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細胞分裂と生物のふえ方

体細胞分裂の順序と染色体の変化、根の先端の成長のしくみ、減数分裂、有性生殖(受精・発生、被子植物の花粉管と精細胞・卵細胞)と無性生殖(分裂・栄養生殖)のちがいについて正しい文を選べる

前提

説明

生物のからだが大きくなるしくみ(体細胞分裂と細胞の成長)と、生物が子をつくるしくみ(有性生殖と無性生殖)を整理し、それぞれについて正しい文を選べるようになります。体細胞分裂の順番を並べる問題、根のどこで細胞がふえるかを考える問題、ある生物のふえ方が有性生殖か無性生殖かを判断する問題などで使います。

なぜそうしてよいのか

多細胞の生物のからだが大きくなるのは、1 つの細胞が 2 つに分かれて細胞の数がふえること(細胞分裂)と、分かれてできた細胞が 1 つ 1 つ大きくなることの 2 つによります。からだをつくる細胞がふえる分裂を体細胞分裂といいます。核の中には、遺伝子をふくむ染色体があります。分裂の前に染色体はそれぞれ複製されて 2 倍になり、分裂のときにそれが半分ずつ 2 つの細胞に分けられます。だから分裂してできた 2 つの細胞は、もとの細胞と同じ数・同じ内容の染色体をもちます。分裂は「核の中に染色体が見えてくる → 染色体が細胞の中央に並ぶ → 染色体が両端に分かれる → 細胞の中央にしきり(植物)やくびれ(動物)ができ 2 つの細胞になる」という順で進みます。根の場合、先端に近い部分(根冠のすぐ内側)で体細胞分裂がさかんに起こり、そこより根もと側では細胞が大きくなるので、根は先端付近がのびます。

子をつくるしくみ(生殖)には 2 種類あります。雄と雌がつくる生殖細胞(動物の精子と卵、被子植物の精細胞と卵細胞)が合体する受精によって子をつくるのが有性生殖です。生殖細胞は減数分裂という特別な分裂でつくられ、染色体の数がもとの細胞の半分になっています。半分ずつのものが受精で合わさるので、受精卵の染色体の数は親の体細胞と同じにもどります。被子植物では、柱頭についた花粉から花粉管がのび、花粉管の中を精細胞が運ばれて、胚珠の中の卵細胞と受精します。受精卵は体細胞分裂をくり返して胚になり、からだのつくりが完成していきます。受精卵から親と同じような形になるまでの過程を発生といいます。子は両方の親から染色体を半分ずつ受けつぐので、親と形質が異なることがあります。

これに対して、受精をしないで親のからだの一部から新しい個体ができるのが無性生殖です。ゾウリムシやミカヅキモのように 1 つの細胞が 2 つに分かれる分裂や、ジャガイモのいも・サツマイモの根・オランダイチゴの茎(ほふく茎)などから新しい個体ができる栄養生殖があります。どちらも体細胞分裂でふえるので、子は親とまったく同じ染色体を受けつぎ、形質も親と同じになります。

手順

  1. 問題の内容が「からだが大きくなるしくみ(体細胞分裂)」か「子をつくるしくみ(生殖)」かを見分ける。

  2. 体細胞分裂なら、順序を確認する。染色体が複製される → 核の中に染色体が見えてくる → 染色体が中央に並ぶ → 染色体が両端に分かれる → しきり(植物)・くびれ(動物)ができて 2 つの細胞になる。染色体の数はもとの細胞と同じ。

  3. 根の成長なら、先端付近で細胞分裂がさかんに起こり、分かれた細胞が大きくなることで根がのびる、という 2 つの段階で考える。

  4. 生殖なら、受精があるかどうかで判断する。受精があれば有性生殖(生殖細胞は減数分裂でつくられ、染色体の数は半分)、受精がなく親のからだの一部から新しい個体ができれば無性生殖(分裂・栄養生殖)。

  5. 子の形質を考える。有性生殖では両親から半分ずつ受けつぐので親と異なることがあり、無性生殖では親と同じになる。これを選択肢の文と照らし合わせて答える。

例題

次のア〜エのうち、無性生殖によって新しい個体ができている例として最も適当なものを 1 つ選べ。
ア カエルの受精卵が分裂をくり返して、おたまじゃくしになる。
イ ジャガイモのいもを土に植えると、芽が出て新しい個体ができる。
ウ アブラナの花粉が柱頭につき、花粉管がのびて種子ができる。
エ メダカの雌が産んだ卵に、雄が精子をかけて子ができる。

例題の解答

手順 1: どれも新しい個体(子)ができる話なので、生殖について考える。
手順 4: 受精があるかどうかで判断する。アは受精卵から始まっているので、受精がある有性生殖(受精卵から体細胞分裂で育つのは発生の過程)。ウは花粉管の中の精細胞と胚珠の中の卵細胞が受精して種子ができるので、有性生殖。エは卵と精子の受精なので、有性生殖。イはいも(親のからだの一部)から受精なしで新しい個体ができるので、無性生殖のうちの栄養生殖である。
手順 5: よって答えはイ。

答え:

イ

よくある誤り

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。

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