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3節 細胞分化と遺伝子



Let's start! ヒトのさまざまな細胞は、写真のような受精卵が体細胞分裂を繰り返すことによってつくられる。1個の受精卵からつくられた細胞なのに、さまざまな種類があるのはなぜだろうか？



ヒトの体細胞は、卵と精子からそれぞれ受け継いだ(1)を2組もっている。ヒトの1組のゲノムには、生殖細胞に含まれる(2)本の染色体の中にある(3)のすべてが含まれている。(4)は、DNAの塩基配列のうち転写される部分であり、ゲノムには遺伝子の領域と遺伝子以外の領域がある。



私たちの体を構成する数十兆個の細胞は、もとをたどれば、たった1個の細胞（(5)）である。1個の細胞が(6)を繰り返して、形もはたらきも異なる細胞が生じて体ができるのである。細胞の形やはたらきが異なるのは、細胞でつくられる(7)の種類に違いがあることがおもな原因である。



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A 細胞分化と遺伝子発現



ヒトを含めて動物の体には、心臓、筋肉、脳などをはじめとして、さまざまな細胞がある。これらは、いずれも1個の(8)から生じた細胞である。細胞が、特定の形やはたらきをもった細胞に変化することを(9)（(10)）という。



DNAの遺伝情報をもとにしてタンパク質が合成されることを、(11)（(12)）という。ヒトのゲノムには約(13)個の遺伝子が含まれているが、これらの遺伝子のすべてがいつも(14)しているわけではない。まったく同じ(15)をもつにもかかわらず、細胞がさまざまな異なる形やはたらきをもつのは、細胞によって発現している遺伝子が異なるためである。分化した細胞では、特定の遺伝子がはたらいている。例えば、赤血球になる細胞や筋肉、眼、皮膚などのさまざまな組織や器官を構成する細胞では、(16)にある多数の遺伝子のうち、その(17)や(18)のはたらきに必要とされる遺伝子がそれぞれ発現している（図2）。