細胞分裂とは?減数分裂と体細胞分裂の違いを徹底解説!

生物 2020.1.21

細胞分裂には、減数分裂と体細胞分裂があります。

混同しがちな2つなので、試験にもよく出てくるところ。
しっかりと違いを抑えて高得点を目指しましょう!

今回は、減数分裂と体細胞分裂の違いを徹底解説します。

細胞分裂解説①減数分裂と体細胞分裂とは?

細胞分裂には、減数分裂と体細胞分裂の2種類があります。

減数分裂と細胞分裂の図

減数分裂は上の図のように2度の細胞分裂を伴い、それぞれ減数第一分裂、減数第二分裂といいます。これにより、雌雄の配偶子の基になる細胞ができます。

一方で、体細胞分裂は、細胞分裂が1回のみです。配偶子形成以外の全ての細胞では体細胞分裂が行われています。

減数分裂と体細胞分裂については、以下の記事で詳しくまとめてありますので、参考にしてみてくださいね。

【画像を使って徹底解説】減数分裂とは?体細胞分裂との違いをマスターしよう!
体細胞分裂とは?高校生物で絶対に外せないポイントまとめ

減数分裂と体細胞分裂の違いのうち、試験によく出るのは、細胞周期の違いとDNA量の違いです。その二つについて、詳しく解説して行きます。

細胞分裂解説②細胞周期の違い

次に解説するのは、体細胞分裂と減数分裂の「細胞周期の違い」です。

【体細胞分裂の細胞周期】

細胞周期の違い

【減数分裂の細胞周期】

減数分裂 細胞周期
減数分裂と体細胞分裂の細胞周期の過程の違いは、上の図の通りです。

体細胞分裂は1度の分裂で細胞周期が終わり、大きくなって再度また細胞分裂を行う、あるいは、分化をします。
その一方で、減数分裂は2度の連続した細胞分裂が行われ、その後ほとんどの場合は生殖細胞に分化するか消失します。減数第2分裂を終えた細胞が、再度大きくなり娘細胞を作ることは特別な場合を除きありません。
これは、後で説明するDNA量が関わってきますが、ひとまず今はここまで抑えておいてください。

また、細胞周期だけではなく細胞周期の各ステージで行われているイベントも異なります。

染色体の乗り換え

例えば、減数分裂は、減数第一分裂で染色体の乗り換えが起こります。この、乗り換えという現象は減数分裂独特のもので、この染色体の乗り換えの結果、母細胞の母方と父方の染色体の遺伝子が組み換えられます。体細胞分裂では通常は見られない現象です。

図としては、1カ所の乗り換えや組み換えが描かれることが多いですが、実際は複数のホットスポットと呼ばれる組み換えが起こりやすいスポットがあり、そこで遺伝子組み換えが起こる仕組みになっています。すでに、ヒトゲノム上に32966個の組換えホットスポットが存在することがわかっています。

この遺伝子組み換えが起こっている領域の割合を求めるのが、組換え価の計算問題です。

遺伝子の組み換えはこのシステムを利用して実用化したもので、最先端の研究現場ではよく利用されています。
例えば、遺伝子組み換えを利用した特定の疾患のモデルマウスを作ることで、有効な治療法や病気の原因を探しあて、実際の治療に応用したりしています。
巷では、食品などに対して「遺伝子組み換えはダメ」と言われマイナスイメージが大きいですが、実は見えないところで役に立っているのが遺伝子の組み換え技術です。

遺伝子組み換えの詳細なメカニズム等の説明は、専門的過ぎるのでここでは省きますが、概要を頭に入れておくことで、理解が深まります。
それによって、設問が何を問うているのか、計算問題であれば、この計算で何が求まるのか、その理由は何なのか、ということがわかるようになり、問題演習がスムーズになりますよ。

細胞分裂解説③DNA量の違い

減数分裂と体細胞分裂では、DNA量 の変化に違いがあります。

【体細胞分裂のDNA量の変化】

体細胞分裂 DNA 量

【減数分裂のDNA量の変化】

減数分裂 DNA 量 変化

減数分裂では、間期に倍増し、4nになったDNAが、上の図のように2度の分裂で2n、nと半減していきます。

【ヒトの例】

減数分裂 ヒト

例えば、ヒトの場合染色体は通常時は、22対の常染色体と1対の性染色体、合計で46本の染色体を持っています。この時点で、2n=46の状態です。
これが、減数分裂の前の間期の間に倍増し、92本に、言い換えると4n=92になります。
その後、減数第一分裂で半減し、46本に戻ります。この時、2n=46の状態です。
さらに、減数第二分裂で半減し、23本になります。この時、n=23の状態です。

つまり、減数分裂では分裂期の最初4nと比べると、最終的に娘細胞では1/4になったということになります。

体細胞分裂は、分裂後もDNAの量は分裂前と変わりません。

細胞分裂解説④まとめ

今回は、減数分裂と体細胞分裂の違いを図を使って徹底解説しました。

試験に出やすいものから、難易度の高い入試問題対策としてもしようできる知識の解説も行っているので、自分の目的に合うように必要な情報を順番に覚えていってくださいね。

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この記事の執筆者

ニックネーム:受験のミカタ編集部

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