減数分裂
減数分裂は細胞分裂の特殊なタイプです。正常な体の細胞が分裂する方法である減数分裂とは異なり、減数分裂では、染色体の数は通常の半分の数しかなく、各ペアから1本ずつの染色体しかありません。そのため、減数分裂と呼ばれることもあります。長い目で見ると、減数分裂は後述するように遺伝的変異を増加させます。
性の生殖は、精子が卵子を受精させることで行われます。卵子と精子は、性細胞と呼ばれる特殊な細胞です。染色体の数は通常の体細胞（体細胞と呼ばれる）の半分しかありません。受精により、体細胞の染色体は二倍体に戻ります。
種の体細胞の基本的な染色体数は体細胞数と呼ばれ、2nと表示されています。ヒトの場合、2n = 46：46本の染色体を持っています。性細胞では、染色体の数はn本です（人間ではn = 23本）。つまり、通常の二倍体では、染色体はそれぞれの親から1本ずつ、2つのコピーで存在しています（23x2=46）。唯一の例外は性染色体です。哺乳類では、メスは2本のX染色体を持ち、オスは1本のX染色体と1本のY染色体を持っています。
核型とは、真核生物種の特徴的な染色体数のことである。核型の作成と研究は、細胞遺伝学（細胞遺伝学）の一部です。
有性生殖を行うすべての真核生物は減数分裂を利用する。これには、多くの単細胞生物も含まれます。減数分裂は、そのような二元分裂などの無性のプロセスによって繁殖する古細菌や細菌では発生しません。
相同染色体の染色体間でクロスオーバーが起こる
有性生殖の一環としての減数分裂
受精の意義
子孫はそれぞれの親から一組の染色体を得ますので、全体として、遺伝の半分はそれぞれの親から得ます。しかし、２本の染色体は親の染色体と同じではありません。これは、交叉と呼ばれるプロセスによって、縮小分裂の間に染色体が変化するからです。
減数分裂の意義
これは二重の意味があります。
1.まず、各卵子や精子の染色体を1セットだけにする。
染色体上の特定の遺伝子座では、2つの染色体に異なる対立遺伝子（遺伝子の形）が存在する可能性があるため、ペアの2つの染色体は同一ではありません。染色体のペアを考えてみましょう。それぞれの染色体のペアから、それぞれの配偶体には1本しか入りません。そもそも配偶子は、それぞれのペアによって、父親の染色体を持つ配偶子と母親の染色体を持つ配偶子があるために、異なるものとなります。これを「独立した取り合わせ」といいます。
2.親染色体の各ペアの間で交雑が起こるようにすること。交差交配は、特定の染色体上に座る対立遺伝子を変化させます。
そのため、「母の染色体」「父の染色体」と表現されていますが、実際には、配偶体の染色体はすべて親の染色体と同じではありません。これは減数分裂の過程で染色体の断片が交換されているからです。
受精卵の染色体は1セットしかありませんが、そのセットは両方の親からの遺伝物質がシャッフルされて混ざったものです。一つ一つの卵や精子は、親の染色体から異なる対立遺伝子を選択している可能性があります。
トランプの山をシャッフルするのと同じように、個々の遺伝子に変化（突然変異）がなくても、遺伝子の多くの異なる組み合わせを作り出すことができます。しかし、突然変異は発生し、以前の集団にはなかった対立遺伝子が追加されることがあります。いずれにしても、シャッフルは子孫の多様性を高め、多様性は子孫の少なくとも一部に困難な時代を生き抜くためのより良いチャンスを与えます。減数分裂で起こる対立遺伝子のシャッフルが、有性生殖が存在する理由なのかもしれません。
"性の集団が無性のものよりも長期的な利点を持つべき理由を考えるのは難しくありません。"彼らは変化する状況に合わせてより迅速に進化することができます..."
特殊なケース
周期的なパルテノジェネシス
いくつかのかなり大きな分類群（生物のグループ）では、周期的な傍系発生を利用しています。これは、処女出産によっていくつかの世代が生まれ、その後、正常な有性生殖によって1世代が発生するというものです。例としては、アブラムシやクラドケラン（水ノミと呼ばれる小型の甲殻類）などが挙げられる。アブラムシは通常次のように動作します：天候が良く、植物の宿主が最高の状態になると、寄生生殖を利用します。季節の終わりには、天候が悪くなると、彼らは有性生殖を使用しています。この生殖システムはアポガミーと呼ばれています。
傍系発生では、卵子には母親の遺伝物質のみが含まれており、受精することはありません。卵子細胞は減数分裂と有糸分裂のどちらかの方法で作られます。減数分裂が起こると、交配によって母体とは多少異なる遺伝的指紋が得られます。つまり、近親遺伝性のミドリバエの子孫は同一ではなく、いくつかの遺伝的変異を示しています：減数分裂によって染色体のセグメントが異なるのです。減数分裂によって、同じ子孫が生まれるのです。
これらの近縁種の中には、性を完全に放棄した種が数多く存在する。
性の喪失
いくつかの真核生物は、完全に有性生殖の能力を失っているため、減数分裂を持たない。その中には、寄生生殖のみで生殖を行うBdelloidrotifersが含まれています。
減数分裂の詳細
減数分裂は、減数分裂Ⅰと減数分裂Ⅱに分けることができます。
裂け目
第一分裂の機能は、交叉を許可することです。減数分裂と同様に、減数分裂にも原相、メタフェーズ、アナフェーズ、テロフェーズがあります。
プロフェイズI
染色体が見えるようになり、核の包絡線が消え、核の上部と下部にある求心子が染色体を包む紡錘体繊維を形成し始めます。
この段階で、各染色体はセントロメアによって2つの姉妹染色体に分割されます。ペアになった染色体は、4本の染色体（2組の「姉妹」）に押されています。姉妹染色体ではない2本の染色体の間でクロスオーバーが起こり、残りの2本はクロスオーバーされていません。クロスオーバーの結果、参加している染色体のそれぞれのセグメント、DNA、関連するクロマチンタンパク質が交換されます。遺伝学的には、このプロセスは組換えと呼ばれています。
メタファーゼI
染色体は、紡錘体繊維の赤道（中心線）に沿って相同性のあるペアで並んでいます。
アナフェーズI
染色体は、細胞の左右に等量ずつあるように分割されています。人間の細胞には46本の染色体があるので、23本の染色体がどちらかの側にあることになります。
(細胞が2つに分裂するサイトカインシスが起こる 細胞が分裂する)
ていけいそう
2つの娘細胞が完全に分裂し、核包帯が形成され、染色体が目立たなくなります。それぞれの細胞には23本の染色体があります。
メイオーシスII
2つの細胞は、インターキネシスまたは間期IIとして知られている段階で再び分裂する準備をします。これらの細胞の両方が減数分裂Ⅱを通過します。
プロフェイズII
染色体が見えるようになり、核内包が消え、求心子が紡錘体繊維を形成します。
メタフェーズII
染色体は紡錘体繊維の中央線に沿って並んでいます。
アナフェーズII
染色体は2本の染色体に分裂します。染色体は、染色体を構成するDNA（デオキシリボ核酸）の2本の鎖で構成されています。それらはセントロメアと呼ばれる中間の接続によって結合されています。
(サイトカインシスが起こり、細胞が分裂する)
しょうきゅうかんそうち
細胞は完全に分裂する。核エンベロープが改革され、DNAの異なる4つの新しい細胞が作られる。
男性の場合、4つの細胞はすべて精子になります。女性の場合、1つだけが成熟した卵子になり、残りの3つは体内に再吸収されます。
染色体の交叉を示す減数分裂に関わるイベント
問題点
人間では、減数分裂がうまくいかなくなったことによって引き起こされる特定の条件があります。例としては、次のようなものがあります。
質問と回答
Q:減数分裂とは何ですか?
A: 減数分裂は細胞分裂の一種で、染色体の数が通常の半分になり、1つの対に1つの染色体を持つ細胞になることです。還元分割とも呼ばれる。
Q:減数分裂はどのようにして遺伝子のバリエーションを増やすのですか?
A: 減数分裂は、プロフェイズIでの架橋とアナフェイズIでのランダムな分離によって新しい遺伝子の組み合わせを作り、遺伝子のバリエーションを増やしているのです。
Q:生殖細胞とは何ですか?
A:配偶子は生殖細胞やハプロイドと呼ばれる特殊な細胞で、通常の体細胞（体細胞）と比べて染色体の数が半分しかありません。
Q:体細胞数とは何ですか?
A:ある種の体細胞に存在する基本的な染色体の数を体細胞数といい、2nと表記します。ヒトの場合、2n＝46なので、46本の染色体があることになります。
Q:配偶子には何本の染色体があるのですか?
A:配偶子にはn本の染色体があり、ヒトでは23本の染色体です。つまり、通常の2倍体の生物では、それぞれの親から1本ずつ、計2本の染色体が存在します（23x2=46）。哺乳類では、メスは2本のX染色体、オスは1本のX染色体と1本のY染色体を持っています。
Q. 減数分裂は古細菌とバクテリアのどちらで起こるのでしょうか?
A:いいえ、古細菌やバクテリアでは減数分裂は起こらず、単純な細胞分裂で生殖しています。
Q:単細胞生物に有性生殖はあるのでしょうか?
A 単細胞生物も減数分裂を利用して有性生殖を行いますので、有性生殖は起こりますね。
