ヒトの染色体と減数分裂
2004 5 24（月）
各教室
生徒の理解度を確かめながら授業を展開したが、結論としては体細胞分裂の理解度が低かったので、減数分裂の過程を詳細に説明できなかった。余談を楽しみながら、生物の種類によって染色体数が違うこと、受精するときには染色体数を半分にしなければ、子どもができる毎に染色体数が倍増してしまうことを学習した。
本時の学習内容
１ ヒトの染色体数は４６本である
２ 生物の種類のよって染色体数が違う
３ 子どもは両親（父母）の形質を半分ずつもらう（復習）
４ つまり、染色体数としては２３本ずつもらう
５ 染色体数が半分しかない特別な細胞を作るための分裂を減数分裂という
＜授業の流れ＞
１ 生物の染色体数
生物の種類によって染色体の数が決まっている。
|
生物名 |
染色体の数 |
| アメリカザリガニ | １８８本 |
| オランウータン | ４８本 |
| ヒ ト | ４６本 |
| アカイエ蚊 | ６本 |
・ 上の表を見れば明らかなように、高等生物ほど染色体数が多いとは限らない
・ 染色体は２本１組（相同染色体）になっているので、必ず偶数本である
２ 親からもらう染色体の数
＜説明の例＞
「これから、染色体の数に注目して子どもを作りましょう。お父さんの染色体数は何本ですか？」
「４６本ですね。」
「お母さんの染色体は何本ですか？」
「やはり４６本ですね。」
「すると、子どもの染色体は何本になりますか？」
「正解！ ９２本です。さらに、９２本の子ども同士で作った子どもは何本になりますか？」
「正解！ １８４本。さらに、その子どもは？」
「２６８本！ 正解です。このように、４６本の染色体をそのまま与えたら人類は破滅です。お父さんとお母さんの遺伝情報がどんどん増えていってパンクします。そこで、子どもを作るときには、特別な細胞を用意します。精子と卵子です。これらの細胞には染色体が２３本、半分しかありません。そうすれば、精子と卵子が合体して４６本に戻り、正常な子ども（受精卵）ができます。では、ここまでをプリントにまとめましょう。」
・ 生殖器官（精巣、卵巣）で生殖細胞（精子、卵子）をつくる
余談： 精巣について
「みなさん、おたふく風邪は知っていますか。」
「そうですね。高い熱が出て、ほっぺたが膨らむカゼです。ところで、そのおたふく風邪を小さいときに罹った人はどれだけいますか？ と言いますのは、大きくなってからこの病気をすると高熱が出てなかなか治らなくて大変だからです。もう、罹った人は手を挙げて下さい。」
「はい。その人は安心です。１度罹ると免疫ができて、もう２度と死ぬまで罹りませんから。しかし、ここから先の話しはとても重要です。うっかりすると子どもが出来なくなるので良く聞いて下さい。特に男子です。精子は何処でつくられるか知っていますね。精巣です。卵巣はとても複雑な器官だし（そこそこ）熱に強いのですが、精巣はとても熱に弱いので体の外についています。そうですよね、男子のみなさん？！」
「暑いとだらだらしますが、まあ、何と言いましょうか、熱がたまらない構造になっていますが、精巣は高熱で死にます。体の細胞は４２、４３度の高熱が続くと死にますが、それより先に精巣の細胞が死にます。実際は、おたふく風邪のウィルスが精巣に入って違う病気（精巣炎、睾丸炎）になるようですが、とにかく男子は高熱にも気をつけて下さい。４０度以上の熱が出るようなら、２４時間氷で冷やすことになるかも知れません。（成人男子では精巣炎を併発する可能性が１５％以上あります。相当深刻です。）」
３ ４６の染色体の内訳
ヒトの染色体数は４６本（２３組）です。
| 常染色体４４本（２２組） | 性染色体２本（１組） |
| ・ 第１染色体〜第２２染色体（大きい順） ・ 目、耳、鼻、口など顔のつくり、髪の毛の質、血液型など、全ての身体に関する遺伝情報を持っている |
・ 第２３染色体 ・ 性別を決める染色体で、Ｘ染色体とＹ染色体の２種類がある（女はＸＸ、男：はＸＹ） ・ Ｙ染色体はＸ染色体の一部が欠損していると考えても良い（男の生殖器官は女と比較して単純） |
２本１組になっている染色体を相同染色体といい、それらの持っている（遺伝）情報は全く同じです。しかし、生殖細胞が作られるときは、単純に分かれて４６本が２３本になるだけでなく、相同染色体がねじるようにして組み合わせが変わり、新しい遺伝情報となって精子や卵子ができます。兄弟姉妹で遺伝情報が少しずつ違うのはこれが原因です。また、男女を決定する第２３染色体を調べると、卵子はＸしか持ちませんが、精子はＸのものとＹのものの２種類ができます。したがって、子どもの性別を決めるのは精子です。
| 精子の染色体 （２３本） |
卵子の染色体 （２３本） |
受精卵（子ども）の染色体 （４６本） |
２２＋Ｘ |
２２＋Ｘ |
４４＋ＸＸ（女の子） |
２２＋Ｙ |
４４＋ＸＹ（男の子） |
４ 減数分裂の過程
実際の減数分裂は、連続した２回の細胞分裂によって、１個の母細胞から４個の娘細胞が作られるが、授業では混乱を避けるため（遺伝子と染色体の関係を正しく理解できている生徒、および、体細胞分裂について正しく理解できている生徒が少ない）次の図ように体細胞分裂の復習をした。減数分裂の過程は、後日学習する。
図 体細胞分裂の復習
減数分裂の過程 |
余談： 複数の精子が入ったらどうなるか？
「その場合は死んでしまいます。１つの卵子には１つの精子しか入れません。しかし、時々、さまざまな理由で染色体が多くなったり少なくなったりして大変ことが起きることあります。多くの場合は、赤ちゃんとして生まれる前に死んでしまいますが、時々、生まれてくることがあります。時間があるので、ちょっとだけ説明しましょう。性染色体だけに注目すると、例えばＸが１つ多くてＸＸＸになった場合、とても強い女の人になります。スーパーウーマンです。しかし、さらにＸが増えて４つになると強過ぎて死んでしまいます。また、ＸＸＹはどうでしょう。男になるでしょうか女になるでしょうか。答は男ですが、弱い男になります。」
◎ Ａ君の学習プリント
◎ Ｂさんの学習プリント（Ａ君と違うクラス）
＜評価基準＞
１ 自然事象への関心・意欲・態度
Ｂ 学習プリントを性格かつ丁寧にまとめられる
２ 科学的な思考
Ｂ 体細胞分裂と減数分裂の違いを正しく比較できる
３ 実験・観察の技能・表現
Ｂ 減数分裂が行われるときの染色体を正しくスケッチできる
４ 自然事象についての知識・理解
Ｂ 減数分裂のしくみを理解できる
授業を終えて
余談として性染色体異常の話をしたが、人の尊厳に関わる内容なので慎重に説明した。授業が終わってからもインターネットで調べたが、第１染色体から第２３染色体（性染色体）まで、全ての染色体について異常が見られ、それぞれについて切なる思いの個人ＨＰが開設されたり、支援団体の熱心な活動がみられ、５、６時間があっという間に過ぎた。私も、染色体障害を持つ子どもやその親の僅かな支援になればと微力ながら、染色体異常についてまとめてみた。
染色体異常は、形の変型（切断、転座、欠矢、重複、輪状）と、数に異常の２種類に分類されるが、比較的説明しやすい「数の異常」についてまとめた。数の異常には、不足する場合（モノソミー）と過剰な場合（トリソミー）がある。