減数分裂は、生殖細胞をつくるときに起きる分裂です。1 つの細胞から 4 つの細胞ができ、染色体の数はもとの半分になります。この図は間期から 4 つの娘細胞ができるまでを、ひとつづきに動かしています。
体細胞分裂との違いは 3 つです。分裂が 2 回続くこと、その 1 回目で相同染色体が分かれること、そのあいだに対合と乗換えが起きることです。
間期に DNA が複製されるところまでは体細胞分裂と同じです。違いが出るのは前期 I からで、形も大きさも同じ相同染色体どうしが寄り添って対になります。これを対合といい、できたものを二価染色体（四分染色体）と呼びます。4 本の染色分体が束になっているので、この名前が付いています。
対合したところで染色分体が交差し、交差点で腕が入れ替わります。これが乗換えで、交差した点をキアズマといいます。この図では母方を桃色、父方を青色にしてあるので、入れ替わったところの色が変わります。4 本のうち 2 本だけが組換え型になり、残りの 2 本はもとのままです。
中期 I では二価染色体が赤道面に並びます。対の一方が左を向き、もう一方が右を向きますが、その向きは対ごとに独立に決まります。この図では 2 対で向きを変えてあり、左の細胞へ行く組み合わせが対ごとに違うことが見えます。これが独立の法則で、乗換えとあわせて、生殖細胞の遺伝子の組み合わせを増やしています。
後期 I では相同染色体が引き離されます。ここがいちばん大事なところで、姉妹染色分体はつながったまま一緒に動きます。体細胞分裂の後期で分かれるのは姉妹染色分体でしたから、分かれるものが違います。終期 I で細胞質が 2 つに分かれ、染色体の数はここで半分になります。
第二分裂では DNA を複製しません。複製しないまま次の分裂に入るので、細胞の数だけが 2 倍になります。中期 II で染色体が並び、後期 II で姉妹染色分体が分かれます。ここから先の動きは体細胞分裂と同じです。
こうして 4 つの娘細胞ができます。染色体の数はもとの半分で、乗換えと独立の法則のぶんだけ、組み合わせが 1 つずつ違っています。受精でこれが 2 つ合わさると、染色体の数はもとに戻ります。
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