生命科学・細胞・物質移動／原理と探求
体細胞分裂と染色体数の解説
体細胞分裂を理解するには、染色体数とDNA量を別々に数える必要があります。分裂段階を順番に調べて、DNA複製、姉妹染色分体の分離、娘細胞形成をつなげてみてください。染色体を動原体ベースで洗うと、複製直後と分離直後の違いを説明できます。
どのような原理？
S期にDNAが2→4に複製されますが、染色体数は同じです。後期細胞全染色体は倍増し、各娘細胞は元の数とDNA相対量2に戻ります。
重要な関係
染色体数は動原体基準・DNA量は相対量
観察してみよう
- 肝臓G1→S→G2と分裂の順番を観察します。前・次の分裂ステップボタンで止まったシーンを比較し、下のステップボタンを順に並べます。
- 2n=4の全体分裂を実行・記録します。動原体を染色体1つに数え、複製されたXの両腕を別々の染色体として数えません。
- 2n=6のみ選択して同じ分裂過程を記録します。各選択でG1 DNAを2に正規化するので、両方の選択の絶対DNA質量を比較する値ではありません。
結果を読み解く
2n=4で後期の細胞全体染色体数とDNA相対量は？
後期には姉妹染色体の動原体が分離され、それぞれ染色体で数えられます。 DNAを新たに合成しないので、細胞全体のDNAはG2と同じ4です。一極には4個・DNA2が行きます。
モデルの仮定と限界
2n=4 または 6 の正常体細胞 1 つの単純なステップモデルです。染色体は動原体基準、各選択のG1 DNA=2の相対量です。電気～後期は核膜が解体され、核当たりの値が定義されません。末期は分裂前の細胞全体と新しい核2個を区別し、細胞質分裂は娘細胞1個の基準です。段階時間・染色体の形状は演出であり、実際の細胞周期時間、分裂エラー・減数分裂は扱いません。