細胞分裂の2つの基本的なタイプ、 有糸分裂と減数分裂、植物、動物、原生生物、真菌で発生します。
動物では、有糸分裂が体細胞で起こり、成長を引き起こし、体組織を修復および維持します。 各娘細胞は、元の細胞の遺伝子レプリカです。
減数分裂は有性生殖で起こり、変数を生成します 配偶子、または卵子と精子。これらは団結して、親とは異なる新しい個体を形成します。
シナプス は、減数分裂の最初の区分である「減数分裂I」に染色体が並ぶ独特の方法であるため、減数分裂中に発生しますが、有糸分裂中には発生しません。 各染色体ペアは互いに接続し、多くの場合、個々の染色体間で遺伝物質を交換します。 乗換えと呼ばれるこの交換は、有性生殖生物の遺伝的多様性を高めるための重要な方法です。
新しい遺伝的組み合わせ
減数分裂 子孫が正しい数の染色体を持つように、半数体状態と呼ばれる、体細胞に含まれる染色体の半分の数の染色体を持つ細胞を生成します。
人間の場合、体細胞の数は2倍体、つまり2倍の46で、23対の染色体があります。 各ペアには、相同染色体と呼ばれる母方と父方の染色体があります。 減数分裂中に、2つの分裂が起こり、23個の単一染色体を持つ半数体配偶子が生成されます。
各配偶子には、母方と父方の染色体の独自の組み合わせがあります。 この 遺伝的多様性 生物が変化する条件に適応できるようにするために重要です。 交叉中に姉妹染色分体間で遺伝物質が交換される対合中に、さらなる遺伝的多様性が発生します。
減数分裂におけるシナプスの発生方法
減数分裂が始まる前に、細胞の核に含まれる染色体の相同ペアが複製して、セントロメアと呼ばれる構造によって結合された姉妹染色分体の2つのペアを形成します。
減数分裂を開始するには、核膜が溶解し、染色体が短くなり、厚くなります。 前期Iと呼ばれるこの最初の段階で、対合が発生します。 姉妹染色分体の2つのペアは、「シナプトネマ複合体」と呼ばれるRNAとタンパク質の組み合わせを介してそれらの長さに沿って互いに接続します。
接続された染色分体は短くなり続け、その過程で一緒にコイル状になります。 それらは、姉妹染色分体の断片が壊れて、 反対の染色分体、その結果、母体の染色分体の一部が父方の染色分体になり、その逆になります その逆。
と呼ばれる クロスオーバー または「組換え」、このプロセスは、ランダムな受精のような要因とともに、遺伝的多様性をさらに豊かにします。
シナプスは終了します
なので 減数分裂I 中期Iの間、シナプスを形成した相同染色体ペアは細胞の中心に移動し、整列します。 母方および父方の相同染色体は、細胞の左側または右側のいずれかにランダムに分類できます。
次に、後期Iの間に、対合が終了し、相同染色体ペアが分離して反対側の細胞側に移動します。 終期Iでは、細胞分裂により、各半数体娘細胞内の各相同染色体ペアの1つのタイプが特定され、染色分体はその中に交差遺伝物質を運びます。
減数分裂の残りの部分
に 減数分裂II、減数分裂からの2つの細胞は、相同ペアの2つの姉妹染色分体を分離するために分裂します。 結果として生じる配偶子は、今や半数体の不対姉妹染色体を持っています。 人間では、男性の配偶子は4つの機能です 精子細胞. 女性のヒトの減数分裂は、1つの大きな機能的な卵子と、核を含むが細胞質をほとんど含まない極体と呼ばれる3つの小さな（そして最終的には廃棄される）細胞を生成します。
配偶子の遺伝的多様性は、最初に、 母方と父方の染色分体が娘細胞全体にランダムに散在する各減数分裂 ファッション。 人間の場合、23本の染色体のペアリングの可能な組み合わせの合計は8,324,608です。
変動の2番目の原因は、シナプス中のクロスオーバーからの遺伝物質の交換にあります。