理科ラボ

生物基礎|遺伝子とそのはたらき(2)遺伝情報の複製と細胞周期

DNA は半分ずつ受けつがれて複製され、細胞周期をくり返して分配される

細胞が分裂して増えても、どの細胞にも同じ遺伝情報があります。それは、分裂の前に DNA を正確に複製し、2 つの細胞に等しく分けているからです。中学のふり返りから始めて、予想してから5つのステップで確かめよう。

ことばの準備

さきに知っておくこと

    ステップ1

    分裂でできた細胞の染色体の数は?

    予想:体細胞分裂でできた 2 つの細胞の染色体の数は、もとの細胞と比べてどうなる?

    灰色の鎖=もとの鎖、橙色の鎖=新しくつくられた鎖。円の色:青 G₁、黄 S、緑 G₂、赤 M。

    予想を選ぶと、ここで条件を変えられるようになります。

    公式

    この単元の式

    名前式ことばで言うと・単位
    細胞周期G₁ → S → G₂ → M → G₁ …間期 + 分裂期S = Synthesis(合成)、M = Mitosis(分裂)
    DNA 量G₁:1 → S:1〜2 → G₂:2 → M 後:12 倍にしてから半分ずつ分ける分裂をくり返しても一定
    時期の長さ細胞周期 × その時期の細胞数 ÷ 全細胞数数が多い時期ほど長い20 時間の周期で 40 個中 4 個が分裂期 → 2 時間

    DNA の複製は S 期だけ。分裂期には複製された DNA を分けるだけで、DNA は増えない。

    重要語句

    この単元でおさえること

    確認問題へ問題ページへ →実験道具:細胞分裂と成長細胞分裂で、細胞の数と大きさがどう変わるか調べよう →

    実験のあとに読む

    なぜ DNA は正確に複製できるのか

    何を比べる?

    体細胞分裂、1 回目と 2 回目の複製、細胞周期の各時期、DNA 量の変化、根の先端の細胞の数を比べます。

    結果をどう考える?

    DNA の 2 本の鎖は、A-T・G-C の相補的な塩基対で結びついています。複製のときは 2 本の鎖がほどけ、それぞれの鎖の塩基に相補的な塩基をもつヌクレオチドが並んでつながります。手本(鋳型)となる鎖が必ずあるので、もとと同じ塩基配列の DNA が 2 つできます。

    まちがえやすい点・モデルの条件

    「分裂がさかんな場所では、ほとんどの細胞が分裂している」はまちがいです。根の先端でも、見える細胞のほとんどは間期で、分裂期は細胞周期の 1 割ほどの短い時間です。

    制作:現役の理科教員 / 制作の考え方