一倍体細胞は、1 組の染色体のみを含む細胞です。
身の回りの世界、人間や動物、その他の真核生物の大部分の幅広い多様性を見ると、二倍体の生物を見ていることになります。二倍体の細胞または生物は、1 つは男性由来、もう 1 つは女性由来の 2 組の染色体を含むものです。しかし、多くの人がすでに知っているように、有性生殖では精子と卵子が結合して胚を形成します。この胚も二倍体細胞であり、何百万回も複製および分裂して、人間またはその他の真核性生殖生物を作成します。
ご存じないかもしれませんが、精子と卵子 (配偶子) は一倍体細胞です。つまり、精子と卵子には染色体が 1 セットしか含まれていないため、生殖の過程で非常に重要な役割を果たします。一倍体細胞は、この記事の最後で説明するいくつかの例外はありますが、ヒトおよび他のほとんどの真核生物の配偶子としてのみ存在します.
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前述のように、一倍体細胞は 1 セットの染色体のみを含む細胞です。これは種のオスまたはメスのいずれかからのものであり、正しい数の染色体が次の世代に渡されるように存在します.一倍体細胞が有性生殖に関与していなければ、世代ごとに 2 倍の数の染色体が含まれ、核は密集し、重く、扱いにくくなります。
真核生物では、生殖系列細胞としても知られる性細胞の再生中に一倍体細胞が関与します。これらの起源細胞は、男性の精巣 (ヒト) と女性の卵巣 (ヒト) に見られます。これらの生殖細胞は、二倍体細胞で始まり、4 つの一倍体細胞で終わる減数分裂のプロセスを経ます。これは、二倍体細胞が自己複製および分裂して 2 つの二倍体細胞になる有糸分裂とは異なります。
(写真提供:アリ・ジファン/ウィキメディア・コモンズ)
この概念をよりよく理解するために、減数分裂について簡単に説明しますが、より詳細な説明はこちらにあります。
減数分裂は、二倍体である生殖系列細胞から始まります。これらの細胞は、減数分裂 I および減数分裂 II を受け、有性生殖に必要な目的の一倍体細胞 (配偶子) になります。減数分裂 I の前に、細胞内のすべての染色体が複製され、相同染色体のペアが生じます。減数分裂 I の間に、これらの相同染色体は交叉を経ます。これは、対になった染色体上の DNA を交換および修復することによって、結果として得られる娘細胞の遺伝的多様性を高めるプロセスです。減数分裂 I の終わりに、これらの相同染色体は 2 つの新しい固有の娘細胞に引き離され、それぞれが 46 の染色体を持ちます。
(写真提供:Rdbikel/ウィキメディア・コモンズ)
減数分裂 II の間、姉妹染色分体 (古典的な X 字型の染色体構造) は紡錘糸によって分離され、2 つの新しい娘細胞に固定されます。それぞれの娘細胞は 23 本の染色体しか持たないため、本質的に一倍体になります。これらの一倍体配偶子 (精子と卵子) が形成されると、受精中に結合して二倍体胚を形成することができます。
一部の植物および昆虫における一倍体細胞
このプロセスは、人間や他の動物のような真核生物ではかなりよく知られており、簡単ですが、生物が人生の特定の時点で一倍体細胞を生成するいくつかの例外があります.藻類や菌類の特定の種には、無性生殖または有性生殖の 2 つの潜在的な生殖方法があります。それらが有性生殖を行うと、受精後に形成される受精卵は減数分裂を経て、4 つの一倍体胞子になります。
昆虫の世界にも一倍体細胞が存在し、重要な役割を果たしています。たとえば、アリやスズメバチでは、昆虫は未受精の一倍体細胞である卵から発生します。つまり、アリやスズメバチは一倍体生物です。
一倍体細胞は十分に理解されていますが、特に遺伝的欠陥、劣性遺伝子、および遺伝子スクリーニングによる染色体バランスを操作する潜在的な技術の研究に適用されるため、研究者による研究が続けられています.
最後の言葉
自然界には一倍体細胞や生物の例が数多くありますが、注意すべき最も重要なことは、真核細胞に一倍体細胞がなければ、有性生殖の効率がはるかに低下し、より複雑な生物の存在は不可能になるということです.有性生殖と一倍体細胞への依存が、私たちが知っている生命を可能にしていることを考えると、それらの活動と染色体の重要性を理解することは非常に重要です!
