染色体、n,2nの意味

n,2nの意味がいまいちわかりません。

わかりやすい説明をお願いします。またそのようなサイトはありますか。

僕は相同染色体など全体の数を求めてそれを右辺に書き、左辺に組の数を書いて、2n=Xのようにしています。でも、まだ生物は始めてまもなく遺伝もやっていませんが、3n,4nなどが出てきてよくわかりません。


お願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： dipearl 回答日時： 2008/03/10 11:07

先の方よりもう少し初歩的なところから書いてみます。

染色体数はそもそも生殖細胞すなわち卵子や精子が持つ染色体数をn本とし、それらが受精して出来た体細胞、すなわち普通に私たちの体を作っている細胞の染色体数2n本になるわけです。
しかし、その数はあくまで基本であり、人工的な操作ではもちろん、自然界でもこの基本に反することはいくらでもあります。

たとえば、体細胞（2n）における細胞分裂の際は、染色体の数がまず２倍(一時的に4nの状態になっている）になったのち、細胞そのものが分裂して２つの2nの細胞になるわけですが、染色体は２倍になったのに細胞の分裂に失敗して１つの細胞のままでいてしまうと、その細胞は4nになります（人工的にはコルヒチン等の薬品で失敗を発生させます）。

４nの細胞は、染色体レベルで見ると「４n」ですが、細胞の振る舞いとしては2nと何ら変わりありません。すなわち2nと同じように細胞分裂もするし、生殖細胞になることも出来ます。同じようにそれが細胞分裂に失敗すると、8n、16n・・・と倍加していくこととなります。結局、何nであっても、「2nである」と定義した時点が2nであり、仮に4nの時点で観察を始めるとその数を「2n」と定義している可能性もあるわけです。たとえば2n=48の生物がいたとしても、よく調べてみると昔は2n=24だった生物の染色体が倍加して4nになったが、現在の人間が観察すると48本だったので、それを2n=48と定義したの過ぎないのです。染色体数の多い生物は、このようにして染色体数を増やしていったと考えられます。

ちなみに、この2n=48の生物がじつは4倍体だったからといって、人工的にn本の細胞を作っても必ずしも同じ生物が発生するわけではありません。なぜならすでに組み換えや突然変異により遺伝子レベルで進化しており、染色体レベルでは4nに見えても遺伝子レベルでは大きな違いが生じているかもしれないからです。
また、単純に染色体が倍加しただけの4nの生物は、2nと遺伝情報が同じなので、見かけ上同じ生物が発生すると考えられがちですが、実際は巨大化したり含有成分が増加したりしますので、産業的には有利になることが多くあります。

4nの生物が生殖細胞を作ると、その半分の2nとなり、普通の生物の生殖細胞nと受精すれば2n+nで３nとなります。生殖細胞が出来る時には「相同染色体同士が接合して減数分裂するわけですが、3nの場合は相同染色体が奇数になってしまいうまく接合が出来ませんので、生殖細胞を作ることが出来ません。これを利用し、nの雌花に2nの花粉をつけて作ったものが種無しスイカですが、間違って2nの雌花にnの花粉をつけると、発芽しないタネを持つスイカが出来てしまい意味がありません。この手法はほかにも、害虫のオスを4nにして放ち、不妊にして害虫を駆除するなどということに利用されます。

No.2 回答者： doc_sunday 回答日時： 2008/03/10 09:09

これから専門を勉強されるということなので、４ｎについてだけちょっと触れます。

生殖母細胞が生殖細胞を作る場合、２ｎの生殖母細胞は染色体が倍加して一旦４ｎの細胞を生じます。その後２回の連続した減数分裂により染色体数ｎの生殖細胞を作ります。
真核生物の細胞内共生説で有名なリン・マーギュリス女史(教授)によれば、人間では卵母細胞は卵を誕生前後に一生分作り卵巣はそれを分泌するだけの役割であるのに対し、精巣では精母細胞が一生(健康な限り)精子を作り続けるということです。^o^

No.1 回答者： tomi-chan 回答日時： 2008/03/09 15:56

こんにちは。

rika111さんはこれから遺伝学をなさるそうなので、書き込みさせていただくにあたって、イメージしやすいように配慮しようと思います。厳密には正しくない表現も含みますので、将来は個々に確認しながら学習をすすめてください。

nは核ゲノムに対応します(genomeで辞書で調べてください)。2nとあれば核ゲノムが2セットある状態であることを表します。例えば、私たちヒトの体細胞の核には23本の染色体に分かれたゲノムが2セット、つまり23×2で46本の染色体があります。ゲノムが「2セット」なので、これを2n=46と表記します。私たちヒトの体細胞は二倍体です。

体細胞が3nの場合には減数分裂に不都合が生じる(割り算の結果が自然数にならない！)ので、配偶体が形成されません。植物では有性生殖のほかに、クローン増殖も可能な場合が多いので、このような異数倍数性のものも珍しくありません(例:ヒガンバナ)。体細胞が4nの植物には大きく2通りの可能性があります。一つは二倍体(2n)が単純に染色体数を倍加させた場合(2n×2=4n)、もう一つは由来の異なる2種のゲノムを持つ場合(2n＋2n')です(例:セイヨウナタネ)。

nや2nという表現は、ゲノムの倍数性を表すのに使われるものですが、nと2nについては、この他に、体細胞であるかそれとも生殖細胞であるかを区別するために用いられることもあります。先ほどのヒトの例では、n=23という表現があれば、これは配偶子(精子または卵細胞)での染色体数を表す意図がありますが、2n=46という表現があれば、これは体細胞での染色体数を表す意図があります。