細胞分裂

体細胞分裂

間期

DNA合成準備機(G1期)、DNA合成機(S期)、分裂準備機(G2期)に分けられる。
核内ではDNAが複製され、細胞質ではタンパク質が合成されて母細胞が分裂の準備を整える。

分裂期

前期

核内の染色体は、細長いひも状に変わる。核膜と核小体が消失し、
両端から紡錘糸がしだいにのびて、各染色体の動原体に付着する。
動物細胞では中心体が２つにわかれて両極に移動し、星状体となる。

中期

各染色体は、縦に裂け目ができて２本の染色分体に分かれている。
植物細胞では染色体は細胞の赤道面に並ぶ。紡錘体が完成する。

後期

各染色体は縦の裂け目で分離し、染色分体はそれぞれ紡錘糸に惹かれるように両極へ移動する。
このようにして分配された染色体の組み合わせは互いに相同であり、母細胞の核と同じになる。

終期

両極に移動した染色分体は形が崩れ、間期の核の状態に戻る。
やがて核膜と核小体が現れ、２個の娘核ができる。
終期の途中から細胞質分裂がはじまり、終期を経のち、細胞質が二分される。

時期	G1	S	G2	前	中	後	終	間…
DNA量	2n	2n→4n	4n	4n	4n	4n	4n	2n

減数分裂

第一分裂

前期

核内に分散していた染色体がひも状に代わり、核膜・核小体が見えなくなる。
相同染色体どうした対合して二価染色体になる。
各染色体は縦列しているので、二価染色体は2n個の染色分体が束になっている。

中期

二価染色体が細胞の赤道面に並び、紡錘体が完成する。

後期

二価染色体は相同染色体の対合面で分離し、両極へ移動する。

終期

染色体の形が崩れ、核膜、核小体が形成される。

第二分裂

体細胞分裂と同様の過程をたどる。

時期

G1

S

G2

前

中

後

終

前

中

後

終

生殖細胞

DNA量

2n

2n→4n

4n

4n

4n

4n

4n

2n

2n

2n

2n

n

卵・精子の製法

体細胞分裂→成長→減数分裂

の過程を経過する。
1つの始原生殖細胞から原細胞は4つできる。
1つの一次母細胞から卵は1つ、精子は4つできる。

卵

体細胞分裂

始原生殖細胞(2n)→卵原細胞(2n)×2→卵原細胞(2n)×4

減数分裂

一次卵母細胞(2n)→二次卵母細胞(n)→卵(n)
なお、一次卵母細胞と同時に作られる1つの細胞を第一極体(n)、
卵と同時に作られる3つの細胞を第二極体(n)と呼ぶ。

なお、卵には動物によって種類があり、これによって受精卵の卵割も決まる。
卵には、等黄卵、端黄卵、心黄卵がある。

精子

体細胞分裂

始原生殖細胞(2n)→精原細胞(2n)×2→精原細胞(2n)×4

減数分裂

一次精母細胞(2n)→二次精母細胞(n)×2→精細胞(n)×4→精子(n)×4

受精

卵核(n)+精核(n)→受精卵(2n)
なお、卵割の様式は、
等黄卵は全割(等割)、
端黄卵は卵黄が少ないと全割(不等割)、多いと部分割(盤割)、
心黄卵は部分割(表割)

また、受精後は一般的に次のように経過を辿る。
受精卵→2細胞期→4細胞期→8細胞期→16細胞期
→桑実胚期→胞胚期→原腸胚初期→原腸胚後期
高度な生物においては、このあと神経胚前期・後期を経る。

となる。また、シュペーマンの移植実験によれば、
細胞の予定運命が決定されるのは原腸胚初期までであり、
神経胚初期にはすでに決定されている。

植物の配偶子形成と受精・胚の形成

雄性配偶体・雌性配偶体のいずれも、
減数分裂→核分裂

の経過をたどる。

雄性配偶体(花粉)

花粉母細胞(2n)→花粉母細胞(n)×2→花粉母細胞(n)×4(=花粉四分子)→(分裂)→小胞子(n)×4→花粉×4

雌性配偶体(胚嚢)

胚嚢母細胞(2n)→細胞(n)×2→細胞(n)×4→(3つの細胞が退化)
→胚嚢細胞(n)→胚嚢細胞(2n)→胚嚢細胞(4n)→胚嚢細胞(8n)→胚嚢(8n)

胚嚢は、反足細胞(n)×3+中央細胞<極体(n)×2>+助細胞(n)×2+卵細胞(n)×1

重複受精

受精した雌蕊は果実になるが、
そのときは次のように変化する。

子房壁(2n)→果皮(2n)
珠皮(2n)→種皮(2n)
反足細胞(n)×2→消失
中央細胞(2n)+精細胞(n)→胚乳をつくる細胞(3n)→胚乳(3n)
助細胞(n)×2→消失
卵細胞(n)+精細胞(n)→受精卵(2n)→胚(2n)

中央細胞の2個の極核(n,n)と卵細胞卵核(n)が同時に受精することを重複受精と呼ぶ。