配偶子

配偶子（/ ˈ ɡ æ m iː t / ;古代ギリシャ語のγαμετή ( gametḗ )  「妻」に由来し、最終的には古代ギリシャ語のγάμος ( gámos )「 結婚」に由来）は、有性生殖を行う生物において受精中に別の半数体細胞と融合する半数体細胞である。^[1]配偶子は生物の生殖細胞であり、性細胞とも呼ばれる。^[2]配偶子という名称は、1878年にドイツの細胞学者エドゥアルト・シュトラスブルガーによって導入された。^[3]

交尾する個体の配偶子は両方とも同じ大きさと形になる場合があり、この状態は同性配偶と呼ばれます。対照的に、大多数の種では配偶子は異なる大きさで、この状態はヒトや他の哺乳類に当てはまる異性配偶または異性配偶と呼ばれます。ヒトの卵子は、ヒトの精子 1 個の約 10 万倍の容積を持っています。生物が産生する配偶子の種類によって性別が決定され^{[4] 、性的役割と}性選択の基礎が設定されます^[5]。ヒトや、形態的に異なる 2 種類の配偶子を産生し、各個体が 1 種類のみを産生する他の種では、女性は卵子と呼ばれる大きい方の配偶子を産生する個体であり、男性は精細胞または精子と呼ばれる小さい方の配偶子を産生する個体です。精子細胞は、推進力を提供する尾状の構造である鞭毛があるため、小さくて運動性があります。対照的に、各卵細胞または卵子は比較的大きくて運動性がありません^{[2] 。}

動物における雌性配偶子の形成過程である卵形成には、二倍体の一次卵母細胞の減数分裂（減数分裂組換えを含む）が関与し、半数体の卵子が生成される。動物における雄性配偶子の形成過程である精子形成には、二倍体の一次精母細胞の減数分裂が関与し、半数体の精子が生成される。動物では、卵子は雌の卵巣で生成され、精子は雄の精巣で発生する。受精の際には、個体の遺伝情報の半分ずつを持つ精子と卵子が結合して接合子を形成し、新たな二倍体生物に成長する。^[2]

同性生殖は異性生殖と卵生殖が進化した祖先の状態であると一般に認められているが、その進化については化石記録は残っていない。^{[6] [7] [8]}配偶子の種類はほぼ常に2種類しかなく、すべての分析で中間サイズの配偶子は選択によって排除されることが示されている。^{[9] [10]}中間サイズの配偶子は小型または大型の配偶子と同じ利点を持っていないため、^[11]移動性と数では小型配偶子よりも劣り、供給では大型配偶子よりも劣る。^[12]

配偶子は染色体を1セットしか持たないのに対し、二倍体体細胞は相同染色体を2セット持ち、そのうち1セットは精子の染色体セットのコピーで、もう1セットは卵子の染色体セットのコピーである。減数分裂中の遺伝子の組み換えにより、配偶子の染色体は親の二倍体染色体に含まれる染色体セットのいずれかの正確な複製ではなく、2つの染色体の混合物となる。^[13]

人工配偶子は、体外由来配偶子（IVD）、幹細胞由来配偶子（SCDG）、体外生成配偶子（IVG）とも呼ばれ、幹細胞から得られる配偶子です。このような人工配偶子の使用には「必然的に体外受精技術が必要になります」。^[14]研究によると、人工配偶子は同性男性カップルの生殖技術になる可能性があるものの、妊娠期間中は​​代理母が必要になります。 ^[14]閉経を 過ぎた女性は、人工配偶子を使って卵子を作り、遺伝的に関連する子供を産むことができるかもしれません。^[14]ロバート・スパロウは、医療倫理ジャーナルで、人工配偶子から得られた胚を使用して新しい配偶子を誘導し、このプロセスを繰り返して実験室で複数の世代の人間を作り出すことができる可能性があると書いています。^{[15]この技術は、}医療用途や遺伝性疾患の遺伝を研究するための細胞株を作成するために使用できます。 [ ^15]さらに、この技術は、望ましいゲノムを選択的に繁殖させることによって、または組み換えDNA技術を使用して自然界では発生していない強化を作り出すことによって、人間の強化 に使用できる可能性があります。^[15]

有性生殖する植物も配偶子を作る。しかし、植物のライフサイクルには二倍体と半数体の世代交代が含まれるため、動物のライフサイクルとは多少異なる。植物は減数分裂で胞子を作り、胞子は多細胞の半数体配偶体に成長し、有糸分裂で配偶子を作る。動物にはこれに相当する多細胞の半数体期はない。胞子を使って生殖する植物の精子は配偶体の器官である造精器で有糸分裂によって形成され、卵細胞はフラスコ状の器官である造精器で有糸分裂によって形成される。 [ ^16]植物の精細胞は唯一の運動細胞であり、しばしば鞭毛虫と呼ばれるが、より正確には繊毛虫である。^{[17]コケ植物には2本の鞭毛があり、スギナには最大200本の鞭毛があり、ソテツ}（Zamia pumila）の成熟し た精子には最大50,000本の鞭毛がある。^[18]ソテツとイチョウは運動精子を持つ唯一の裸子植物です。^[17]顕花植物では、雌性配偶体は花の子房内の胚珠内で生成されます。成熟すると、半数体配偶体は受精の準備が整った雌性配偶子を生成します。雄性配偶体は葯内の花粉粒内で生成され、非運動性ですが、風、水、動物の媒介によって拡散します。花粉粒が花の成熟した柱頭に着地すると、発芽して花粉管を形成し、花柱を通って花の子房、そして胚珠へと成長します。花粉は次に有糸分裂によって非運動性の精核を生成し、花粉管を通って胚珠に運ばれ、そこで卵細胞の受精のために放出されます。

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