配偶子形成期の胞子減数分裂と分生子減数分裂の主な違いは、配偶子形成期が雄と雌の配偶子の形成時に起こるのに対し、胞子形成期と分生子減数分裂は分生子で起こることである。

ほとんどのライフサイクルは、1倍体と2倍体の2つのステージで構成されています。2倍体の段階から4倍体の段階へ戻すには、減数分裂が重要です。減数分裂は、2種類の細胞分裂のうちの1つです。2倍体の細胞は減数分裂して、1組の染色体だけを持つ4倍体の細胞になる。1つの細胞が減数分裂して、4つの娘細胞ができる。最も重要なことは、減数分裂の際に遺伝子の組み換えが起こることである。その結果、娘細胞は親細胞とは遺伝的に異なるものとなる。遺伝子の組み換えは、進化上重要なプロセスである。減数分裂は、減数第一分裂と減数第二分裂という2つの連続した過程を経て行われる。生物のライフサイクルにおいて、減数分裂は配偶子、胞子、合胞体などの生成に利用される。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 配偶子減数分裂とは 3. 胞子減数分裂とは 4. 分生子減数分裂とは 5. 配偶子・胞子減数分裂の類似点 6. 横並び比較 - 配偶子・胞子と分生子減数の表形式 7. まとめ

配偶者減数分裂は何ですか？

配偶子とは、生物の雄と雌の性細胞のことである。染色体を1組だけ持つハプロイド細胞である。雌の配偶子は母親の染色体の半分を持ち、雄の配偶子は父親の染色体の半分を持っています。これらは互いに融合し、2倍体の合体を形成する。したがって、減数分裂では2倍体の細胞から4倍体の細胞が作られるはずです。減数分裂により、配偶子は1組の染色体のみを受け取ることになる。配偶子形成の際に起こる減数分裂を配偶子減数分裂といいます。

図01：配偶子減数分裂

有胞子性減数分裂は何ですか？

胞子形成の際に起こる減数分裂のことである。胞子形成は、胞子が作られる過程である。一般に、植物や藻類、菌類は繁殖するために胞子を作ります。したがって、胞子形成はそのライフサイクルの一段階である。胞子を形成する際には、減数分裂による細胞分裂が行われる。胞子減数分裂は有性生殖の過程で重要なイベントであり、そのライフサイクルを完成させるのに役立つ。生物によっては、無性胞子が作られる際に有糸分裂を伴う胞子形成が行われる。生物によっては、減数分裂と有糸分裂の両方の胞子形成が、その複雑な生命サイクルを完成させるために必要である。

図02：胞子の減数分裂

胞子減数分裂では、胞子嚢内にある2倍体の胞子母細胞が減数分裂を行う。4つのハプロイド胞子を作る。異種生物では、胞子減数分裂によって微小胞子と巨大胞子の2種類の胞子が作られる。顕花植物では、葯の中に微小胞子が作られる。針葉樹では、微小胞子と大胞子を作る胞子減数分裂が行われる。

接合性減数分裂は何ですか？

合胞体は、2つの**細胞が融合してできた2倍体の細胞である。細胞性粘菌やメタン菌などの一部の生物では、分生子が減数分裂を行い、ハプロイドの個体を作る。したがって、合胞体減数分裂とは、合胞体が減数分裂によってハプロイド細胞を作り、結果としてハプロイド個体が形成されることを指す。簡単に言うと、合胞体減数分裂は、分生子からハプロイド細胞が形成されるタイプの細胞分裂である。これらの生物、特に菌類や緑藻類では、多細胞の段階はハプロイドである。したがって、2倍体の分生子が形成されたら、減数分裂を経て、4倍体の胞子を作るはずである。このハプロイド胞子は、その後、有糸分裂を経て、多細胞のハプロイド個体を生み出す。

図03：減数分裂

下痢止めと接合性減数分裂の共通点

• 3種類の減数分裂はすべて、ハプロイド細胞を生み出す。
• これらは、ライフサイクルを全うするために非常に重要なプロセスです。

下痢止めと接合性減数分裂の違い

配偶子ができるときに配偶子減数分裂が起こり、胞子が有性生殖をするときに胞子減数分裂が起こる。一方、分生子が減数分裂する際には、減数分裂が行われる。つまり、これが配偶子型胞子と分生子型の減数分裂の決定的な違いなのです。配偶子形成減数分裂は、受精後に二倍体細胞や多細胞二倍体生物を作り出す重要な方法である。胞子形成減数分裂は、有性生殖のためのハプロイド性胞子を作る重要な方法である。菌類や緑藻類のような多細胞のハプロイド個体の形成には、子嚢菌の減数分裂が重要である。このように、配偶子型胞子と分生子型減数分裂の機能的な違いは、この点にある。

以下に、配偶子形成期の胞子減数法と分生子形成期の減数法の違いを並べて比較できるように表にまとめました。

概要 - 下痢止め vs. 接合性減数分裂

それぞれの種は、そのゲノムに固有の数の染色体を持っています。これらの染色体は、個体の遺伝情報を担っています。世代間で染色体の数を一定に保つために、減数分裂が起こります。減数分裂の結果、細胞は総数の半分の染色体を受け取ることになる。減数分裂は有性生殖に寄与する。また、減数分裂により、ハプロイドの個体を作ることができます。減数分裂は、その起こる段階によって、配偶子形成減数分裂、胞子形成減数分裂、合胞体形成減数分裂に分けられる。配偶子形成時には配偶子型減数分裂、胞子形成時には胞子型減数分裂、そしてハプロイド細胞形成時には合胞体型減数分裂が起こります。そこで、本稿では、配偶子形成胞子形成と合議制減数分裂の違いについてまとめた。

引用

"スポロジェネシス"ウィキペディア、ウィキメディア財団、2019年12月25日、こちらで入手可能。"14.5：ライフサイクル"生物学アンソロジー』アンソロジー、2020年7月16日、こちらで購入できます。"14.5：ライフサイクル" 生物学プレイブック、プレイブック、2020年7月16日号