遺伝と生殖・発生(知識)の問題
ある被子植物は、種子の中に胚乳が発達する有胚乳種子をつくる。この植物のある形質に関わる核内の遺伝子には、対立遺伝子 と がある。遺伝子型 の個体のめしべに、遺伝子型 の個体の花粉を受粉させたところ、重複受精が起こって種子ができた。この種子について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。ただし、突然変異は起こらないものとする。
- ア 胚の細胞の遺伝子型は であり、胚乳の細胞の遺伝子型は である。
- イ 胚の細胞の遺伝子型は であり、胚乳の細胞の遺伝子型は である。
- ウ 胚の細胞の遺伝子型は であり、種皮の細胞の遺伝子型も である。
- エ 胚乳の細胞の遺伝子型は であり、胚乳は精細胞と卵細胞の受精によってできる。
- オ 胚乳の細胞の遺伝子型は であり、胚乳は中央細胞が受精せずに発達してできる。
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)
この問題を解けるようになるまで(11 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、2 個の精細胞がそれぞれ胚のう内のどの細胞と融合するか、また種皮がどこから分化するかを思い出そう。
ヒント 2
胚は卵細胞()+精細胞()、胚乳は中央細胞の 2 個の極核()+精細胞()からできる。種皮は母親の珠皮に由来する。
ヒント 3
母親 の卵細胞と極核はすべて 、父親 の精細胞はすべて をもつ。これで胚が 、種皮が とわかるので、ウ・エ・オを除外でき、残りは胚乳の遺伝子型で判断できる。
答えと解説
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イ
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解説を読む
被子植物では、花粉管の中の 2 個の精細胞()のうち、1 個は胚のうの卵細胞()と受精して受精卵()となり、これが胚になる。もう 1 個は、2 個の極核(それぞれ )をもつ中央細胞と融合し、これが胚乳()になる。これを重複受精という。また、種皮は胚珠の珠皮(母親の体細胞)から分化する。
母親(めしべ側)の遺伝子型は なので、胚のう内の卵細胞・極核はすべて をもつ。父親(花粉側)の遺伝子型は なので、精細胞はすべて をもつ。
- 胚:卵細胞 + 精細胞 →
- 胚乳:極核 + 極核 + 精細胞 →
- 種皮:母親の珠皮に由来 →
したがって、イが正しい。
各選択肢の検討:
- ア 誤り。胚乳の 2 組の染色体は 2 個の極核(母親由来)に由来するので、母親由来の が 2 つ、父親由来の が 1 つとなり、 ではなく である。
- イ 正しい。
- ウ 誤り。種皮は受精によってできた組織ではなく、母親の珠皮から分化するので、遺伝子型は母親と同じ である。
- エ 誤り。胚乳は精細胞と中央細胞(2 個の極核)の融合によってできる の組織であり、遺伝子型は である。精細胞と卵細胞の受精でできるのは胚である。
- オ 誤り。胚乳は中央細胞が精細胞と融合してできるので、父親由来の を含み、遺伝子型は である。
別解
母親(めしべ)は 、父親(花粉)は である。
重複受精では、2つの精細胞のうち一方が卵細胞(核相 、遺伝子 )と受精して受精卵()になり、他方が中央細胞(2個の極核、それぞれ )と合体して胚乳核()になる。精細胞はどちらも をもつ。
- 胚(受精卵由来):卵細胞 + 精細胞 →
- 胚乳:極核 + + 精細胞 →
- 種皮:母親の体細胞(珠皮)由来なので、遺伝子型は母親と同じ
各選択肢の検討:
- ア:胚は で正しいが、胚乳は ではなく なので誤り。
- イ:胚 、胚乳 で、ともに正しい。
- ウ:種皮は なので誤り。
- エ:胚乳は で、しかも胚乳は精細胞と卵細胞の受精によってできるものではないので誤り。
- オ:胚乳は で、しかも中央細胞は精細胞と受精(合体)して発達するので誤り。
よって正解はイ。