生物 細胞の増殖と分化 増殖…ゲノム(genome)→n の複製が必須 D 両 | ∟ある生物にとって生物の形成と活動に必要なすべての遺伝情報(一セ ット) N 立 ∟ 体細胞(2n)分裂(生殖細胞は n) A で | 核相不変(2n→2n)植物は n→n をき | 皮膚や筋などの細胞(完全なコピー) 使な ∟ 減数分裂 うい 核相半減(2n→n) た 体細胞から生殖細胞を形成(精子♂、卵細胞♀、胞子) め 分化…特定の遺伝子を{ONorOFF}にして特定の形態や機能を持った細胞にな る 様々な因子による ↓↓↓↓ (未分化)━━━━→(分化した状態) 受精卵など (←) 神経細胞、筋細胞など 動物では通常もどれない 多細胞生物において体を構成する細胞 生殖細胞n(精子、卵、胞子) 体細胞(その他) 受精卵は 2 n → ◎(2 n)→◎◎ ∟核相という 核相…真核生物(細胞分裂のときに必ず DNA が折りたたまれた染色体をつく る)の細胞中のゲノム数(基本単位(1 セット)をnとする)を示す 単相…n 複相…2 n 人…n=23 半保存的複製 二重螺旋(DNA)→一本鎖に分かれる→それぞれの一本鎖が複製されそれぞれが二 本鎖になる→それぞれ細かく折りたたまれる→染色体の完成(X 状の形をしている、 染色分体+動原体+染色分体、染色分体の接続部分を動原体という)→染色分体同 士は完全なコピー→つまり細胞分裂時にそれぞれの細胞に入る \…二本鎖 DNA ● \ ●…ヒストン(タンパク質)…二本鎖 DNA を巻く軸 │ 人の精子 n=23 本 人の卵 n=23 本 ↓受精すると 人の受精卵 2n=46 本×1 個 ↓細胞分裂(体)する 人の全身の細胞(約 60 兆)…(例)筋細胞 2n=46 神経細胞 2n=46 上皮細胞 2n=46 ヒトゲノム…約 27000genes ハウスキーピング遺伝子…必ず ON となる 人とチンパンジーは DNA の塩基配列が 1.3%違う 原核生物は核膜はなく染色体を作らない 性染色体…n=23 のうちの 1 本(他は共通) X…♀ 人 2n=46=44+XX Y…♂ 44+XY 染色体の構成 有性生殖する真核生物の体細胞の核→通常 2n →生殖細胞(核相n)同士が合体(接合)↑ 接合→同型配偶子同士、異型配偶子同士(受精)の二通りで受精卵になる 両親から同量の遺伝情報をもらう (例)人 n=23 2n=2A(=22・常染色体)+性染色体 常染色体は両親からもらう 2 本ずつ 性染色体は組み合わせの違いで性決定 性染色体による性決定の様式 形式 ♂ ♀ 例 雄ヘテロ型 XY 型 XY XX 人、ショウジョウバエ(哺乳類) XO 型 XO XX バッタ、山椒(植物)、蟻、蜂(昆虫) 雌へテロ型 ZW 型 ZZ ZW 鶏、蚕蛾、タカイチゴ(植物) ZO 型 ZZ ZO 蓑蛾(蓑虫) O…染色体なし ZW…雄ヘテロとの区別 A と A…ホモ(同じ) A と B…ヘテロ(異なる) ヒトゲノム…n 常染色体(A) 性染色体(X)→赤緑色盲・血友病 n=A[22]+X 人♂2n=2A+XY 人♀2n=2A+XX テロメア 複製するときに末端を読み取れず短くなるため余分(テロメア)をつくってある 受精卵~発生初期はテロメアーゼで復元(リセット)する 細胞周期(分裂と分化の関係) DNA 合成準備期(G1 期) →DNA 合成期(S 期) →分裂準備期(G2 期) →分裂期(M 期)核分裂(前期→中期→後期→終期)→細胞質分裂 →G1 期か分化(G0 期)休止・停止期(動物の場合戻れない) 分裂の前に DNA 複製する G:Gap S:Synthesis M:Mitosis 下記の分裂は 2n=6 の動物細胞の場合 体細胞分裂 植物細胞の場合 細胞質分裂→細胞版(細胞壁になる)で仕切り 分裂期に中心体・星状体がない(高等植物の場合) ____ │ ○ │ │───│←細胞版 │ ○ │  ̄ ̄ ̄ ̄ 多細胞生物(分化した細胞の集団)のからだのつくり ① 同じ構造・働きの細胞の集団→組織 ② 様々な組織で構成され特定の働きを担う→器官 ③ 各器官が連携して体全体が機能→個体 細胞<組織<器官<個体 植物(種子植物) 器官-栄養器官…根・茎・葉 生殖器官…花(→実) 組織-分裂組織…根や芽(成長点)、双子葉植物の茎(形成層) -永久組織(分化している)…表皮系:表皮・毛・孔辺細胞(気孔)・(葉緑体) 維管束系:木部・師部 基本組織系:皮相(根・茎) 葉肉(葉)…例:柵状組織・海綿状組織 動物 器官系(器官のなかまで整理) 器官系 は た ら き 器官系に属する器官の例(太字はヒトの器官) 消化系 食物の消化と吸収 口腔,食道,胃,小腸,大腸,肝臓,すい臓 呼吸系 ガスの交換(CO2 と O2) 肺,えら,気管,書肺,皮膚(粘液分泌状態のも の) 循環系 体液(血液とリンパ)の循 心臓,血管,リンパ管,リンパ節,胃水管系(腔腸 環 動物) 排出系 水と老廃物の排出 腎臓,ぼうこう,腎管,原腎管,マルピーギ管(ク モ・ヤスデ・昆虫類) 内分泌系ホルモンによる調節作用 脳下垂体,甲状腺,副甲状腺,副腎,すい臓,生 殖腺,アラタ体・前胸腺(大部分の昆虫類) 感覚系 刺激の受容 目,耳,鼻,舌,皮膚,平衡器,側線,触角 神経系 刺激の伝達と調節作用 大脳,間脳,中脳,小脳,延髄,脊髄,運動神経, 自律神経 運動系 運 動 四肢,翼,ひれ,管足,べん毛,繊毛 生殖系 生殖細胞をつくり増殖作用生殖腺(卵巣・精巣),輸卵管,輸精管,子宮,胎 盤 骨格系 体支持,器官保護,筋肉と 外骨格(皮膚骨格),内骨格 共同作用,骨髄では血球 生成 特殊器官発電,発光,発音など 組織 発電器(シビレエイ・シビレウナギ),発光器(ホタ ル),発音器(ヒトの声帯,昆虫の鳴器) 上皮組織…口粘膜・皮膚・汗源 結合組織…骨・軟骨・脂肪・血球 筋組織 …横絞筋・平滑筋 神経組織…ニューセングリア細胞など
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