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生殖と発生
(1)生殖とは
生物が子孫を残すために自分の遺伝情報を複製し、新しい個体を作るはたらきを生殖といいます。生殖には、無性生殖と有性生殖があります。 無性生殖は、性とは無関係なはたらきによってできる生殖で分裂・出芽・胞子生殖・栄養生殖があります。
有性生殖は、配偶子(精子・卵)を作り、2個の配偶子が合体する事で増える生殖方法です。
無性生殖の種類 解説
分裂 からだが2つ以上に分裂して増える形式。
出芽 親の体にできた小突起から新個体ができる形式。単細胞生物では酵母菌、多細胞生物では海綿動物などで見られます。
胞子生殖 植物や菌類が胞子や遊走子(運動性を持つ胞子)で生殖を行う形式
栄養生殖 胚・種子を経由せずに根・茎・葉などの栄養器官から、次の世代の植物が繁殖する形式。

(2)減数分裂とは
精子や卵といった生殖細胞は、染色体数が通常の体細胞の半数しか含まれていません。 これは生殖細胞が形成される過程で、染色体数の半減が起こるからです。この特別な細胞分裂のことを減数分裂といいます。

(3)発生のしくみ
[卵割]
 卵子が精子と受精し、受精卵から成体になるまでの過程を発生といい、発生の初期段階に行われる特殊な体細胞分裂を卵割といい、卵割でできた細胞を割球といいます。 受精卵の分裂は体細胞分裂であるが,細胞の肥大を伴わない分裂,すなわち娘細胞(この場合,割球という)は次第に小さくなる特殊な細胞分裂であるので卵割といいます。 卵割というのは、決まった方向に起こります。

[等黄卵・端黄卵・心黄卵]
卵割は卵黄の量と分布に影響され、等黄卵、端黄卵、心黄卵に分類される。卵黄は粘り気が強く細胞質の分裂を妨げるため、卵の種類(等黄卵、端黄卵、心黄卵)によって卵割が異なります。

[ウニの発生]
ウニの卵は、等黄卵です。受精卵が卵割を始め、自分で食物を採取できるようになったものを胚といいます。
発生期 解説
受精卵 受精膜に包まれている。
2細胞期 受精卵が縦に割れる(経割)。
4細胞期 もう一度、縦に割れて4つの割球になる。
8細胞期 赤道面で割れて(緯割)、8つの割球になる。内部に卵割腔ができる。
16細胞期 植物極側に、新しく小さな4つの小割球ができる。
桑実胚期 胚全体が、桑の実にそっくりになる。
胞胚期(ふ化) 内部の卵割腔が大きくなり、胞胚腔と呼ばれる。
原腸胚期 胞胚腔内へ細胞が遊離し、植物極側から原口となる陥入がはじまる。原腸が出来て、外胚葉中胚葉内胚葉に分化する。
プルテウス幼生 扁平な逆三角形となり、腕を生じる。 また、原口が肛門となる。
幼生 とげ、管足、口器ができ、変態して小さなウニとなる。
成体 生殖腺や体腔ができ、成長して成体となる。


[カエルの発生]
カエルの卵は、端黄卵です。卵割は全割であり、卵黄の多い植物極側では大きな割球を動物極側では小さな割球を生じます。
発生期 解説
受精卵 黒色の動物極が上に、白色の植物極が下側になる。
2細胞期 受精卵が縦に割れる(経割)。
4細胞期 もう一度、縦に割れて4つの割球になる。
8細胞期 赤道面よりも動物極側で第3卵割(緯割)が起こるので、動物極側が小さな割球になる。
16細胞期 動物極側で第4卵割(緯割)が起こる
桑実胚期 動物極側の割球は、さらに小さくなり、桑の実の様になる。内部に卵割腔ができる。
胞胚期 卵割腔は、動物極側で発達し、胞胚腔と呼ばれる。(ふ化は、まだしない。)
原腸胚期 [初期]
原口が出来、陥入がはじまる。
[中期]
陥入が進み、胞胚腔は狭くなる。
[後期]
原腸が発達し、外胚葉、中胚葉、内胚葉3つ胚葉が分化する。
神経胚期 [初期]
外胚葉の一部が平たくなり、しゃもじ様の神経板が出来る。
[中期]
背側に神経溝が出来、その下側に脊索、腸管が出来る。
[後期]
胚は、前後に伸びて、しだいにダルマ形になる。
胚葉の分化 外胚葉、中胚葉、内胚葉は、それぞれ分化し、おたまじゃくしとなる。
器官の形成 神経胚期になると、細胞の分化が大きく進み、3つの胚葉から色々な組織や器官が形成される。
成体 各原基から器官が分化して、おたまじゃくしとなり、変態して小さなカエルになる。


[調節卵とモザイク卵]
ウニの2細胞期、4細胞期の胚の割球を分離して、飼育した結果、どの割球からも小さいが完全な個体が得られます。(ドイツのドリーシュが実験) しかし、クシクラゲやホヤでは2細胞期の割球を半分に分離すると、それぞれから体の半分しか作られません。 ウニや哺乳類の卵は、一部の細胞が失われても周りの細胞で補う力(調節力)が強い。このような卵を調節卵といいます。 クシクラゲなどは調節力が弱く失われた部分を補うことができません。
このような卵をモザイク卵といます。
調節卵とモザイク卵は、どちらが優れているというわけではなく、細胞は発生の過程で、どの細胞が将来どの器官になるか決定されます。その決定が早いか遅いかの違いです。

[胚の原基分布図]
胚のさまざまな部位が将来どのような組織や器官に分化するのかを予定運命と呼び、表面各部の細胞が、将来どのような組織や器官を作るのか示した図を原基分布図といいます。 ドイツの生物学者フォークトは、イモリの胞胚や初期原腸胚の表面を、様々な色素で染め分けて(局所生体染色法)、それぞれの領域がどのような分化を遂げるかを追跡しました。 そして、予定運命を胞胚上にマッピングして示した図である原基分布図を完成させました。

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NHK高校講座 生物(要点と動画)
いろいろな生殖
発生の過程Ⅰ
発生の過程Ⅱ
発生のしくみ

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