被子植物では、花粉管の中の 2 個の精細胞のうち、1 個が胚のうの卵細胞と、もう 1 個が中央細胞（2 個の極核をもつ）と合体する重複受精が行われ、やがて種子ができる。体細胞の核相が の被子植物について、次のア〜オの細胞（またはそれをつくる細胞）のうち、核相が であるものを、すべて選べ。
- ア 胚のうの卵細胞
- イ 種子の胚の細胞
- ウ 種子の胚乳の細胞
- エ 種子の種皮の細胞
- オ 花粉管の中の精細胞
被子植物の配偶子形成と重複受精
花粉（花粉母細胞・雄原細胞・精細胞）と胚のう（胚のう母細胞・卵細胞・助細胞・中央細胞の極核）の形成過程と重複受精を使って、胚（）・胚乳（）・種皮の細胞の核相や遺伝子型を判断できる
前提
- 分離の法則と独立の法則 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
この技能までの道筋（10 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
- 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））
- 細胞小器官のはたらき （高校生物 細胞と分子（知識））
- 植物のからだのつくり （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 細胞分裂と生物のふえ方 （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 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））
- 動物の分類 （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 遺伝の規則性と進化 （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 分離の法則と独立の法則 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））
説明
被子植物で、おしべの葯の中で花粉が、めしべの胚珠の中で胚のうがどのようにつくられるかを、減数分裂と体細胞分裂の回数に注目して整理します。さらに、2 個の精細胞がそれぞれ卵細胞と中央細胞に受精する重複受精によって、種子の胚・胚乳ができるしくみを理解します。これを使うと、胚（）・胚乳（）・種皮の細胞の核相や、両親の遺伝子型から種子の各部分の遺伝子型を判断できるようになります。
なぜそうしてよいのか
花粉のでき方：葯の中の花粉母細胞（）が減数分裂を行い、核相 の細胞が 4 個できます（花粉四分子）。それぞれが花粉になり、花粉の中で核が 1 回分裂して、大きな花粉管細胞と小さな雄原細胞ができます。花粉がめしべの柱頭について花粉管がのびる間に、雄原細胞がもう 1 回分裂して精細胞が 2 個できます。減数分裂のあとの分裂は体細胞分裂なので、2 個の精細胞は核相 で、遺伝子もまったく同じです。
胚のうのでき方：胚珠の中の胚のう母細胞（）が減数分裂を行い の細胞が 4 個できますが、そのうち 3 個は退化し、残る 1 個が胚のう細胞になります。胚のう細胞は核分裂を 3 回くり返して 8 個の核をもち、やがて卵細胞 1 個、その両側の助細胞 2 個、反対側の反足細胞 3 個、中央の中央細胞 1 個（極核を 2 個もつ）からなる胚のうになります。8 個の核はどれも 1 個の胚のう細胞の核から体細胞分裂でできたので、すべて核相 で同じ遺伝子をもちます。つまり、卵細胞の核と 2 個の極核は同じ遺伝子型です。
重複受精：花粉管が胚のうに達すると、2 個の精細胞のうち 1 個が卵細胞と受精して受精卵（）になり、これが胚になります。もう 1 個は中央細胞と受精し、2 個の極核と精細胞の核が合わさって の細胞になり、これが胚乳になります。2 か所で同時に受精が起こるので重複受精といいます。一方、種皮は胚珠を包んでいた珠皮という母親（めしべをもつ個体）の体の一部が変化したもので、受精とは関係しません。したがって種皮の細胞は母親と同じ で、遺伝子型も母親と同じです。
手順
母親（めしべ側）と父親（花粉側）の遺伝子型から、それぞれの配偶子の遺伝子を決める（例: 母 なら卵細胞・極核はすべて 、父 なら精細胞はすべて ）
胚のうの中では、卵細胞の核と 2 個の極核が同じ遺伝子をもつことを使う（卵細胞が なら極核は と ）
胚＝卵細胞＋精細胞（）として遺伝子型を書く（例: ）
胚乳＝極核 2 個＋精細胞（）として遺伝子型を書く（例: ）
種皮は母親の体の一部なので、母親と同じ ・同じ遺伝子型とする（例: ）
例題
ある被子植物で、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て種子を得た。この種子の胚・胚乳・種皮の細胞の遺伝子型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。
| 胚 | 胚乳 | 種皮 | |
|---|---|---|---|
| ア | |||
| イ | |||
| ウ | |||
| エ |
選択肢の記号を答えよ。
例題の解答
手順 1: 母親 の胚のうの核はすべて 、父親 の精細胞はすべて である。
手順 2: 卵細胞は 、2 個の極核も と である。
手順 3: 胚は卵細胞 ＋精細胞 で 。これでエは除かれる。
手順 4: 胚乳は極核 ・ ＋精細胞 で （）。これでアは除かれる。
手順 5: 種皮は母親の体の一部なので母親と同じ 。これでウは除かれる。
よって、胚 ・胚乳 ・種皮 の組み合わせのイが正しい。
答え: イ
よくある誤り
胚乳の 3 つの遺伝子のうち 2 つを父親から受け取るとしてしまう誤り。正しくは、胚乳は母親由来の極核 2 個と父親由来の精細胞 1 個からなるので、母 × 父 なら ではなく になる
種皮も受精でできるので胚と同じ遺伝子型だとしてしまう誤り。正しくは、種皮は母親の珠皮が変化したもので受精と関係なく、母 なら種皮は （）である
胚のうの中の卵細胞と極核が別々の減数分裂でできるので遺伝子型が違うことがあるとしてしまう誤り。正しくは、8 個の核は 1 個の胚のう細胞の核から体細胞分裂でできるので、母が でも 1 つの胚のうの中では卵細胞と極核はすべて か、すべて である
胚のう母細胞 1 個から花粉と同じく 4 個の胚のうができるとしてしまう誤り。正しくは、減数分裂でできた 4 個の細胞のうち 3 個は退化し、胚のう母細胞 1 個から胚のうは 1 個だけできる
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
この技能を使う問題
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。
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。
この技能の次に学べること
- 種子の形成と植物の発生 （高校生物 遺伝と生殖・発生（知識））