カエルの受精卵(1 個の細胞)が細胞分裂をくり返していくようすを観察した。1 回の細胞分裂では、1 個の細胞が 2 個の細胞に分かれるものとする。
受精卵から数えて、すべての細胞がそろって 5 回の細胞分裂を終えたとき、細胞の数は何個になっていますか。
1 回の分裂で細胞が 2 個になることから、 回分裂したあとの細胞の数 と染色体の数の合計を求め、逆に合計から分裂の回数を求められる
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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。
受精卵のような 1 個の細胞が体細胞分裂をくり返すと、細胞の数は 1 回ごとに 2 倍になります。この技能では、分裂を 回くり返したあとの細胞の数と、それらの細胞に含まれる染色体の数の合計を求めます。逆に、細胞の数や染色体の数の合計から、分裂を何回くり返したかを求めることもできます。受精卵が分裂して胚になっていくようすを数で考えるときに使います。
体細胞分裂では、1 個の細胞が 2 個の細胞に分かれます。すべての細胞がそろって 1 回ずつ分裂すると、どの細胞も 2 個になるので、細胞の数は全体で 2 倍になります。1 個から始めると、1 回目で 2 個、2 回目で 個、3 回目で 個……となり、 回分裂したあとは「2 を 回かけた数」になります。これを と書きます(たとえば )。
また、体細胞分裂では、分裂の前に染色体が複製されて 2 倍になり、それが 2 つの細胞に等しく分けられるので、分裂してできた細胞の染色体の数はもとの細胞と同じです。つまり、どの細胞も同じ数の染色体をもっています。そのため、染色体の数の合計は「1 個の細胞の染色体の数 × 細胞の数」で求められます。
逆に合計から回数を求めるときは、合計を 1 個の細胞の染色体の数でわって細胞の数を出し、その数が 2 を何回かけた数か(1 から 2 倍をくり返して何回目に届くか)を調べます。
分裂の回数 と、はじめの細胞 1 個がもつ染色体の数を問題文から確かめる
細胞の数を求める:1 から 2 倍を 回くり返して 個(例: なら 個)
染色体の数の合計を求める:(体細胞分裂では 1 個あたりの数は変わらない)
逆に回数を求めるときは、合計 ÷ 1 個の細胞の染色体の数 で細胞の数を出し、 と 2 倍をくり返して、その数になるまでの回数を数える
ある動物の受精卵は、染色体を 26 本もっています。この受精卵が体細胞分裂を 4 回くり返したとき、できたすべての細胞に含まれる染色体の数の合計は何本ですか。ただし、どの細胞も毎回そろって 1 回ずつ分裂するものとします。
手順 1:分裂の回数は 、はじめの細胞 1 個の染色体の数は 26 本。
手順 2:細胞の数は 個。
手順 3:体細胞分裂では 1 個の細胞の染色体の数は 26 本のまま変わらないので、合計は 本。
よって、染色体の数の合計は 416 本です。
答え:
細胞の数を「2 × 回数」としてしまう誤り。4 回の分裂で 個としてしまう。正しくは 2 倍を 4 回くり返すので 個。
体細胞分裂のたびに 1 個の細胞の染色体の数が半分になると考えてしまう誤り(減数分裂と混同)。 本などとしてしまう。正しくは体細胞分裂では変わらず、どの細胞も 26 本なので合計は 本。
回数を 1 つずらして数えてしまう誤り。 の 5 つの数を数えて「16 個になるのは 5 回目」としてしまう。正しくは、はじめの 1 個は 0 回目なので、16 個は と 2 倍を 4 回したときで、4 回。
合計から回数を求めるとき、合計をそのまま細胞の数としてしまう誤り。合計 416 本から「416 個」としてしまう。正しくは 個として、そこから回数 4 回を求める。
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。
ある植物の花粉がめしべの柱頭について花粉管がのびた。花粉管の中にある精細胞 個の核を調べると、 本の染色体がふくまれていた。この植物の卵細胞と精細胞は減数分裂によってつくられ、精細胞と卵細胞が受精して受精卵ができる。受精卵は体細胞分裂をくり返して胚になる。
この植物の次の細胞の核にふくまれる染色体の数を、すべて合計すると何本ですか。
ある動物の体細胞の核には、 本の染色体がふくまれている。
この動物の雄の精巣の中で、精子のもとになる細胞 個が、まず体細胞分裂を 回くり返した。このとき、できた細胞はどれも、もとの細胞と同じように分裂するものとする。次に、こうしてできたすべての細胞がそれぞれ減数分裂を行い、 個の細胞から 個の精子ができた。
このとき、できた精子すべての核にふくまれる染色体の数を合計すると、何本ですか。
ある動物の精子の核にふくまれる染色体の数を調べたところ、12 本であった。この動物の受精卵は体細胞分裂をくり返して胚になる。
この動物の 1 個の受精卵が分裂を始めてから、何回か体細胞分裂をくり返した直後に、胚をつくるすべての細胞の核にふくまれる染色体の数の合計を調べたところ、1536 本であった。このとき、すべての細胞は受精卵から数えて同じ回数だけ分裂していた。
受精卵から数えて、体細胞分裂は何回行われたと考えられますか。
ただし、分裂によって細胞が死んだりなくなったりすることはなく、1 回の分裂で 1 個の細胞は 2 個の細胞になるものとする。また、染色体の数は分裂が終わった直後の核について数えるものとする。
ある動物の受精卵が体細胞分裂を 回くり返したところ、胚をつくる細胞の数は 個になった。このとき、 個の細胞の核にふくまれる染色体の数を合計すると 本であった。
この動物の精子 個の核にふくまれる染色体は何本ですか。ただし、どの細胞も分裂を終えた直後であり、分裂の途中の細胞はないものとする。
植物 A と植物 B について、次のことがわかっている。
植物 A の体細胞 個と、植物 B の体細胞 個をそれぞれ別の容器に入れ、同時に培養を始めた。植物 A の細胞とそれからできた細胞は、どれも 時間ごとに 回ずつ、植物 B の細胞とそれからできた細胞は、どれも 時間ごとに 回ずつ体細胞分裂を行う。同じ容器の細胞はすべて同時に分裂し、細胞が死ぬことはないものとする。また、培養を始めてから最初の分裂が起こるのは、植物 A では 時間後、植物 B では 時間後である。
培養を始めてからちょうど 時間後の分裂が終わった直後に、それぞれの容器のすべての細胞の核にふくまれる染色体の数の合計を調べた。植物 A の細胞の合計は、植物 B の細胞の合計の何倍ですか。
体細胞の核にふくまれる染色体の数が 本である植物から、細胞を 個とり出して培養した。この細胞とそれからできた細胞は、どれも 時間ごとに 回ずつ体細胞分裂を行い、すべての細胞が同時に分裂するものとする。
体細胞分裂では、分裂の前に核の中の染色体がそれぞれ複製されて 倍になり、それが つの細胞に等しく分かれる。
培養を始めてから 時間後に、ちょうど 回目の分裂が終わった。この 時間の間に、複製によって新しくつくられた染色体は全部で何本ですか。ただし、細胞が死ぬことはないものとする。
ある動物の精子 個の核には、 本の染色体がふくまれている。この動物の卵も、精子と同じように減数分裂によってつくられる。
この動物の受精卵を観察したところ、受精卵は受精してから 分後に 回目の体細胞分裂を行い、その後は 分ごとに 回ずつ体細胞分裂をくり返した。ただし、次のように考えるものとする。
受精卵からできたすべての細胞の核にふくまれる染色体の数の合計が、はじめて 本をこえるのは、受精してから何分後ですか。