染色体置換は新しい染色体の組み合わせの生成に寄与する細胞分裂性別(減数分裂)中の染色体のランダム分布のプロセスです。
それは、母性と父方の染色体の組み合わせにより、娘細胞に多様性の増加を与えるメカニズムです。
生殖細胞(配偶子)は、有糸分裂と同様の細胞分裂の一種である減数分裂によって生成されます。これら2つのタイプの細胞分裂の違いの1つは、子孫の遺伝的多様性を増加させるイベントが減数分裂で発生することです。
多様性のこの増加は、受精で生成された個人によって提示される独特の機能に反映されています。このため、子供は同じ双子である場合を除いて、親とまったく同じに見えたり、同じ親の兄弟が互いに同じに見えたりすることはありません。
遺伝子の新しい組み合わせの生成は人口の遺伝的多様性を増加させ、その結果、異なる環境条件に適応できる可能性の範囲が広がるため、これは重要です。
染色体順列は中期Iで起こる
各種には定義された数の染色体があり、人間では46あり、2組の染色体に対応します。
したがって、人間の遺伝的負荷は「2n」であると言われます。染色体の一方のセットは母親の(n)卵から、もう一方のセットは父親(n)精子からのものだからです。
有性生殖は、雌と雄の配偶子の融合を伴います。これが発生すると、遺伝的負荷が2倍になり、負荷を持つ新しい個体が生成されます(2n)。
人間の配偶子は、女性と男性の両方に、23の染色体で構成される遺伝子の単一のセットが含まれているため、「n」の遺伝的負荷があります。
減数分裂では、2つの連続した細胞分裂が発生します。染色体順列は、中期Iと呼ばれる最初の分裂の段階の1つで発生します。ここでは、相同な父方と母方の染色体が並び、結果として得られる細胞間でランダムに分割されます。このランダム性が変動性を生み出すのです。
可能な組み合わせの数は、染色体の数であるnの2倍です。人間の場合、n = 23の場合、2²³が残り、その結果、母系染色体と父系染色体の800万を超える組み合わせが可能になります。
生物学的重要性
減数分裂は、世代間で染色体数を一定に保つための重要なプロセスです。
たとえば、母親の胚珠は、卵巣の細胞の減数分裂から生成されます。これは2n(二倍体)であり、減数分裂後はn(一倍体)になります。
同様のプロセスにより、精巣細胞からn(一倍体)精子が生成されます。精子細胞は2n(二倍体)です。女性の配偶子(n)が男性の配偶子(n)と受精すると、2倍体性が回復します。つまり、2n帯電した接合子が生成され、これが後で成人の個体になり、サイクルを繰り返します。
減数分裂にはまた、クロスオーバー(英語ではクロスオーバー)と呼ばれる遺伝子組換えのメカニズムを通じて遺伝子のさまざまな組み合わせを作成することにより、多様性をさらに高めることができる他の重要なメカニズムがあります。したがって、生成される各配偶子には固有の組み合わせがあります。
これらのプロセスのおかげで、生物は個体群内の遺伝的多様性を高め、環境条件の変化や種の生存に適応する機会を増やします。
参考文献
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