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性別が決まる!精子と卵子の染色体の仕組み

 

「染色体」という言葉をみなさんも一度は耳にされたことがあると思います。
でも実際に染色体がどんなものか説明できる人は案外少ないのではないでしょうか。
今回は、染色体について詳しく見ていきましょう。

 

染色体ってどんなもの?

 
染色体はひと言でいえば、遺伝子を格納している倉庫のようなものです。
 
染色体は細胞の「核」という場所にあり、染色体の上に遺伝子が並んでいます。
遺伝子は、遺伝情報を担う「生命の設計図」であり、その本体はDNA(デオキシリボ核酸)という物質でできています。
 

人のからだは、受精卵の核にある染色体の遺伝子が細胞分裂を繰り返すことにより作られていきます。
ある細胞は骨に、ある細胞は皮膚に、またある細胞は血液にといったように、いろいろな形や機能に分化させ、人体を完成させていくのです。
 
この細胞が分裂するときに、遺伝子はまったく自分と同じものを複製し、新しい細胞に受け継がれていきます。
私たちのからだの60兆個もの細胞の、すべての器官の、すべての細胞の中に、最初の受精卵と同じ遺伝情報を持った遺伝子があるのです。
染色体とは…

・染色体とは遺伝子を格納している倉庫
・遺伝子とは、遺伝情報を担う「生命の設計図
・受精卵の核にある染色体の遺伝子が細胞分裂を繰り返している

 

男女の性別はどうやって決まるの?

 
染色体には常染色体と性染色体があることをご存知でしょうか?
 
常染色体には、細胞に正常な活動をさせ、人間が生命活動を営むうえで必要な、あらゆる情報が組み込まれています。
 
また、顔やからだつき、皮膚や髪の色、血液型などの形質や病気に対する免疫性といった体質なども常染色体上の遺伝情報によって決められているのです。
男女の性を決めるのは染色体のうちの1つ、性染色体なのです。
性染色体は、それぞれX染色体またはY染色体で表されます。
 

わたしたちのからだを形作るのは体細胞ですが、そのすべての体細胞の核の中には、23対46個(23×2=46)の染色体があります。
このうち大きさと形が同じもの同士2個ずつがペアとなって、44個が22対になっているのが常染色体です。
残りの2個(※46-44=2)が1対になっているものが性染色体で、男性の場合はX染色体とY染色体がそれぞれ1個ずつ、女性の場合は2個のx染色体の組み合わせでできているのです。
男女の性別を決めるのは…

・染色体には常染色体と性染色体がある。
・男女の性別を決めるのは性染色体。
・体細胞の核の中にある23対46個の染色体のうち、2個が性染色体。

 

生殖細胞と減数分裂

 
では、この性染色体がどのような道をたどってわたしたちが生まれるのでしょうか?
そのカギは生殖細胞と減数分裂というキーワードにあります。
 
生殖細胞とは、精子と卵子のことです。
人間のからだは、受精卵というたった1個の細胞からスタートしていますが、この受精卵ができるとき、もし生殖細胞に体細胞と同じだけの染色体(32対46個)があったらどうなるでしょうか。
合体することによって、46対92個という遺伝子のお化けができてしまいます。
 

そうならないように、卵子と精子だけは特別に、染色体の数が体細胞の半分、23個しかありません。
常染色体H対22個と性染色体1個です。
これは、卵子と精子のもととなる生殖細胞がつくられるときに行われる「減数分裂」と呼ばれる特別な細胞分裂によるものです。
一対につき2個ある染色体の、どちらか1個だけが子どもに受け継がれるように分裂して、全体の染色体数を半分にします。
 
このとき性染色体は、男性の場合はx染色体とY染色体の組み合わせですから、精子の性染色体はXかYのどちらかに分けられます。
女性はX染色体2個の組み合わせなので、卵子の性染色体はXとXに分けられることになります。
 
こうして、精子は22個+X、または22個+Yの染色体、卵子は22個+Xの染色体を持って、受精の機会を待つのです。
減数分裂って…

・減数分裂によって生殖細胞(精子・卵子)は他の細胞に比べて半分の染色体を有する。
・その際一対につき2個ある染色体の、どちらか1個だけが子どもに受け継がれるように分裂される。
・精子は2通り(22個+Xまたは22個+Y)、卵子は1通り(22個+X)の染色体を持って、受精の機会を待つ。
 
半分の染色体しか持たない卵子と精子は、それぞれ独立しては生きていけません。
結合して受精卵になったときに初めて、両方の染色体が融合して、23対46個という完全な細胞となります。
 
その際、精子の持つ性染色体がX染色体であれば女の子が、Y染色体であれば男の子が生まれる、というのが男性と女性の性別がわけられる仕組みなのです。
 

減数分裂が持つ役割として、染色体数を半減させるということのほかに、もうひとつ重要な役割があります。
それは遺伝的に変化に富んだ生殖細胞をつくることです。
減数分裂のとき、ー組2個の染色体の、どちらかー個を子どもにあげるように分裂するのですから、染色体1個について2通りの可能性があります。
 
これを染色体全体の23組で見れば、2の23乗通り、なんと約839万通りもの生殖細胞ができる可能性があります。
さらに、生殖細胞どうしが融合し、受精した子どもが持つ染色体の組み合わせは倍の1678万通り以上となり、加えて染色体が一部入れ替わる現象なども起きます。
 
子と親、兄弟や姉妹は似ていても、同じではありませんよね。
また、顔つき、からだつき、個性、才能など一人ひとり違い、この世でうりふたつの人間はいません。
それは、減数分裂というしくみが染色体の分配の多様性をつくり出しているからなのです。
 
私たちが生まれるまで…

・半分の染色体どうしが融合することで完全な細胞になり、私たちが生まれる。
・精子の持つ性染色体がX染色体であれば女の子が、Y染色体であれば男の子が生まれる
・私たちひとりひとりの違いを生みだしているのも減数分裂のチカラ
 
今回は、男女の性別が分かれる仕組みから、私たちが生まれるまでの染色体・細胞のはたらきについてみてきました。
 
このような仕組みを学習したうえで男女の生み分けのために様々な方法がとられています。
男の子を生みたい!女の子を生みたい!というかたは今一度、生み分けについても調べてみてはいかがでしょうか。

 

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