受精卵 ２．⽣殖細胞と体細胞 ⽣殖細胞 胚盤胞 原腸胚 精⼦ 外胚葉 （外層） 中枢 外⾯ 神経系 神経堤 背側 沿軸 中間 卵⼦ 内胚葉 （内層） 中胚葉 （中層） 消化管 頭部 側⾯ 咽頭 呼吸管 甲状腺細胞 肺細胞 すい臓細胞 顔⾯筋 ⾚⾎球 腎尿細管 ⾻格筋細胞 脊索 ⾊素細胞 ニューロン ⽪膚細胞 ・・ ⽣物の体が正しく働くためには，こうするようにと指令を送るものが必要です 未分化 分化 核 細胞質 細胞 ・・ ・・・ かいだん ラセン階段のようなDNA DNAの分⼦は2本の鎖からなり，その鎖 はからみあって⼆重ラセンをつくっ ている ラセン階段の両側には糖とリン酸の 分⼦が交互にならび，段の部分は塩 基でできている。 deoxyribonucleic acid，デオキシリボ核酸 D N A ・・・ 1 遺伝情報の流れ（セントラルドグマ）によれば，DNAか らRNAを経てタンパク質がつくられる。 転写 DNA 翻訳 RNA RNA ポリメラーゼ リボソーム tRNA 発⽣において，⽣物体の細胞・組織が機能的に特殊化していく過程 タンパク質 DNAからタンパク質への流れ 「DNA→（転写）→mRNA→翻訳→タンパク質」というプロセスは地 球上のあらゆる⽣物の遺伝⼦に共通している重要な原則で『セントラル ドグマ（中⼼命題）』とよばれる。 遺伝⼦のDNA配列には変化がないが， DNAに化学的 な変化が起こり，特定の遺伝⼦の発現時期が変化す る 未分化 分化 ・ 体細胞クローンの成功 ゲノム 1個の配偶⼦に存在する染⾊体の1 組，ないしはこの1組の染⾊体に含 まれる遺伝⼦全体 核移植 卵細胞質と融合 ⽣殖細胞と体細胞の違いは？ 2 ヘイフリックの限界 正常の２倍体細胞は有限寿命である ⽼いた内⽪細胞は、巨 ⼤化し、形も不均⼀に なっている http://www.tyojyu.or.jp/hp/page000000500/hpg 000000466.htm http://www.athomeacademy.jp/archive/biology/000000 0175_all.html ・ ヘイフリック限界（Hayflick limit）1961年 ヒトの様々な臓器から得られた細胞を培 養すると由来臓器に固有な分裂回数で増 殖を停⽌する 年齢の⾼いヒトからの細胞は分裂可能回 数が少ない 早⽼症患者から提供された細胞は健常者 のそれより分裂可能回数が少ない Leonard Hayflick (1928 - ) ・ http://www.miyazaki-med.ac.jp/MMCCHEM/theme/t.html 1982年に撮影された，WI-38細胞をチェックしているLeonard http://www.newton-doctor.com/saisentan/saisentan05a.html 3 細胞寿命－テロメア ・・ テロメアの回 復 http://www.ueharazaidan.com/telomere.html http://www.fish.lif.kyoto-u.ac.jp/cancer/genomeOS/Go-4.html http://karapaia.livedoor.biz/archives/51764175.html 4 アウグスト・ワイスマン 『⽣殖質説』-遺伝理論 後⽣殖期 1892年 死 死 ⽼化 ⽼化 成体 成体 ⽣殖期 成⻑ ⽣殖⼦発⽣ ⽣殖⼦発⽣ 出⽣ 精⼦ 卵⼦ 胎児発育 器官発⽣ 受精 原腸形成 卵割 ・・ 幹細胞として未分化の状態維持 減数分裂による染色体数の半減 体細胞と生殖細胞への分化 生殖の基本原理 ・ 5 1892年 受精卵 アウグスト・ワイスマン 『⽣殖質説』-遺伝理論 生殖細胞系列 germ line 体細胞系列 somatic line ヒトの体の細胞数 ２n＝60兆（60×1012） ｎ≒46 ・・・・ 妊娠24⽇⽬のヒト胚⼦における始原⽣殖細胞 の起源を⽰す模式図 ・ 6 マウスにおける⽣殖腺の発⽣と性分化 卵⼦形成 卵胞の増殖は成体に達する以前に 終了し，その数が減少する。限ら れた数の卵が周期的に減数分裂す る。 減数分裂あたり1個の卵子が形成さ れる。 減数分裂は第1分裂前期で停⽌し， ⼀部の細胞で再開する。 減数分裂の完了は数ヵ月から数年 に及ぶ。 卵子は発生と代謝に必要な因子 （酵素,mRNA,基質等）を蓄積する。 卵子は減数分裂の長い前期の間に 成長する。 精⼦形成 成体になった後も幹細胞が有糸分 裂するので，減数分裂は連続的に， 長期間にわたる。 減数分裂あたり4個の精子が形成さ れる。 細胞周期の停止はなく，減数分裂 と細胞の分化は連続的に進行する。 減数分裂は数日から数週間で完了 する。 精⼦は運動に適した流線形をした 頭部(核）と尾部を有する。 機能的な精⼦を形成するための細 胞分化は，減数分裂終了後に起こ る。 7
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