【生物基礎】体細胞分裂の解き方・減数分裂との違い
次の図1は、植物の分裂組織でみられる体細胞分裂の様々な段階を示している。
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図のAからEを、分裂していく順番に並べよ。
ココケロくんでたー。ならべかえ!これは割と当たる。
ココミちゃんそうね、これは出来るひと多い。じゃあ、この体細胞の染色体数は何本かわかる?
ココケロくんえ?なに言ってるの。これ分裂の図でしょ?染色体関係ある?
ココミちゃんそれがね、大アリなのよ。今回の話で、染色体が何故この形で描かれるかもわかるはずよ。
体細胞分裂とは「 」の分裂である
「」の中に、何が入ると思いますか?
ココケロくん「体細胞」の分裂?
ココミちゃんそのまま・・
「体細胞」の分裂。それは間違いではありません。
では、減数分裂は?
ココケロくん「減数」の分裂?
ココミちゃん減数ってなに?
そう、そのまま名前だけ覚えてしまうと、
「体細胞分裂」と「減数分裂」の違いがぼやけてしまいます。
したがって、ここではこの2つの分裂の違いを強調するために以下のように表現します。
「体細胞分裂」とは
「不変性」の分裂
「減数分裂」とは
「多様性」の分裂
体細胞分裂は「不変性」を保ちます。
したがって、分裂前と分裂後は、原則として同じ細胞になります
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ちなみに分裂前を母細胞(ぼさいぼう)
分裂後を娘細胞(むすめさいぼう or じょうさいぼう)といいます。
減数分裂とは?(基本編)
一方、減数分裂は「多様性」を作ります。
たとえば我々が子供をつくるときに必要な細胞は「配偶子」です。
配偶子とは「合体」という特殊能力を持った細胞の総称です。
ところで、人の体細胞1個の核の中には、染色体が何本でしょうか?
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そう、46本ですね。
では、ここで精子と卵という2つの配偶子の合体(これを接合といいます)を見てみます。
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もし精子と卵が体細胞と同じで46本であったなら、
46本と46本が合体し、92本の染色体を持つことになります。
それはもうヒトという種の細胞ではないですね。(ヒトの体細胞はだれでも46本です)
したがって、合体後に46本になっているようにしたい。
ですので、精子は46本の半分の23本。
卵も46本の半分の23本となっています。
これは体細胞と異なる状態になっているため、
「不変性」の分裂ではないわけです。
46本という数を減らすということから、減数分裂と言われます。
ココケロくん減数分裂のどこらへんが「多様性」なの?
ココミちゃん簡単にいうと、生まれた子供はお父さんともお母さんとも違うわよね。
減数分裂の多様性に関しては、別の投稿の中でご説明します。
なお、範囲としては減数分裂は理系生物に入っています。
分裂前には◯◯をしないといけない?
さきほどの体細胞分裂の図ですが、染色体の数を数えてみます。
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母細胞のなかには、染色体が2本
娘細胞は2つ合わせると染色体は4本になっています。
ココケロくん染色体が増えている?!
ココミちゃんそうね、つまり、分裂前には染色体を増やさないといけないということでもある。
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そうです。分裂の前には染色体を増やす期間が必要であり、
それを間期(かんき)といいます。
分裂期の前には間期が必要だということですね。
なお、複製された染色体は、中心部でくっついています。
したがって、我々が教科書でよくみる染色体の形となるわけです。
体細胞分裂の概要
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覚えることはたくさんありますが、
まずは「順番」と「特徴」が最初です。
先ほどあったように、分裂期の前には間期があります。
間期のあとに分裂期に入りますが、
分裂期はその特徴から「前期・中期・後期・終期」の4つにわけられます。
前期はまず、核膜と核小体が消失し、
間期と比べてすこしずつ染色体が太くなっていきます。
ココケロくんなんで核膜なくなるの?
ココミちゃんこれから核の中身をわけようとしてるのに、膜あったら邪魔でしょ?
続いて、中期には染色体が赤道面に並びます。
ココケロくん真ん中に並ぶから中期!
ココミちゃんうんうん。これからわけるための下準備ね。並んでくれているから、染色体を数えるならここが一番良いとされてるわ。
そして、後期です。
染色体につながった糸(紡錘糸といいます)にひっぱられ、
さきほど中心でつながっていた染色体は分離して両極に向かいます。
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こんなイメージですね。
最後に終期です。
実は、前期から後期までが核分裂といわれます。
ずーっと染色体の移動、
つまり、核の中身を分けているからです。
そして核が分け終わったら、核以外の部分(これを細胞質といいます)
の分裂を始めます。
したがって、終期は細胞質分裂です。
終期で気をつけなければならないのが、
動物細胞と植物細胞では異なる部分があるということです。
動物細胞はくびれ込みをつくることで、ぶちっと2つに分かれます。
しかし、固い細胞壁がある植物細胞はくびれ込みを作ることができません。
したがって内部に細胞版という細胞壁の赤ちゃんのようなものをつくり、
内側から2つにわかれます。
よって、最初の問題のこたえは
A→C→E→B→D
となりますね。
体細胞分裂と染色体の数
まずこれが中期でした。
このとき、染色体は8本ありますね。
ココケロくん4つ?って言いたくなるけど・・違うんだもんね。
ココミちゃんXの形になっているのは複製されて2本あるからね。
そしてそれが後期にわかれ、
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やはり4本ずつ向かっていきました。
ということは、
この細胞は何本の染色体を持っている細胞でしょう?
ココケロくんえーと、この4本がそのまま核に入って・・。ってことは4本?
ココミちゃんそう。体細胞分裂は不変性の分裂だから、分裂後が4本なら分裂前もすべて4本になる。
以上、体細胞分裂でした。
ここを正しくおさえることが「細胞周期」の理解につながります。
がんばりましょう。