生命の連続性と遺伝の問題

体細胞の核にふくまれる染色体の数が $14$ 本である植物から、細胞を $1$ 個とり出して培養した。この細胞とそれからできた細胞は、どれも $6$ 時間ごとに $1$ 回ずつ体細胞分裂を行い、すべての細胞が同時に分裂するものとする。

体細胞分裂では、分裂の前に核の中の染色体がそれぞれ複製されて $2$ 倍になり、それが $2$ つの細胞に等しく分かれる。

培養を始めてから $30$ 時間後に、ちょうど $5$ 回目の分裂が終わった。この $30$ 時間の間に、複製によって新しくつくられた染色体は全部で何本ですか。ただし、細胞が死ぬことはないものとする。

ある動物の精子の核にふくまれる染色体の数を調べたところ、12 本であった。この動物の受精卵は体細胞分裂をくり返して胚になる。

この動物の 1 個の受精卵が分裂を始めてから、何回か体細胞分裂をくり返した直後に、胚をつくるすべての細胞の核にふくまれる染色体の数の合計を調べたところ、1536 本であった。このとき、すべての細胞は受精卵から数えて同じ回数だけ分裂していた。

受精卵から数えて、体細胞分裂は何回行われたと考えられますか。

ただし、分裂によって細胞が死んだりなくなったりすることはなく、1 回の分裂で 1 個の細胞は 2 個の細胞になるものとする。また、染色体の数は分裂が終わった直後の核について数えるものとする。

植物 A と植物 B について、次のことがわかっている。

• 植物 A の根の細胞 $1$ 個の核には、$10$ 本の染色体がふくまれている。
• 植物 B の卵細胞 $1$ 個の核には、$20$ 本の染色体がふくまれている。

植物 A の体細胞 $1$ 個と、植物 B の体細胞 $1$ 個をそれぞれ別の容器に入れ、同時に培養を始めた。植物 A の細胞とそれからできた細胞は、どれも $4$ 時間ごとに $1$ 回ずつ、植物 B の細胞とそれからできた細胞は、どれも $8$ 時間ごとに $1$ 回ずつ体細胞分裂を行う。同じ容器の細胞はすべて同時に分裂し、細胞が死ぬことはないものとする。また、培養を始めてから最初の分裂が起こるのは、植物 A では $4$ 時間後、植物 B では $8$ 時間後である。

培養を始めてからちょうど $48$ 時間後の分裂が終わった直後に、それぞれの容器のすべての細胞の核にふくまれる染色体の数の合計を調べた。植物 A の細胞の合計は、植物 B の細胞の合計の何倍ですか。

ある動物の卵の核にふくまれる染色体を調べたところ、$4$ 本であった。この動物の体細胞の核には、形と大きさが同じ染色体が 2 本ずつ対になってふくまれている。

この動物の生殖細胞（卵や精子）は減数分裂によってつくられる。減数分裂では、対になっている 2 本の染色体が 1 本ずつ別々の生殖細胞に入り、それぞれの対でどちらの染色体が入るかは、ほかの対とは関係なく決まるものとする。また、1 匹の個体がもつ染色体は、対になっている 2 本どうしも含めてすべて区別できるものとする。

この動物の 1 匹の雄と 1 匹の雌から子をつくるとき、受精卵の核にふくまれる染色体の組み合わせ（父親のどの染色体と、母親のどの染色体を受けついだか）は、最大で何通り考えられますか。

ある植物 A の根の先端の細胞を観察すると、1 個の細胞の核には $22$ 本の染色体がふくまれていた。

植物 A の芽にある薬品をつけて育てたところ、体細胞の染色体の数がちょうど 2 倍になった植物 B ができた。植物 B も、植物 A と同じしくみで減数分裂を行い、生殖細胞の染色体の数は体細胞の染色体の数の半分になる。

植物 B のめしべに植物 A の花粉をつけて受粉させたところ種子ができ、この種子をまくと植物 C が育った。植物 C の根の先端で、体細胞分裂をしてできたばかりの細胞 1 個の核にふくまれる染色体は何本ですか。ただし、薬品の影響は植物 B だけにあらわれ、植物 C の細胞の染色体の数を変えることはないものとする。