カエルなどの脊椎動物の胚では、原腸胚の時期に外胚葉・中胚葉・内胚葉の 3 つの胚葉が区別できるようになり、それぞれの胚葉からさまざまな器官が分化する。胚葉とそこから分化する器官の対応について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 皮膚の表皮は、内胚葉から分化する。
- イ 脳や脊髄は、中胚葉から分化する。
- ウ 骨格筋や心臓は、中胚葉から分化する。
- エ 肝臓やすい臓は、外胚葉から分化する。
卵割と初期発生・胚葉の分化
卵割の特徴と卵の種類（等黄卵・端黄卵など）、ウニやカエルの発生の過程（桑実胚・胞胚・原腸胚・神経胚）と、外胚葉・中胚葉・内胚葉から分化するおもな器官を正しく対応させられる
前提
- 動物の配偶子形成と受精 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
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- 細胞のつくり （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 生物の共通性と原核細胞・真核細胞 （高校生物 細胞と分子（知識））
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- 細胞周期と体細胞分裂の各期 （高校生物 細胞と分子（知識））
- 減数分裂の過程 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
- 動物の配偶子形成と受精 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
説明
受精卵が分裂をくり返して体のもとになる胚をつくっていく最初の段階（卵割と初期発生）を、ウニとカエルを例に整理します。卵黄の量とかたよりによって卵割のしかたが変わること、発生が桑実胚・胞胚・原腸胚・神経胚と進むこと、原腸胚の時期にできる外胚葉・中胚葉・内胚葉からそれぞれどの器官ができるかを正しく対応させられるようにします。発生の段階の順序や、器官と胚葉の組み合わせを選ぶ問題で使います。
なぜそうしてよいのか
受精卵が行う発生初期の体細胞分裂を卵割といい、できた細胞を割球といいます。ふつうの体細胞分裂では分裂のあいだに細胞が成長しますが、卵割では成長する時期がほとんどなく、すぐに次の分裂に進みます。そのため分裂のたびに割球は小さくなり、胚全体の大きさは受精卵とほとんど変わりません。卵には発生の栄養となる卵黄がありますが、卵黄の多いところは分裂しにくいので、卵黄の量と分布によって卵割のしかたが決まります。ウニの卵のように卵黄が少なく全体に均等に分布する卵を等黄卵、カエルの卵のように卵黄が植物極側にかたよる卵を端黄卵といいます。カエルでは卵黄の少ない動物極側の割球が小さく、植物極側の割球が大きくなります。鳥類や魚類の卵は卵黄がきわめて多い端黄卵で、卵黄のない動物極側の一部だけが分裂します（盤割）。昆虫の卵は卵黄が中央に集まった心黄卵で、表面だけで分裂します（表割）。
卵割が進むと、割球が集まってクワの実のように見える桑実胚、内部に卵割腔（胞胚腔）という空所が大きく広がる胞胚になります。次に胚の一部の細胞が内側へ入り込み（陥入）、原腸という新しい空所ができた原腸胚になります。陥入の入り口を原口といいます。ウニは植物極側から陥入が始まります。カエルは原口が赤道付近のやや植物極寄りにでき、そこから陥入が進みます。この陥入によって細胞が外・中間・内の 3 層に配置され、外胚葉・中胚葉・内胚葉が分かれます。カエルではこのあと背側の外胚葉が神経板となって溝をつくり、閉じて神経管になる神経胚の段階に進みます。
3 つの胚葉は、位置に応じて次のような器官のもとになります。外胚葉：体の表面をおおう表皮、神経管からできる脳・脊髄、眼の網膜など。中胚葉：脊索（のちに退化）、骨格・骨格筋、心臓・血管・血球、腎臓など。内胚葉：消化管（胃・腸など）の内側の上皮、肝臓・すい臓、肺など。外側の層が体の外とのさかいと神経を、内側の層が食物の通り道とそこにつながる器官を、そのあいだの層が体を支え・動かし・物質を運ぶしくみをつくる、と覚えると位置と結びつきます。
手順
卵の種類を卵黄の量と分布で判断する（少なく均等なら等黄卵：ウニ、植物極側にかたよれば端黄卵：カエル・鳥類・魚類、中央に集まれば心黄卵：昆虫）
卵割の特徴を確かめる（割球は分裂のたびに小さくなり、胚全体の大きさはほとんど変わらない。卵黄の多い側の割球は大きくなる）
発生の段階を順に並べる（受精卵 → 卵割 → 桑実胚 → 胞胚 → 原腸胚 → 神経胚〔カエル〕）。各段階の目印は、胞胚＝卵割腔、原腸胚＝原腸と原口、神経胚＝神経板・神経管
器官がどの胚葉からできるかを対応させる（外胚葉：表皮・脳・脊髄・網膜、中胚葉：脊索・骨格筋・心臓・血管・血球・腎臓、内胚葉：消化管の上皮・肝臓・すい臓・肺）
選択肢の組み合わせを一つずつ照らし合わせて判定する
例題
カエルの発生で、器官とその器官ができるもとになる胚葉の組み合わせとして正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 脊髄 ― 中胚葉
イ 心臓 ― 中胚葉
ウ 肝臓 ― 外胚葉
エ 表皮 ― 内胚葉
選択肢の記号を答えよ。
例題の解答
手順 4 の対応を使って、選択肢を一つずつ確かめる（手順 5）。
ア：脊髄は、神経胚の時期に外胚葉の神経板からできる神経管がもとになる。中胚葉ではないので誤り。
イ：心臓は、血管や血球と同じく中胚葉からできる。正しい。
ウ：肝臓は、消化管とつながる器官で、内胚葉からできる。外胚葉ではないので誤り。
エ：表皮は体の表面をおおう層で、外胚葉からできる。内胚葉ではないので誤り。
よって正しいものはイ。
答え: イ
よくある誤り
卵割でも分裂のたびに細胞が成長し、胚全体が大きくなるとしてしまう誤り。正しくは、卵割では細胞がほとんど成長しないので、割球は分裂のたびに小さくなり、胚全体の大きさは受精卵とほぼ同じである
脳・脊髄などの神経が中胚葉や内胚葉からできるとしてしまう誤り。正しくは、脳・脊髄は外胚葉の神経板が変化した神経管からでき、表皮と同じ外胚葉由来である
肝臓・すい臓・肺を中胚葉由来としてしまう誤り。正しくは、これらは消化管の上皮と同じく内胚葉からできる。一方、心臓・血管・骨格筋・腎臓は中胚葉からできる
発生の段階の順序を「胞胚 → 桑実胚」や「神経胚 → 原腸胚」と逆にしてしまう誤り。正しくは、桑実胚 → 胞胚（卵割腔ができる）→ 原腸胚（原腸・原口ができ、三胚葉が分かれる）→ 神経胚（神経管ができる）の順である
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能の次に学べること
- 卵割の回数と細胞の数 （高校生物 遺伝と生殖・発生）
- 誘導と形成体 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
- 母性因子と体軸の形成 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））