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被子植物(ひししょくぶつ)の生殖(せいしょく)と発生(はっせい)

カエル先生重複受精(じゅうふくじゅせい)は精細胞(せいさいぼう)2個(こ)が別々(べつべつ)の相手(あいて)と受精(じゅせい)する。胚乳(はいにゅう)が3nになる理由(りゆう)はそこだよ。

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  1. **花粉(かふん)**の中(なか)には精細胞(せいさいぼう)(新しいタブで開きます)がつくられ、**胚(はい)のう**には卵細胞(らんさいぼう)と中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))などがつくられる。
  2. 被子植物(ひししょくぶつ)(新しいタブで開きます)では、2個(こ)の精細胞(せいさいぼう)が別々(べつべつ)の相手(あいて)と受精(じゅせい)(新しいタブで開きます)する**重複受精(じゅうふくじゅせい)**によって、2nの**胚(はい)**と3nの**胚乳(はいにゅう)**ができる。
  3. 胚(はい)・胚乳(はいにゅう)は種子(しゅし)の内部(ないぶ)をつくり、周囲(しゅうい)の組織(そしき)は**種皮(しゅひ)**になる。花(はな)の各(かく)器官(きかん)の分化(ぶんか)は**ABCモデル**で説明(せつめい)される。

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詳しく

花粉(かふん)と胚(はい)のうの形成(けいせい)

被子植物(ひししょくぶつ)のおしべの中(なか)では、花粉(かふん)がつくられる過程(かてい)で分裂(ぶんれつ)が起(お)こり、花粉(かふん)の中(なか)に精細胞(せいさいぼう)がつくられる。

一方(いっぽう)、めしべの子房(しぼう)の中(なか)では、分裂(ぶんれつ)を経(へ)て胚(はい)のうがつくられる。胚(はい)のうの中(なか)には、受精(じゅせい)に使(つか)われる卵細胞(らんさいぼう)と、2個(こ)の極(きょく)核(かく)をもつ中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)などがそろう。

花粉(かふん)が柱頭(ちゅうとう)に付(つ)くと花粉管(かふんかん)を伸(の)ばし、花粉管(かふんかん)の中(なか)を通(とお)って精細胞(せいさいぼう)が胚(はい)のうまで運(はこ)ばれる。

重複受精(じゅうふくじゅせい)と胚(はい)発生(はっせい)(胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ))

胚(はい)のうに達(たっ)した花粉管(かふんかん)から、2個(こ)の精細胞(せいさいぼう)が放出(ほうしゅつ)される。一方(いっぽう)の精細胞(せいさいぼう)は卵細胞(らんさいぼう)と受精(じゅせい)して2nの受精卵(じゅせいらん)になり、もう一方(いっぽう)の精細胞(せいさいぼう)は中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))と受精(じゅせい)して3nの細胞(さいぼう)になる。この2組(くみ)の受精(じゅせい)が同時(どうじ)に起(お)こる仕組(しく)みを重複受精(じゅうふくじゅせい)という。

受精卵(じゅせいらん)は分裂(ぶんれつ)を繰(く)り返(かえ)して胚(はい)になり、中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)から生(しょう)じた3nの細胞(さいぼう)は分裂(ぶんれつ)を繰(く)り返(かえ)して胚乳(はいにゅう)になる。胚乳(はいにゅう)には、胚(はい)が育(そだ)つための栄養(えいよう)が蓄(たくわ)えられる。

胚(はい)のうを包(つつ)んでいた周囲(しゅうい)の組織(そしき)(珠皮(しゅひ))は、種子(しゅし)が成熟(せいじゅく)する過程(かてい)で種皮(しゅひ)になる。胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ)がそろうことで、1つの種子(しゅし)になるのだ。

重複受精による胚と胚乳の形成Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

器官(きかん)分化(ぶんか)とABCモデル

花(はな)は外側(そとがわ)から内側(うちがわ)へ、がく・花弁(かべん)・おしべ・めしべの順(じゅん)に器官(きかん)ができる仕組(しく)みだ。それぞれの器官(きかん)がどの位置(いち)にできるかは、花芽(かが)の中(なか)で働(はたら)く遺伝子(いでんし)の組(く)み合(あ)わせ(新しいタブで開きます)によって決(き)まる。

花(はな)の各(かく)器官(きかん)の分化(ぶんか)を説明(せつめい)する考(かんが)え方(かた)がABCモデルだ。花芽(かが)をいくつかの領域(りょういき)に分(わ)け、A・B・Cの3種類(しゅるい)の遺伝子(いでんし)(新しいタブで開きます)群(ぐん)がどの領域(りょういき)で働(はたら)くかの組(く)み合(あ)わせによって、その領域(りょういき)にできる器官(きかん)が決(き)まるとする考(かんが)え方(かた)である。

たとえば、Aのみが働(はたら)く領域(りょういき)ではがくができ、AとBが働(はたら)く領域(りょういき)では花弁(かべん)ができるように、遺伝子(いでんし)の組(く)み合(あ)わせの違(ちが)いが器官(きかん)の違(ちが)いを生(う)み出(だ)すと考(かんが)えられている。

ABCモデルによる花の器官分化Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 4花粉(かふん)と胚(はい)のうの中(なか)にそれぞれつくられる配偶(はいぐう)子(こ)(細胞(さいぼう))はどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/angiosperm-reproduction-and-embryogenesis/?from=print#quiz

  1. 花粉(かふん)と胚(はい)のうの中(なか)にそれぞれつくられる配偶(はいぐう)子(こ)(細胞(さいぼう))はどれか。

    • ◯ 花粉(かふん)と胚(はい)のうのどちらにも精細胞(せいさいぼう)だけがつくられる
    • ◯ 花粉(かふん)と胚(はい)のうのどちらにも卵細胞(らんさいぼう)だけがつくられる
    • ◯ 花粉(かふん)に精細胞(せいさいぼう)、胚(はい)のうに卵細胞(らんさいぼう)と中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)
    • ◯ 花粉(かふん)に卵細胞(らんさいぼう)、胚(はい)のうに精細胞(せいさいぼう)

    正解:花粉に精細胞、胚のうに卵細胞と中央細胞
    花粉(かふん)の中(なか)には精細胞(せいさいぼう)(新しいタブで開きます)がつくられ、胚(はい)のうの中(なか)には卵細胞(らんさいぼう)と中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))などがつくられる。

  2. 重複受精(じゅうふくじゅせい)によってできる受精卵(じゅせいらん)と胚乳(はいにゅう)のもとになる細胞(さいぼう)の染色体(せんしょくたい)(新しいタブで開きます)数(すう)はどうなるか。

    • ◯ 受精卵(じゅせいらん)は2n、胚乳(はいにゅう)のもとになる細胞(さいぼう)は3n
    • ◯ どちらも2n
    • ◯ 受精卵(じゅせいらん)は3n、胚乳(はいにゅう)のもとになる細胞(さいぼう)は2n
    • ◯ どちらも3n

    正解:受精卵は2n、胚乳のもとになる細胞は3n
    一方(いっぽう)の精細胞(せいさいぼう)と卵細胞(らんさいぼう)が受精(じゅせい)(新しいタブで開きます)して2nの受精卵(じゅせいらん)になり、もう一方(いっぽう)の精細胞(せいさいぼう)と中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))が受精(じゅせい)して3nの細胞(さいぼう)になる。

  3. 種子(しゅし)を構成(こうせい)する胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ)のもとになるものの組(く)み合(あ)わせとして正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 胚(はい)は受精卵(じゅせいらん)、胚乳(はいにゅう)は中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)由来(ゆらい)の3nの細胞(さいぼう)、種皮(しゅひ)は周囲(しゅうい)の組織(そしき)
    • ◯ 胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ)はすべて同(おな)じ受精卵(じゅせいらん)から生(しょう)じる
    • ◯ 胚(はい)は胚乳(はいにゅう)、胚乳(はいにゅう)は受精卵(じゅせいらん)、種皮(しゅひ)は花粉(かふん)
    • ◯ 胚(はい)は種皮(しゅひ)、胚乳(はいにゅう)は受精卵(じゅせいらん)、種皮(しゅひ)は中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)

    正解:胚は受精卵、胚乳は中央細胞由来の3nの細胞、種皮は周囲の組織
    受精卵(じゅせいらん)は分裂(ぶんれつ)して胚(はい)になり、中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)から生(しょう)じた3nの細胞(さいぼう)は胚乳(はいにゅう)になる。胚(はい)のうを包(つつ)む周囲(しゅうい)の組織(そしき)は種皮(しゅひ)になる。

  4. 花(はな)の各(かく)器官(きかん)の分化(ぶんか)を説明(せつめい)するABCモデルの考(かんが)え方(かた)として正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 1種類(しゅるい)の遺伝子(いでんし)だけで花(はな)の形(かたち)がすべて決(き)まる
    • ◯ A・B・Cの遺伝子(いでんし)群(ぐん)は常(つね)にすべての領域(りょういき)で同時(どうじ)に働(はたら)く
    • ◯ 器官(きかん)の分化(ぶんか)は遺伝子(いでんし)に関係(かんけい)なく位置(いち)だけで決(き)まる
    • ◯ A・B・Cの遺伝子(いでんし)群(ぐん)の組(く)み合(あ)わせによって各(かく)領域(りょういき)にできる器官(きかん)が決(き)まる

    正解:A・B・Cの遺伝子群の組み合わせによって各領域にできる器官が決まる
    ABCモデルは、花芽(かが)の各(かく)領域(りょういき)でA・B・Cの3種類(しゅるい)の遺伝子(いでんし)(新しいタブで開きます)群(ぐん)がどの組(く)み合(あ)わせで働(はたら)くかによって、その領域(りょういき)にできる器官(きかん)が決(き)まるという考(かんが)え方(かた)である。

単元のポイント

  • 花粉(かふん)と胚(はい)のう 精細胞(せいさいぼう)をつくる花粉(かふん)と、卵細胞(らんさいぼう)や中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))などをつくる胚(はい)のう
  • 重複受精(じゅうふくじゅせい) 2個(こ)の精細胞(せいさいぼう)がそれぞれ卵細胞(らんさいぼう)・中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)と受精(じゅせい)する被子植物(ひししょくぶつ)に特有(とくゆう)の受精(じゅせい)の仕組(しく)み
  • 胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ) 受精卵(じゅせいらん)(2n)が育(そだ)つ胚(はい)、極(きょく)核(かく)と精細胞(せいさいぼう)から育(そだ)つ3nの胚乳(はいにゅう)、周囲(しゅうい)の組織(そしき)から育(そだ)つ種皮(しゅひ)
  • ABCモデル 花(はな)のがく・花弁(かべん)・おしべ・めしべができる位置(いち)を、組(く)み合(あ)わさって働(はたら)く遺伝子(いでんし)の種類(しゅるい)で説明(せつめい)する考(かんが)え方(かた)

出典・クレジット

  • 単元の構成:文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)」(新しいタブで開きます)(政府標準利用規約 2.0)
  • 学習指導要領の該当箇所:高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 理科編 理数編 生物 (4)生物の環境応答 ア(ア)動物の反応・(イ)植物の環境応答(新しいタブで開きます)(解説p.140〜143。(4)生物の環境応答は(ア)動物の反応(㋐刺激の受容と反応:眼などの受容器、ニューロンの興奮とその伝導・伝達、効果器としての筋肉の収縮を明記。本単元では受容器としての眼を1ページ、ニューロンでの興奮の伝導を1ページ、シナプスでの伝達を1ページ、筋肉の収縮のしくみを1ページに分けて扱う。㋑動物の行動:生得的行動と学習による行動に触れることを明記。本単元では1ページで扱う)、(イ)植物の環境応答(㋐植物の環境応答:被子植物の配偶子形成と重複受精、器官の分化、植物ホルモンの働き、光受容体の働きを明記。本単元では被子植物の生殖と発生を1ページ、植物ホルモンと光受容体による光周性を1ページに分けて扱う)で、7ページの構成はこの項目分けに対応する。刺激と反応の基本的な仕組み(感覚器官・中枢神経・反射・筋肉の基本的な働き)や自律神経系・内分泌系による調節は、中学理科「刺激と反応」(stimulus-and-response)や高校「生物基礎」の「神経系による情報の伝達」(nervous-system-information-transfer)・「自律神経系の働き」(autonomic-nervous-system-function)・「内分泌系とホルモン」(endocrine-system-and-hormones)で既に扱っているため、本単元では静止電位・活動電位・跳躍伝導・シナプスの伝達機構・筋収縮の分子機構・動物の行動の分類・被子植物の重複受精・植物ホルモンと光周性など、生物基礎より1段深い仕組みに絞って扱う。花のつくり(flower-structure)とも重複させず、被子植物の生殖と発生では配偶子形成・重複受精・胚発生・ABCモデルに絞った。)
  • 事実データ:Wikidata の項目 Q25314(新しいタブで開きます)(CC0)
  • 文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 理科編 理数編」p.140〜143(新しいタブで開きます)
  • 本文:Manazoo 編集部
  • 図(花粉管から放出された2個の精細胞がそれぞれ卵細胞と中央細胞に受精し2nの胚と3nの胚乳ができる重複受精の仕組みを示した図):Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図) / 出典(新しいタブで開きます)
  • 図(花芽の4つの領域にA・B・Cの遺伝子群が組み合わさって働きがく・花弁・おしべ・めしべができる位置を示した図):Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図) / 出典(新しいタブで開きます)
  • 最終確認日:

単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。

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単元のポイント
  • 花粉(かふん)と胚(はい)のう 精細胞(せいさいぼう)をつくる花粉(かふん)と、卵細胞(らんさいぼう)や中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)(極(きょく)核(かく)2個(こ))などをつくる胚(はい)のう
  • 重複受精(じゅうふくじゅせい) 2個(こ)の精細胞(せいさいぼう)がそれぞれ卵細胞(らんさいぼう)・中央(ちゅうおう)細胞(さいぼう)と受精(じゅせい)する被子植物(ひししょくぶつ)に特有(とくゆう)の受精(じゅせい)の仕組(しく)み
  • 胚(はい)・胚乳(はいにゅう)・種皮(しゅひ) 受精卵(じゅせいらん)(2n)が育(そだ)つ胚(はい)、極(きょく)核(かく)と精細胞(せいさいぼう)から育(そだ)つ3nの胚乳(はいにゅう)、周囲(しゅうい)の組織(そしき)から育(そだ)つ種皮(しゅひ)
  • ABCモデル 花(はな)のがく・花弁(かべん)・おしべ・めしべができる位置(いち)を、組(く)み合(あ)わさって働(はたら)く遺伝子(いでんし)の種類(しゅるい)で説明(せつめい)する考(かんが)え方(かた)