技能一覧 › 高校生物 遺伝と生殖・発生（知識）

動物の配偶子形成と受精

精子と卵の形成過程（始原生殖細胞・精原細胞・卵原細胞・一次/二次卵母細胞・極体）と、ウニなどの受精のしくみ（先体反応・表層反応・表層粒・受精膜による多精拒否）について、正しい記述や空欄に入る語句を選べる

前提

• 減数分裂の過程 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））

説明

なぜそうしてよいのか

手順

1. 問われている細胞がどの段階かを確かめ、核相を決める（精原細胞・卵原細胞・一次精母細胞・一次卵母細胞は $2n$、二次精母細胞・二次卵母細胞・精細胞・卵・極体は $n$）

2. どの分裂が起こるかを確かめる（精原細胞・卵原細胞は体細胞分裂で増える。一次母細胞 → 二次母細胞が減数分裂第一分裂、二次母細胞 → 精細胞・卵が第二分裂）

3. できる細胞の数を数える（一次精母細胞 1 個 → 精子 4 個、一次卵母細胞 1 個 → 卵 1 個と極体）

4. 受精の記述なら、起こる順と場所を確かめる（ゼリー層で先体反応 → 精子と卵の細胞膜の融合 → 表層粒の内容物が放出される表層反応 → 卵黄膜が持ち上がり受精膜になる）

5. 受精膜や表層反応の役割は多精拒否（2 個目以降の精子の進入を防ぐ）であることと照らし合わせ、選択肢を判定する

例題

よくある誤り

• 精原細胞・卵原細胞が減数分裂で増えるとしてしまう誤り。正しくは、精原細胞・卵原細胞（$2n$）は体細胞分裂で増え、減数分裂を始めるのは一次精母細胞・一次卵母細胞（$2n$）である

• 精子と同じく一次卵母細胞 1 個から卵が 4 個できるとしてしまう誤り。正しくは、細胞質が不均等に分かれるため、一次卵母細胞 1 個 → 卵 1 個 ＋ 極体（第一極体・第二極体）となる

• 精細胞がさらに分裂して精子になるとしてしまう誤り。正しくは、精細胞（$n$）は分裂せずに形を変えて精子になり、一次精母細胞 1 個 → 精細胞 4 個 → 精子 4 個 である

• 先体反応と表層反応を取り違える誤り。正しくは、先体反応は精子の先体で起こる反応で、表層反応は卵の表層粒の内容物が放出される反応であり、表層反応によって卵黄膜が受精膜になって多精拒否がはたらく

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

• 難易度 1（教科書の例題レベル）

  動物の精子と卵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　1 個の一次精母細胞から、減数分裂によって 4 個の精細胞ができる。
  • イ　1 個の一次卵母細胞から、減数分裂によって 4 個の卵ができる。
  • ウ　精原細胞と卵原細胞は、始原生殖細胞から生じ、体細胞分裂をくり返して数を増やす。
  • エ　減数分裂でできる極体は、卵に比べて細胞質がきわめて多い。
  • オ　精細胞は、形を大きく変えて精子になる。

この技能を使う問題

• 難易度 2（教科書の章末問題レベル）

  次の文は、ウニの受精について述べたものである。文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

  ウニの精子が卵を取り囲むゼリー層に達すると、精子の頭部の先端にある小胞から、卵を包む層を分解する酵素などの内容物が放出される。続いて、精子の頭部ではアクチンフィラメントの束が形成され、これを含む突起が伸びる。この一連の反応を（　a　）という。その後、精子が卵の細胞膜に達して両者の細胞膜が融合すると、卵の細胞膜の直下に多数存在する（　b　）の内容物が卵の細胞膜と卵黄膜の間に放出される。その結果、卵黄膜が細胞膜から離れて受精膜となり、ほかの精子の進入が妨げられる。

  	a	b
  ア	表層反応	表層粒
  イ	先体反応	中心体
  ウ	先体反応	表層粒
  エ	表層反応	中心体

この技能の次に学べること

• 卵割と初期発生・胚葉の分化 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））