段階であることが特徴です。この段階では、染色体はすでに間期で複製されており、タンパク質によって結合された 2 つの姉妹染色分体を持っています。
相同染色体は互いに接近して整列し始め、一方の染色体上の各遺伝子がもう一方の相同染色体上の対応する遺伝子と完全に整列します。
次に、ある相同体と別の相同体との結合を確実にするタンパク質複合体であるシナプトネマ複合体の形成が始まります。複合体の形成が完了すると、相同染色体がシナプス内にあると言います。この染色体のペアリングは、交雑が起こるために不可欠です。
または順列は、2 つの相同染色体が対応する位置で切断され、2 つの断片の位置が入れ替わり、組み換え染色体が生成されるプロセスです。を越える際には、 DNAセグメントの物理的な交換が行われます。
その後、シナプトネマ複合体の解離が始まり、その結果、ホモログが離れ始めます。しかし、それらは依然として視交叉、つまり順列が存在する点によって結合されたままである。
これらの現象に加えて、前期 I では中心体の移動、紡錘体の形成、核膜の破壊も起こります。前期 I の終わりに、相同ペアは細胞の赤道領域に向かって移動し始めます。
多くの教科書では、前期 I が 5 つの段階に分かれていることを強調することが重要です。この分割は教訓的な目的のみであり、減数分裂のこの重要かつ複雑な段階の状態を容易にする方法として提示されています。
レプトテン:染色体の凝縮が始まります。
ザイゴテン:ホモログが対形成を開始します。
パキテネ：クロスオーバー現象が起こる。
ディプロテン:ホモログが分離し始め、視交叉として知られる領域を観察できるようになります。
ダイアキネシス:ホモログは分離し、視交叉によってのみ接続されたままになり、核膜が破壊されます。
○中期Ⅰ
中期 I では、相同染色体が細胞の赤道領域を占め始め、各ペアの 1 本の染色体が各極に面します。この段階では、染色体は最大の凝縮度に達します。
○後期Ⅰ
後期では、染色体は細胞の反対極に移動します。この動きは紡錘繊維によってガイドされます。姉妹染色分体は一緒に残り、セントロメアは分離しないことを強調することが重要です。この段階では、相同体のみが分離します。
○ 終期 I と細胞質分裂
終期 I では、細胞の各半分が複製された染色体の完全な一倍体セットを持っていることが観察されます。これが、減数分裂 I が還元的として知られる理由です。
細胞質の分裂 (細胞質分裂) は終期 I と同時に起こります。一部の細胞では、この段階で核膜が再び形成され、染色体の凝縮が解除されます。
→減数分裂Ⅱ
減数分裂 II は減数分裂 I の後に起こり、最初の細胞からの染色体の数が形成される細胞内で維持されるため、等価段階です。
減数分裂 II は、前期 II、中期 II、分裂後期、および終期 II に分けられます。減数分裂 I と減数 II の間に DNA の重複がないことは注目に値します。
○前期Ⅱ
前期 II では、紡錘体線維の形成、核膜を形成していた細胞の核膜の消失、および細胞の赤道領域への染色体の移動の開始が観察されます。
○中期Ⅱ
II中期では、染色体は細胞の赤道領域に位置します。中期 I とは異なり、中期 II では、相同染色体の代わりに、独立した染色体の対が複製され、姉妹染色分体と対になっています。
○後期Ⅱ
セントロメアの分離と染色分体の分離が観察され、これらは細胞の反対極に向かって移動します。
○ 終期 II と細胞質分裂
この段階では、核の形成が観察され、染色体の脱凝縮が始まり、細胞質分裂が起こります。ここで我々は、その起源となる細胞の染色体セットの半分を備えた 4 つの娘細胞の形成を検証しました。
減数分裂と有糸分裂の違い
減数分裂と有糸分裂は、細胞分裂を促進するプロセスです。ただし、有糸分裂では親細胞と同一の 2 つの娘細胞の形成が観察されますが、減数分裂では、元の細胞の半分の染色体数を持つ 4 つの新しい細胞の形成が観察されます。
減数分裂とは異なり、有糸分裂では細胞分裂は 1 回だけ行われます。減数分裂では、減数分裂 I および減数分裂 II と呼ばれる 2 つの連続した細胞分裂が発生します。減数分裂では、相同染色体のシナプスが、遺伝的多様性を増大させるための重要な現象である交差のプロセスとともに、前期 I に発生します。
すでに述べた違いに加えて、有糸分裂は二倍体細胞と一倍体細胞の両方で起こることを明らかにすることはできません。次に、減数分裂は二倍体細胞でのみ発生します。動物では、減数分裂は配偶子の生成に関連しますが、胞子体植物では、減数分裂は胞子の生成を担当します。