遺伝と生殖・発生(知識)の問題
被子植物の配偶子の形成、受精および種子の形成について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。
- ア 花粉管の中にできた 2 個の精細胞のうち、一方は卵細胞と受精し、もう一方は助細胞と受精する。
- イ 胚のう母細胞の減数分裂でできた細胞のうち 1 個が胚のう細胞となり、胚のう細胞は核分裂を 3 回くり返して、8 個の核をもつ胚のうになる。
- ウ 受精卵は分裂して胚球と胚柄になり、このうち胚柄から子葉・幼芽・胚軸・幼根が分化する。
- エ 中央細胞にある 2 個の極核と精細胞の核が合わさってできる胚乳核の核相は である。
- オ エンドウやナズナの種子では胚乳がほとんど発達せず、発芽に使われる栄養分は主に子葉に蓄えられる。
この問題で使うもの
- 被子植物の配偶子形成と重複受精(説明と入口の問題)
- 種子の形成と植物の発生(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(12 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
重複受精では、2 個の精細胞がそれぞれ何と受精するかを思い出そう。あわせて、胚のうの形成過程と、受精後に胚・胚乳がどうできるかも整理しよう。
ヒント 2
胚のう細胞が核分裂を 3 回行うと核はいくつになるかを考えよう。胚乳核は極核 2 個と精細胞の核 1 個からできる。また、子葉や幼根などに分化するのは胚球と胚柄のどちらかを確認しよう。
ヒント 3
ア(精細胞の受精相手)とウ(子葉などに分化する部分)の記述には、それぞれ 1 か所ずつ教科書と異なる点がある。残りの選択肢について、核の数・核相・栄養分を蓄える場所が正しいかを確かめよう。
答えと解説
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イ, エ, オ
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解説を読む
被子植物では、胚のうの中で 2 つの受精が同時に起こる(重複受精)。この過程と、その後の胚・胚乳の形成を順に確認する。
イ(正しい) 胚珠の中の胚のう母細胞()が減数分裂を行うと 4 個の細胞ができる。そのうち 3 個は退化し、残る 1 個が胚のう細胞()になる。胚のう細胞は核分裂を 3 回くり返して 8 個の核()をもつ胚のうになる。その後、卵細胞 1 個・助細胞 2 個・反足細胞 3 個と、2 個の極核をもつ中央細胞 1 個に分かれる。
エ(正しい) 中央細胞の 2 個の極核(それぞれ )と精細胞の核()が合わさるので、胚乳核の核相は となる。
オ(正しい) エンドウ(マメ科)やナズナ(アブラナ科)の種子は無胚乳種子である。胚乳は発達の途中で吸収されてほとんど残らず、栄養分は主に子葉に蓄えられる。イネやカキなどの有胚乳種子では、胚乳に栄養分が蓄えられる。
ア(誤り) 2 個の精細胞のうち、もう一方が受精する相手は助細胞ではなく中央細胞である。この受精で胚乳のもとができる。助細胞は花粉管を誘引するはたらきをもつが、受精はしない。
ウ(誤り) 受精卵が分裂して胚球と胚柄になるところまでは正しい。しかし、子葉・幼芽・胚軸・幼根が分化するのは胚柄ではなく胚球である。胚柄は胚を胚のうの中に押し出して栄養を受け渡すはたらきをし、やがて退化する。
したがって、正しいものは イ, エ, オ である。
別解
各選択肢を検討する。
ア:誤り。重複受精では、2個の精細胞のうち一方が卵細胞と受精して受精卵(2n)になり、もう一方は中央細胞の2個の極核と融合して胚乳核(3n)になる。助細胞とは受精しない。
イ:正しい。胚のう母細胞(2n)が減数分裂して4個の細胞(n)ができ、そのうち1個が胚のう細胞として残り、3個は退化する。胚のう細胞は核分裂を3回くり返して8個の核(卵細胞1、助細胞2、反足細胞3、中央細胞の極核2)をもつ胚のうになる。
ウ:誤り。子葉・幼芽・胚軸・幼根は胚球から分化する。胚柄は胚球を支え養分を送る構造で、のちに退化する。
エ:正しい。中央細胞の2個の極核(n+n)と精細胞の核(n)が合体して胚乳核(3n)になる。
オ:正しい。エンドウやナズナなどの無胚乳種子では、胚乳は発達せず、養分は子葉に蓄えられる。
よって正しいのはイ、エ、オ。