主な違い – 二価染色体と四価染色体
二価染色体と四価染色体は、それぞれ異なる段階にある染色体を表す、密接に関連した2つの用語です。
二価染色体とは、2本の染色体からなる相同染色体ペアのことです。
2本の染色体のうち、1本は母方由来、もう1本は父方由来の染色体です。
相同染色体の形成は、有性生殖のための配偶子を作る減数分裂の際に観察される。
減数分裂に入る前に、核の中のクロマチンは複製される。
そのため、各染色体は2本の姉妹染色体から構成されている。
従って、二価の染色体は4本の姉妹染色分体を合わせたものです。
この4本の姉妹染色体を総称して4本鎖と呼びます。
このように、二価と四価の大きな違いは、二価は相同染色体2本からなるグループであるのに対し、四価は相同染色体ペアの中の姉妹染色体4本からなるグループである点です。
この記事では
- 二価染色体とは
– 定義、成り立ち、特徴 - 四分子とは
– 定義、形成、特徴 - 2 価と 4 価の違いは何ですか。
二価とは
第1減数分裂の第1相で相同的に結合した一対の染色体を二価染色体と呼びます。
相同染色体には、複製時に生じた2本の同一の姉妹染色分体が含まれます。
2本の相同染色体は、シナプトネマール複合体を形成することにより物理的に結合している。
シナプトネマール複合体は、プロフェーズ1のレプトテン期で形成される。
DNAの二本鎖切断は、プロフェーズ1のレプトテン期で起こりうる。
この二本鎖切断は、クロスオーバーと呼ばれるプロセスによって修復される。
このプロセスは、減数分裂中に遺伝的変異をもたらす最も重要なイベントの一つです。
交差が起こる部位はキアズマと呼ばれる。
従って、DNAセグメントの物理的な交換はキアズマを通して行われる。
レプトテン期の後にパキテン期が続く。
レプトテンとパキテンは、いずれも第1減数分裂のプロフェーズ1に見られる2つの段階であり、シナプテンマール複合体の形成と相同組換えがレプトテンとパキテン期を通して観察される。
第1分裂期の後期であるダイアキネシス期には、核膜の崩壊とともに相同染色体対の4つの部分が顕微鏡で観察される。
シナプテンマール複合体の形成は、第1分裂期を通じて2本の相同染色体をつなぎとめる支えとなり、また、相同染色体対を細胞の赤道上に並べ、第1分裂期の相同染色体対の分離を適切に行う。
図1に二価の染色体を示す。
図1：二価染色体
四分子とは何か
4つの姉妹染色分体を総称して四分子と呼ぶ。
細胞分裂に入る前に、核内のクロマチンは、DNAポリメラーゼの助けを借りて複製される。
このDNAの複製は、間期のS期に行われる。
細胞が分裂期に入ると、クロマチンはより凝縮されて染色体を形成し、顕微鏡で糸状の構造として見ることができるようになる。
そして、各染色体は2つの同一のDNA分子から構成されています。
このような同一のDNA分子を姉妹染色分体と呼びます。
つまり、複製された1本の染色体は、2本の姉妹染色体から構成されているのです。
減数分裂では、減数第一分裂期で相同染色体が対になる。
相同染色体のうち、一方の染色体は母方起源、他方の染色体は父方起源を持つ。
この2本の相同染色体が第1減数分裂の第1相で対になると、4本の姉妹染色分体が相同染色体の中にまとまって存在する。
相同染色体ペアの非姉妹染色体の中で染色体交叉が起こり、子孫の間で遺伝的変異が生じる。
この相同染色体対の中の4本の姉妹染色体を四分子と呼ぶ。
図2に4本鎖を示します。
二価と四価の違い
定義
二価の染色体。
二価染色体とは、第1減数分裂の第1相で生じる、相同性のある2本の染色体の組のことである。
四分子：相同染色体に含まれる4本の姉妹染色分体からなる一群のこと。
フォーメーション
二価。
二価は、第1減数分裂の第1期で発生する。
四分子：間期S期にDNA複製により姉妹染色分体が2本ずつ生じる。
相同染色体同士が対合すると、4本の姉妹染色体群が観察される。
構成銘柄数
二価。
2本の相同染色体からなる。
四本鎖: 相同染色体の姉妹染色体4本から構成される。
結論
二価染色体と四価染色体は、相同染色体のペアを表す用語として使われています。
複製された染色体は、2本の姉妹染色体から構成される。
第1減数分裂の前段階では、核内で相同染色体が対になる。
2本の相同染色体は、2本の染色体アームの間に形成されるシナプテンマール複合体によって一対の中に保持される。
この相同染色体のペアは二価染色体と呼ばれる。
相同染色体には、4本の姉妹染色体が存在する。
この4本の姉妹染色体を総称して4本鎖と呼びます。
これが、二価染色体と四価染色体の基本的な違いです。
参考までに
“二価(遺伝学)”. ウィキペディア. ウィキメディア財団、2017年03月02日。
