seegongsik
高校1~高校2年生 (15-17歳)

生物基礎 細胞と細胞分裂 わかりやすく

Cell Division

私たちの体の細胞は、成長して DNA を複製し、二つに分かれることをくり返していて、この一回りを細胞周期といいます。 周期の大部分は細胞が成長し DNA を複製する間期(G₁ · S · G₂)で、実際に分かれる M 期は短い時間です。 体細胞分裂は染色体数を変えない娘細胞を二つつくって体の成長や傷の修復を支え、減数分裂は染色体数を半分にした生殖細胞を四つつくります。 図では、2n = 4 の細胞の染色体が周期の各段階でどう変わるか、二つの分裂で相同染色体がどう分かれるかが見られます。

細胞周期とは

🔄 細胞が生まれてから分かれるまで
①新しくできた細胞は成長し、DNA を複製し、分裂の準備をしてから二つに分かれる
②この一回りを細胞周期という
③ヒトの細胞は一回りに約 24 時間かかり、そのうち約 23 時間が間期(G₁ + S + G₂)で、実際の分裂（M 期）は 1 時間ほどだ

細胞周期をたどる

G₁
💡 各時期に起こること
①G₁ 期：細胞が成長し、タンパク質をつくる。いちばん長い時期だ
②S 期：DNA が複製され、DNA 量が 2 倍になる。複製された 2 本は染色分体としてくっついているので、染色体数は 4 本のままだ
③G₂ 期：分裂に必要な物質をつくって準備する
④M 期：染色体が凝縮して赤道面に並んだあと、染色分体が両側へ分かれ、二つの娘細胞になる（前期 → 中期 → 後期 → 終期）

体細胞分裂と減数分裂

分裂比較

体細胞分裂 vs 減数分裂
区分体細胞分裂減数分裂
分裂回数1回2回（減数1+2分裂）
娘細胞の数2個4個
娘細胞の核相2n（母細胞と同一）n（半減）
遺伝的多様性なし（同一）あり（乗換え、相同染色体の独立な分配）
場所体細胞生殖器官
目的成長・再生生殖細胞形成

例題で確認

例題 1
体細胞の染色体数が 2n = 46 のヒトが体細胞分裂を 1 回したとき、娘細胞 1 個の染色体数は？
1
体細胞分裂は、染色体数を母細胞と同じに保つ(2n → 2n)。
2
母細胞が 2n = 46 なので、娘細胞も 46 本。
▸ 46 個
分裂前の S 期に複製しておいた染色分体が、二つの娘細胞に一本ずつ分かれて入るので、数がそのまま保たれる。
例題 2
2n = 46 のヒトの生殖細胞形成（減数分裂）でできた精子 1 個の染色体数は？
1
減数分裂は染色体数を半分にする(2n → n)。
2
2n = 46 なので、n = 23。
▸ 23 個
精子と卵がそれぞれ n = 23 なので、受精すると再び 2n = 46 になる。減数分裂のおかげで、世代が変わっても染色体数が一定に保たれる。

まとめ

体細胞分裂の核心
2n → 2n + 2n(娘細胞2個、母細胞と同一)
成長と再生のための分裂
減数分裂の核心
2n → n + n + n + n(娘細胞4個、染色体数半減)
生殖細胞をつくるための分裂
韓国修能 類題
S 期を終えたばかりの細胞についての説明として正しいものは？（母細胞 2n = 4）
①DNA 量が半分になる
②染色体数が 8 個に増える
③DNA 量は 2 倍になるが染色体数は 4 個のまま
④娘細胞 2 個に分かれる
⑤相同染色体が分離する
▸ ③ DNA 量は 2 倍になるが染色体数は 4 個のまま
1
S 期には DNA が複製され、DNA 量が 2 倍になる。
2
複製された DNA は二本の染色分体としてくっついているので、染色体数は 4 本のまま。細胞周期の図で G₁ と G₂ の染色体の数をくらべても同じだ。
🎯 試験ポイント
①体細胞分裂:2n → 2n、母細胞と同じ娘細胞が 2 個
②減数分裂:2n → n、娘細胞が 4 個で、遺伝的に多様
③減数第一分裂では相同染色体が分かれ、2n → n になる
④減数第二分裂では染色分体が分かれる。n → n で体細胞分裂に似ている
⑤S 期に DNA 量は 2 倍になるが、染色体数は変わらない
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