この実験について
成長、DNAの複製、細胞分裂をそれぞれ別の過程として追跡します。細胞周期を動かしながら、細胞あたりのDNA量と、追跡対象の系全体のDNA量を比較しましょう。染色体数はセントロメアを基準に数えるため、DNA複製と染色体分離が異なる事象である理由を確認できます。
学習目標
- 完全な細胞周期の中で、G1期、S期、G2期、細胞分裂がどこにあたるかを確認します。
- 細胞あたりのDNA量と、DNAの総量を区別します。
- 複製された姉妹染色分体が分離する前に2本の染色体として数えず、染色体数を追跡します。
使い方
- 1最初の細胞数、DNA量、染色体数を記録します。
- 2S期を進みながら、変化するDNA量と、変化しないセントロメア数を比較します。
- 3分裂後期の区間を確認し、その後、細胞質分裂を完了させます。
- 4染色体対の数または細胞周期の長さを変更し、比較を繰り返します。
モデル
前提条件
- 選択した細胞周期のうち、G1期は35％、S期は30％、G2期は20％、分裂期は15％を占めます。これらの割合はあらかじめ設定されたものであり、特定の生物に固有の予測ではありません。
- 1 Cは、複製されていない半数体ゲノムのDNA量です。S期にDNA量は2Cから4Cに増加し、2つの娘細胞はそれぞれ2Cを受け取ります。分裂後も、追跡対象の系全体では4Cが保たれます。
- このモデルは二倍体から始まり、突然変異や染色体の喪失はなく、チェックポイントや細胞死も表現していません。分裂前に総体積は初期細胞1個分から2個分に増加し、形状は模式的に示されています。
授業で試してみましょう
- Q1細胞数が倍になる前に、なぜDNA量は倍になるのでしょうか？
- Q2分裂していない後期の細胞で、染色体数が一時的に倍になることがあるのはなぜでしょうか？
よくある質問
細胞周期の長さを変えると、娘細胞のゲノムは変わりますか？
いいえ。コピーと分配の順序はそのままに、モデルの時間軸をスケーリングします。
細胞質分裂後もDNAの総量が半分にならないのはなぜですか？
追跡対象のシステムには両方の娘細胞が含まれます。半分になるのは細胞あたりのDNA量だけです。