減数分裂は、有性生殖に関与する細胞でのみ起こる特殊なタイプの細胞分裂です。 人間のような高等生物では、これらは男性では未成熟な精子細胞であり、女性では発育中の卵子です。 体内の他のすべての細胞は、有糸分裂と呼ばれる異なる種類の細胞分裂を使用して、新しい細胞を生成します。 たとえば、皮膚の細胞は有糸分裂によって定期的に分裂し、皮膚細胞の新しい供給を常に利用できるようにします。
有糸分裂：同一の新しい細胞
細胞が有糸分裂によって分裂し始めると、細胞はその核内にDNAの2番目のコピーを作成します。 染色体にはこのDNAが含まれており、人間には46本の染色体があります。 DNAの生成が行われた後も、46の染色体がありますが、それぞれが通常の2倍のサイズです。 次に、染色体は細胞の中心を横切って整列し、各染色体は半分に分割され、半分は細胞の両端に移動します。 最後に、新しい膜が細胞の中央を横切って形成され、それぞれが46の新しい染色体を含む2つの新しい細胞を作ります。 突然変異と呼ばれるDNAの自発的な変化がない場合、有糸分裂は親細胞と同一の2つの新しい細胞を生成します。
減数分裂：遺伝的多様性
すべての細胞で、23対の染色体のそれぞれの1つのメンバーはあなたの父から、そして1つはあなたの母から来ました。 発生中の卵子または精子細胞が減数分裂を開始すると、新しいDNAを作成することにより、各染色体のサイズが2倍になります。 次に、染色体が分裂する有糸分裂とは異なり、減数分裂では、染色体の各ペアの1つのメンバーが細胞の両端に移動し、次に細胞が2つの新しい細胞に分裂します。 最初の減数分裂と呼ばれる新しい細胞は、23本の染色体しか持っていません。 それらはまた、親細胞とは遺伝的に異なります。 たとえば、ペアはランダムにソートされるため、1つのセルには、父親の目の色の遺伝子があり、母親の髪の色の遺伝子が含まれている可能性があります。
減数分裂を完了するために、有糸分裂の場合と同様に、各染色体が半分に分裂するときに、これらの新しい細胞で2番目の減数分裂が起こります。 したがって、2回の減数分裂の後、各親細胞は4つの新しい細胞を生成し、それぞれに23の染色体がありますが、通常のDNA量の半分です。 受精が起こると、雄の精子と雌の卵子が融合し、46本の染色体と全量のDNAを持つ胚が生成されます。
染色体上の遺伝子は、最初の減数分裂中にデッキのカードのようにシャッフルされるため、減数分裂は親細胞とは遺伝的に異なる細胞を生成します。 非常に特殊なプロセスは、動物、人間、さらにはいくつかの植物を含む、有性生殖を使用するすべての生物で発生します。