減数分裂

I

プロローグ

細胞分裂のひとつで、生体細胞において、生殖細胞を形成するときにおこる特殊な核分裂。ふつう雌性の生殖細胞は卵または卵子、雄性の生殖細胞は精子とよばれる。親の遺伝子は、減数分裂してできた生殖細胞をとおして子につたえられる(→ 遺伝学)。

また減数分裂では、それぞれの子が両親から別種の遺伝子の組み合わせをうけとることから、子には多様性が生まれる。野生の動物や植物では、自然選択による進化の際に、この子孫の多様性が不可欠となる。

→ 受精：細胞の「有性生殖」

II

減数分裂と有糸分裂の違い

減数分裂は、有糸分裂という別のタイプの核分裂と多くの類似点をもっている。だが、この2つには大きな違いがある。遺伝子は、デオキシリボ核酸(DNA)という化学物質にふくまれる化学的な暗号として、子につたえられる。DNAは細胞核の中で、染色体というひものような構造物につめこまれていて、細胞がもつ染色体の数は、ふつう偶数(2倍体)で、人間の場合は23対(46本)である。

減数分裂では、1個の生殖母細胞から4つの生殖細胞(→ 生殖器系)ができる。できた生殖細胞の染色体数は母細胞の半数で、それぞれ遺伝子組成がことなる。受精のときは2つの生殖細胞が合体して、2倍体がつくられる。

III

第1分裂

ヒトをふくむ多くの動物では、生腺(生殖器系)の中にある特殊な幹細胞が減数分裂をする。ちなみに生腺とは、メスの卵巣およびオスの精巣のことである。幹細胞が静止期にある間に、まずDNAが自己の複製をつくる。分裂の開始とともに、DNA鎖がコイルのようにねじれてまとまり、光学顕微鏡でも、ひも状の染色体として識別できるようになる。

1

相同染色体と二価染色体

DNAの複製をおえた染色体は、それぞれ2本のまったく同一の染色分体が、中央部付近で連結した形になる。次に雌雄の配偶子が合体した相同染色体が対合(接合)して、二価染色体となる。つまりこの二価染色体には雌雄に由来する4本の染色分体がふくまれることになる。

そして4本の染色分体は、キアズマとよばれるX字形の部位で相手を交換することがある。またこのキアズマでは、交差とよばれるDNAの部分的な交換もおこる。これらは、遺伝子をまぜあわせて新しい遺伝子組成をもつ染色体をつくりだす一因となっている。