一倍体細胞は、染色体の単一の基本セットで構成されるゲノムを持つ細胞です。したがって、一倍体細胞には、ベースチャージを「n」と呼ぶゲノムコンテンツがあります。この染色体の基本セットは、各種の典型です。
一倍体状態は、染色体の数とは関係ありませんが、種のゲノムを表す染色体のセットの数と関係があります。つまり、その基本的な負荷または数です。
つまり、ある種のゲノムを構成する染色体の数が12である場合、これはその基本数です。その仮想生物の細胞に12の染色体がある場合（つまり、基本数が1である場合）、その細胞は一倍体です。
2つの完全なセット（つまり、2 X 12）がある場合は、2倍体です。3つある場合は、これらの3つの完全なセットから派生した合計で約36の染色体を含むはずの三倍体細胞です。
すべてではないにしてもほとんどの原核細胞では、ゲノムは単一のDNA分子によって表されます。分裂の遅延を伴う複製は部分的な二倍体をもたらす可能性があるが、原核生物は単細胞および一倍体である。
一般に、それらは単分子ゲノムでもあります。つまり、ゲノムは単一のDNA分子で表されます。一部の真核生物も単分子ゲノムですが、二倍体の場合もあります。
ただし、ほとんどの場合、ゲノムはさまざまなDNA分子（染色体）に分割されています。染色体の完全なセットには、特定のゲノム全体が含まれています。
真核生物の半数体
真核生物では、倍数性に関して、より多様で複雑な状況を見つけることができます。生物のライフサイクルに応じて、たとえば、多細胞真核生物が生活のある時点で二倍体になり、別の時点で一倍体になる場合があります。
同じ種の中では、一部の個体が二倍体であるのに対し、他の個体は一倍体である場合もあります。最後に、最も一般的なケースは、同じ生物が二倍体細胞と一倍体細胞の両方を産生することです。
半数体細胞は有糸分裂または減数分裂によって発生しますが、有糸分裂のみを受けることができます。つまり、1つの一倍体「n」細胞が分裂して、2つの一倍体「n」細胞（有糸分裂）を生じさせることができます。
一方、二倍体の「2n」細胞は、4つの一倍体の「n」細胞（減数分裂）を引き起こすこともあります。しかし、生物学的定義によれば、減数分裂は染色体の基本数の減少を伴う分裂を意味するため、一倍体細胞が減数分裂によって分裂することは決してあり得ません。
明らかに、塩基数が1の細胞（すなわち、半数体）は、部分的なゲノム分画を持つ細胞などがないため、還元分裂を受けることができません。
多くの植物の場合
ほとんどの植物には、いわゆる世代交代という特徴を持つライフサイクルがあります。植物の生活の中で交代するこれらの世代は、胞子体世代（ '2n'）と配偶体世代（ 'n'）です。
「n」配偶子の融合が発生して二倍体「2n」接合体が生じると、最初の胞子体細胞が生成されます。これは、植物が生殖段階に達するまで、有糸分裂によって連続的に分割されます。
ここで、「2n」細胞の特定のグループの減数分裂は、いわゆる配偶体、男性または女性を形成する一倍体「n」細胞のセットを生み出します。
配偶体の一倍体細胞は配偶子ではありません。逆に、後で、それらは分裂して、それぞれの男性または女性の配偶子を生じますが、有糸分裂によって起こります。
多くの動物の場合
動物では、減数分裂は配偶子であるという規則があります。つまり、その配偶子は減数分裂によって生成されます。生物、一般的には二倍体は、有糸分裂によって分裂する代わりに減数分裂によって、そして最終的な方法でそうする特定の細胞のセットを生成します。
つまり、結果として生じる配偶子は、その細胞系統の最終的な目的地を構成します。もちろん例外はあります。
多くの昆虫では、例えば、種の雄は未受精卵の有糸分裂による成長の産物であるため、半数体です。成人になると、配偶子も発生しますが、有糸分裂によって発生します。
半数体であることは有利ですか？
配偶子として機能する一倍体細胞は、分離と組換えによって変動性を生み出すための重要な基盤です。
しかし、2つの一倍体細胞の融合がそうでないもの（二倍体）の存在を可能にするためではない場合、配偶子は単なる道具であり、それ自体が目的ではないと考えます。
しかし、一倍体で、進化的または生態学的成功を知らない多くの生物がいます。
細菌と古細菌
たとえば、細菌と古細菌は、多細胞生物を含む二倍体生物よりもずっと前から長い間ここに存在しています。
彼らは確かに変動性を生成するために他のプロセスよりもはるかに変異に依存しています。しかし、その変動性は基本的に代謝です。
突然変異
一倍体細胞では、突然変異の影響の結果が単一世代で観察されます。したがって、賛成または反対の突然変異を非常に迅速に選択できます。
これは、これらの生物の効率的な適応に大きく貢献します。したがって、生物にとって有益ではないものは、半数体生物で遺伝学を行う方がはるかに簡単であるため、研究者にとって有益であることがわかる場合があります。
実際、一倍体では、表現型は遺伝子型に直接関連している可能性があり、純粋な系統を生成することが容易であり、自然突然変異および誘発突然変異の影響を特定することが容易です。
真核生物と二倍体
一方、真核生物および二倍体である生物では、一倍性は有用性の低い変異をテストするのに最適な武器です。一倍体である配偶体を生成することにより、これらの細胞は単一のゲノム内容に相当するもののみを発現します。
つまり、細胞はすべての遺伝子に対して半接合になります。細胞死がこの状態に起因する場合、その系統は有糸分裂により配偶子に寄与しないため、望ましくない突然変異のフィルターとして機能します。
いくつかの種の動物では半数体であるという男性に同様の推論を適用できます。彼らはまた、彼らが運ぶすべての遺伝子について半接合です。
彼らが生き延びず、生殖年齢に達しない場合、彼らはその遺伝情報を将来の世代に伝える可能性を持たないでしょう。つまり、機能の少ないゲノムを排除することが容易になります。
参考文献
- アルバーツ、B。、ジョンソン、AD、ルイス、J。、モーガン、D。、ラフ、M。、ロバーツ、K。、ウォルター、P。（2014）分子生物学（第 6 版）。WW Norton&Company、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- 別所健一郎、岩佐幸一郎、日、T。（2015）栄養不足環境における一倍体微生物と二倍体微生物の進化的利点。Journal of Theoretical Biology、383：116-329。
- Brooker、RJ（2017）。遺伝学：分析と原則。マグローヒル高等教育、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- Goodenough、UW（1984）遺伝学。WB Saunders Co. Ltd、フィラデルフィア、PA、米国。
- グリフィス、AJF、ウェスラー、R。、キャロル、SB、ドブリー、J。（2015）。遺伝分析入門（第 11 版）。ニューヨーク：WHフリーマン、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- Li、Y.、Shuai、L。（2017）多目的な遺伝ツール：半数体細胞。幹細胞の研究と治療、8：197。土井：10.1186 / s13287-017-0657-4。