減数ぶんれつについて3つほど質問があります。

Q1
減数分裂(第一期)と体細胞分裂ではほとんど流れは同じですが、
減数は2n→n、体細胞は 2n→2nになるのは分裂のしかた(染色体の分かれ方)が違うからですか?

Q2
細胞分裂でDNAの複製をしても、2n=4の場合、コピーするのに2n=8に
なったりしないのは何故ですか?

Q3
減数分裂では2n→n→nとなりますが、このnとは相同染色体のペアがない状態ということですか?数が半分になったのではないのですか?
(2n→nはわかるのですが、どうして複製もしてないのにまたn→nになるのかが不思議でした。)

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A 回答 (7件)

前提として、



「染色体という構造体は、細胞分裂(体細胞、減数分裂)の時にしかあらわれない構造体である」

これを頭に入れてください。
つまり、染色体となっているときには既に遺伝子の量(DNA量)は
通常の細胞に比べて2倍になっているのです。

よってQ2ですが
もともと複製してから出現する染色体を数えたものが
2n=4ですので、2n=8にはなり得ません。

Q1とQ3ですが、
まずはここを参照ください
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ …

体細胞分裂の場合(2n=2)
元々の染色体を「X」で表すと

X
X

I I
I I

こういう風に分かれます。


減数分裂の場合
相同染色体は二価染色体を形成しますので

XX

こうなります。

そして

X       X

こう分かれます。

続いて


I     I      I      I

こう分かれます。

>このnとは相同染色体のペアがない状態ということですか?

はい、そうです。

>数が半分になったのではないのですか?

前の質問のときにも書きましたが、nは

染色体の数と表すとき

遺伝子のセット数、またはDNA量(その生物がその生物であるために必要な遺伝子量)を表すとき

この2つがあるということです。これをはっきり区別してください。
前者では、同じ「形」の染色体を両親から受け継ぐので
2nと表し、全体の数は2n=~で示します。

後者では、もともとnあれば生物としては良いのかもしれないけど、現実ヒトなどは必要な遺伝子セットを2倍持つ「2倍体」です。
なので2nで表します。

Q3では、nは前者の意味を持っています。
なので、参照の図でも、私が表した「X」「I」の数を数えてみてください。

>どうして複製もしてないのにまたn→nになるのかが不思議でした。
これは2つの意味をごっちゃにしています。
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この回答へのお礼

とても丁寧にありがとうございました。
時間をとらせてしまってスミマセン。

お礼日時:2009/10/16 12:30

「染色体数」の変化を端折っておっしゃっているとしても、


体細胞分裂時にnになることはありません。
減数分裂時に4nに増えることもありません。

染色体数で語るのであれば、
体細胞分裂は
2n→2n
となります。

減数分裂は
2n→n→n
となります。

遺伝子の数(DNA量)で語るのであれば、
体細胞分裂は
2n(分裂前)→4n→2n
となります。

減数分裂は
2n(分裂前)→4n→2n→n
となります。
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otx様、並びに質問者様へ



otx様の仰るとおり私は染色体の変化には触れてません。
染色体数の変化(nから2nの変化)のみを説明しています。

かなり端折って説明していますので詳しい内容はotx様の回答をご覧ください。
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この回答へのお礼

わかりました。
わざわざありがとうございました。

お礼日時:2009/10/16 12:31

超長くなってしまいました。



次に、nが「ある生物がある生物であるために必要な遺伝子のセット数」を
表すとします。

すると、ヒトなどの生物は、必要なセット数の2倍の遺伝子数(DNA量)を持っている「2倍体」です。それで「2n」(このときだけ、相同染色体が2nと結果的に同じになっています、あくまで結果的に)で表します。

まず、体細胞分裂の場合
ヒトのような2倍体の生物では体細胞は「2n」の遺伝子を持っています。
これを分裂時に2倍に増やします(染色体数ではないです、遺伝子量(DNA量です))。そして、娘細胞に分配するのです。

よって、2n→(複製)→4n→(分裂)→2nとなります。

減数分裂の場合
このときも分裂前には遺伝子量を2倍に増やします。
体細胞分裂と違うのは、
「遺伝子の複製を行わずに2回目の分裂が起こる」
ことです。なので、遺伝子量が減る分裂、つまり減数分裂なのです。

よって、2n→(複製)→4n→(分裂)→2n→(分裂)→n
となります。
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No3様のような理解がごちゃ混ぜになっている例になってしまっています。


その理解では間違いなのです。

「染色体数」と「ある生物がある生物であるために必要な遺伝子のセット数」が区別されていません。

>体細胞分裂ではnと2nを繰り返します。

>減数分裂では分裂する前に倍になります。4nです。
この状態から2回分裂が起きるので最終的にnの細胞が4つできます。

これでは通常の体細胞(n)と減数分裂後に出来た配偶子(n)が同じになってしまいます。
さらに、nとnの卵と精子が受精して2nとなった細胞は
体細胞分裂前のnの細胞とどうちがうのか?とつじつまが合いません。

もう一度きちんと押さえてください。
nは2つのことを意味で使われることがあるので、「この場合はどちらの意味か?」
問題等で違うことがあるのできちんととらえる必要があるのです。

その2つとは、
「単純に染色体の数」
「生物が生物である為に必要な遺伝子のセット数(DNA量)」
です。

「単純に染色体の数」の場合
ここで押さえなければならないのは、
染色体の数とは、「単純な染色体の数」であって、
そこに含まれる遺伝子量(DNA量)は関係無い」ということです。

つまり、染色体を「X」で表すと、Xも1本、それが割れて「I」「I」になたら2本なのです。
ここで「I」には「X」に比べて半分の遺伝子量となっているのですが、
本数としては1本と数えるのです。

では、体細胞分裂で、Xが割れてIになり娘細胞は「I」しか持っていないのはどうなるのか?というと、

ここでも押さえなければならないのは、
「細胞分裂時に現れる染色体は既に複製されていて、
通常の細胞が持つ遺伝子量の2倍の遺伝子量になっている」ということです。

なので、Xが割れてIになり娘細胞は「I」になったら、
「X」は遺伝子量は元の2倍になっているので「I」では1/2になって
ちょうどもとの体細胞が持つ遺伝子量にもどるのです。

ここで、体細胞分裂を染色体数を「n」で表してみると、
通常の体細胞(ここでは染色体は形成されていません)

分裂期に入り、遺伝子が2倍に複製される
染色体が出現「X」

分裂して「I」「I」になり、それぞれが娘細胞に振り分けられる

分裂終了

簡単に書くと
複製→2n→(分裂)→2n(娘細胞)
となります。もう一度言います、これは「染色体の数」をnとしています。

(細かいことを言います、なぜ「2n」で表すのか?それは両親から
「形が同じ」染色体を受け継ぎ「同じ形の染色体(相同染色体)」が
2本で1セットずつ存在するので相同染色体の数をnとして、
すべての染色体数を2nで表すのです」

減数分裂の場合ですが、
体細胞分裂では(2n=2)前にも書きましたが

X
X

こういう感じに分裂中期に赤道面に並びます。
そして、細かい話ですが染色体Xは染色分Iにわかれます。
なので、

I      I
I      I

となるのですが。

減数分裂では「相同染色体が結合して赤道面に並びます」
ここが体細胞分裂と違うのです。つまり、

XX

と並び

X            X

とわかれるのです。


そして次の分裂で


I     I        I      I

とわかれるのです。
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混乱しているようですので順に説明します。



体細胞分裂ではnと2nを繰り返します。
細胞分裂前が2n、細胞分裂後がnです。そして次の細胞分裂に向けて2nになっていきます。

減数分裂では分裂する前に倍になります。4nです。
この状態から2回分裂が起きるので最終的にnの細胞が4つできます。
2n→4n→(第一分裂)→2n×2個→(第二分裂)→n×4個
となります。
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補足



参照の図のDiploid cell (2倍体体細胞)に染色体構造が書いてありますが、これは便宜上書いてあるだけです。

通常の細胞では、S-phase(合成期)を経た後に染色体となります。
(そこで初めて染色体構造が観察されます)
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Q減数分裂とn

減数分裂におけるnの表記がわからないのです。

減数分裂における質問は多くあり参考にさせていただきましたが、
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3181865.html
たとえばここでは4nと表記しています。これなら解かるのですが、

手元の問題集では(第一学習社 セミナー生物IB+II)2nのままです。
核一つあたりのDNA量とnが合致しないのです。
そしてどうやらこの表記法が一般的なようです。

おそらくはnや染色体数や二価染色体と言った言葉の定義を理解していないためと思いますが、どなたがご教授願えないでしょうか?

Aベストアンサー

nという表記は,「核相」を表す場合と「倍数性」を表す場合があります。文中や図からどちらの表記か推測する必要があります。

核相とは,相同染色体を持たない単相(n)と相同染色体を持つ複相(2n)に分けます。減数分裂の過程を核相から見たら2n→n→nと変化します。essentialでも染色体を色分けをして表示してあります。ピンクや茶色だけならn,共にあれば2nです。

倍数性は,相同染色体(嬢染色体・染色分体)の本数を表します。ですからDNA量と一致します。減数分裂の過程を倍数性から見たら4n→2n→nと変化します。

減数分裂時のn表記は,2n→n→nなら核相を表しているものであり,4n→2n→nなら倍数性を表しているもので,両方とも間違いではありません。

Q減数分裂についての疑問・・・・・・

高3の受験生です。
教科書などを見て何故だろうと思いました。
やっている問題集には「第一分裂 核相が2nからnに半減する」
「第二分裂 核相はn→nで変わらない」とあるのですが、ここで疑問を感じました。
もとの細胞が2n=4だとすると、間期の間に染色体が複製され、
4n=8になり、後期で相同染色体が分離して、第一分裂が終わった時点では、2n=4になるように思うのですが。。。
ですので、2nからnになるというのがよく分からないのです。
もちろん、染色体数が半減するというのは分かっています。
また2n=4の細胞が第二分裂により、n=2になると思うので、「nからnで変わらない」という事もよく分からないのです。。。
受験生として焦っています。詳しい解説をお願いしますm(_)m

Aベストアンサー

n, 2nなどの表現は、核相を現すのに使われるときと、倍数性・染色体数を現すのに使われるときがあるので、混乱してしまいますが文脈をを見て判断しましょう。

核相については#1さんのとおりです。
ちょっと補足すると、核相というのは「核相交代」という言葉で使われることが多いですが、これは二倍体世代(2n世代)つまり受精卵から生じた個体の世代と、半数体世代(n世代、最近は一倍体というように指導されているようですが)である配偶子の世代が交代して生命が連続していくということです。2n世代であっても体細胞分裂の直前は染色体数は倍増しているわけですが、二倍体世代か半数体世代かということを問題にしている場面ではあくまでも2n世代です。

いっぽう、倍数性を表す場合、
たとえばヒトだと2n=46ですが、nは23種類の染色体からなる基本セット(狭義のゲノムに相当する)を表し、2nは二倍体になったときの染色体数を表します。
ショウジョウバエだと2n=8ですが、これは第1から第4までの染色体構成で2倍体であることを示します。植物などだと多倍数性のものがありますが、そのばあい4nとか6nなどで表せます。

さて、核相ではなく倍数性として減数分裂を表現すれば、
第1生殖母細胞のときにDNAの複製が起こり、2nから4nになります。
第1減数分裂によって生じた第2生殖母細胞はそれぞれ2nで、複製が起こらず第2分裂を起こすので、出来た生殖細胞はそれぞれnになります。

n, 2nなどの表現は、核相を現すのに使われるときと、倍数性・染色体数を現すのに使われるときがあるので、混乱してしまいますが文脈をを見て判断しましょう。

核相については#1さんのとおりです。
ちょっと補足すると、核相というのは「核相交代」という言葉で使われることが多いですが、これは二倍体世代(2n世代)つまり受精卵から生じた個体の世代と、半数体世代(n世代、最近は一倍体というように指導されているようですが)である配偶子の世代が交代して生命が連続していくということです。2n世代であっ...続きを読む

Q生物I 核相、複相、nがよくわかりません。

生物Iで細胞分裂とか減数分裂とかでn,2nとかでますよね?
そのn,2nというのがよくわからないんですが、n対あって2nのうちnが父親のもう一方が母親のですよね。
分裂のときに核相が変化するのがよくわからないんですが?

最初は2nでDNAを複製すると核相は4nになるのですか?

また減数分裂で第一分裂で2n→nになりますけど、体細胞分裂は2n→2nですよね? どう違うんですか?

最後にどうして減数分裂で第一分裂でnの細胞が2つできて、複製もせずに
第2分裂してもnが4個できるのですか?


質問ばかりでスミマセンが、どうかお願いします。

Aベストアンサー

まず、nは、2つの意味を表すときに使われます。

それはその時々で違うので、文脈などから読み取る必要があります。
その2つとは

1、染色体の数(染色体が何本あるか)=核相
2、生物をその生物足らしめるのに必須な遺伝情報(ゲノム)のセット数=倍数性

まず、1の場合、
体細胞では、父親と母親から染色体をもらいます。
そのとき、基本的に父親と母親からは「同じ形の」染色体をもらうので
染色体数は2nと表すのです。
この時、体細胞分裂を表すと
2n→分裂→2n
となります。

減数分裂は
2n→分裂→2n→分裂→n
となります。

このとき、間違ってはいけないのが、2nと示しているのはあくまで『染色体の数』であって、
そのときの各々の染色体の『遺伝子数(DNA量)は多い』ということです。このことをしっかりおさえてください。次の意味につながります。

2の場合、
nは生物をその生物足らしめるのに必須な遺伝情報(ゲノム)のセット数、となります。

ということは、2nで表す生物は「2倍体」であるのです。
つまり、必須な遺伝情報を2倍持っているということです。
(ヒトなどは2倍体の生物ですね。)

このとき2倍体生物の体細胞分裂を表すと

2n→複製→4n→分裂→2n

となります。つまり、細胞が分裂する前に、遺伝諸情報を倍に増やし(4n)それぞれを娘細胞に受け渡す(2n)となるのです。

このとき、間違ってはいけないのは、遺伝情報が倍になったからといって
染色体数は見た目では「本数は」変わらないということです(大きさは変わる)。


減数分裂はというと

2n→複製→4n→分裂→2n→分裂→n

となります。これも1回目の分裂の前には、遺伝情報を倍に増やして(4n)それが分けられて2n、引き続き分裂でnとなるのです。
このとき、4nになっても見た目上染色体の本数は変わりません。

なので、
1の意味で表すと
2n→複製→2n→分裂→2n→分裂→n
となるのです。

この2つの意味をごっちゃにしないように整理しましょう。

まず、nは、2つの意味を表すときに使われます。

それはその時々で違うので、文脈などから読み取る必要があります。
その2つとは

1、染色体の数(染色体が何本あるか)=核相
2、生物をその生物足らしめるのに必須な遺伝情報(ゲノム)のセット数=倍数性

まず、1の場合、
体細胞では、父親と母親から染色体をもらいます。
そのとき、基本的に父親と母親からは「同じ形の」染色体をもらうので
染色体数は2nと表すのです。
この時、体細胞分裂を表すと
2n→分裂→2n
となります。

減数分...続きを読む

Q減数分裂の中心体の複製について。

高校生物の質問です。

減数分裂第一分裂では間期のときに染色体と中心体の複製が行われると習いました。

でも減数分裂第二分裂においての中心体の複製については。
いくつか参考書を見ましたが、よく分かりませんでした。

資料集でも画像のように、中心体の複製については書かれていません。

第一分裂の終期では複製がされていなくて・・・
第二分裂前期になるとすでに中心体が2つになっている・・・

第二分裂での中心体の複製はいつ起こるんですか?
教えてください、お願いします。

Aベストアンサー

生殖細胞の中心体は,複製能力があるもの複製能力を失ったもの,さらには消失するもの等様々です。ですからそこら辺も含めて分かっていないのです。


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