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ただきよかたづ
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原核細胞と真核細胞原核細胞ラン藻類と細菌類がある核や核膜がなく,DNA がむき出しミトコンドリア, ゴルジ体はない真核細胞は細胞小器官が発達原核細胞のつくり普段目にしている生物のヒト, ネコ, ハエ, サクラ, チューリップなどほとんどは真核細胞でできている原始的な生物である細菌類やラン藻類は原核細胞でできているラン藻類ユレモネンジュモアナベナ細菌類大腸菌乳酸菌結核菌

しかし葉緑体はなく, チラコイドというものがあるこのチラコイドは代謝の分野で詳しくやるが, 光合成色素が含まれている真核細胞のつくり上記の通り, よく目にする生物の細胞であるミトコンドリア, ゴルジ体, 小胞体, リソソームなどがあり, 染色体を核の中に収納しているまた藻類や植物細胞には葉緑体もある動物細胞には細胞壁がなく, 細胞膜がむき出しになっている

1 原核細胞と真核細胞原核細胞ラン藻類と細菌類がある核や核膜がなく,DNA がむき出しミトコンドリア, ゴルジ体はない真核細胞は細胞小器官が発達原核細胞のつくり普段目にしている生物のヒト, ネコ, ハエ, サクラ, チューリップなどほとんどは真核細胞でできている原始的な生物である細菌類やラン藻類は原核細胞でできているラン藻類ユレモネンジュモアナベナ細菌類大腸菌乳酸菌結核菌亜硝酸菌紅色硫黄細菌緑色硫黄細菌さて, その原核細胞であるが, 核がない染色体もなく,DNA が無造作に入っているミトコンドリア, リソソーム, 小胞体などの細胞小器官もないがリボソームだけは入っているリボソームはタンパク質合成に必要で, もしもなかったら細胞分裂すらできないさらに細胞は細胞膜で包まれており, その外側は細胞壁でコーティングされているラン藻類は光合成ができるしかし葉緑体はなく, チラコイドというものがあるこのチラコイドは代謝の分野で詳しくやるが, 光合成色素が含まれている真核細胞のつくり上記の通り, よく目にする生物の細胞であるミトコンドリア, ゴルジ体, 小胞体, リソソームなどがあり, 染色体を核の中に収納しているまた藻類や植物細胞には葉緑体もある動物細胞には細胞壁がなく, 細胞膜がむき出しになっている下の表に原核細胞と真核細胞が持つものをまとめた +はある,-はないことを表す細胞膜細胞壁リボソームゴルジ体ミトコンドリア葉緑体細菌 ( 原核 ) ラン藻 ( 原核 ) 動物 ( 真核 ) 植物 ( 真核 ) 共生説進化の単元で詳しくやるが, マーグリスによって提唱され, 現在も強く支持されている約 25 億年前くらいに真核細胞の生物が現れたが, これはある原核細胞の生物に好気性の細菌とラン藻類のようなものが入り込んで共生し, それぞれミトコンドリア, 葉緑体になったという説ミトコンドリアと葉緑体はどちらも二重膜の構造をしており, さらに核とは別の DNA を持ち, 自力で増殖できるこれが共生説の根拠であるただし, この共生説は生物 II の範囲である b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

細胞細ロバートフックが細胞と名づける 1838 年シュライデンが植物細胞で 1839 年シュワンが動物細胞で細胞説を提唱細胞小器官の役割は生物学の基礎胞ロバートフックがコルクを顕微鏡で見たとき, 小さな単位でできていることが分かったこれを細胞 (cell) と名づけたことから始まる植物学者のシュライデンと動物学者のシュワンによって細胞説が唱えられた

を合成する二重膜でできており, 独自の DNA を持つリボソームリソソームとにより, 異物を排除できるゴルジ体はたらきがあるダルマの形タンパク質を合成する場所あまり出題されない物質を加水分解するこ薄い袋のような形をしている主として分泌の液胞熟した植物細胞に多い主に水分だが, アントシアンなどの色素が溶けている中心体 ( 高等植物にはない )

2 細胞細ロバートフックが細胞と名づける 1838 年シュライデンが植物細胞で 1839 年シュワンが動物細胞で細胞説を提唱細胞小器官の役割は生物学の基礎胞ロバートフックがコルクを顕微鏡で見たとき, 小さな単位でできていることが分かったこれを細胞 (cell) と名づけたことから始まる植物学者のシュライデンと動物学者のシュワンによって細胞説が唱えられた細胞小器官の役目細胞小器官の役割は大まかに覚えておいてもらいたい核この中に遺伝子の本体である DNA が, 染色体に巻きついて収納されているまた, 中にある核小体は, リボソームの成分 (rrna) を合成しているミトコンドリア好気呼吸の場である外から取り入れた酸素を使い, 糖や脂質などを分解し, エネルギー物質である ATP( アデノシン三リン酸 ) を合成する二重膜でできており, 独自の DNA を持つリボソームリソソームとにより, 異物を排除できるゴルジ体はたらきがあるダルマの形タンパク質を合成する場所あまり出題されない物質を加水分解するこ薄い袋のような形をしている主として分泌の液胞熟した植物細胞に多い主に水分だが, アントシアンなどの色素が溶けている中心体 ( 高等植物にはない ) 微小管であり, べん毛や紡錘糸の形成の役割を果たす葉緑体 ( 植物のみ ) 有名な光合成の場であり, チラコイドを持つ細胞壁細胞膜細胞壁はセルロース ( 繊維 ) でできており, 植物細胞や菌類にしかない水も溶質も通す全透性である細胞膜は全生物が持つ, 外界と細胞内を仕切る膜である水と一部の溶質は通すが, 通さない溶質もある半透性の性質である b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

ミクロメーター標本の大きさ測定顕微鏡で標本を観察し, その具体的な大きさを知るためにはミクロメーターというツールを使う接眼ミクロメーターと対物ミクロメーターがあり, それぞれ接眼レンズとステージにセットする接眼ミクロメーターは小さな円盤状のガラスに細かい目盛がうってあるものであるまた, 対物ミクロメーターはスライドガラスと同じ形をしていて, 中心に目盛がうってある

接眼ミクロメーターは円盤状接眼レンズに取り付ける対物ミクロメーターはスライドガラス状ステージに取り付ける観察は接眼ミクロメーターのみ使用眼ミクロメーターのみを用いて大きさを測定することになる接眼ミクロメーターは対物レンズよりも目に近い側に置くので対物レンズで拡大されないそのためレボルバーを回して倍率を変えても目盛だけは変わらないので, 倍率ごとに目盛の意味が違ってくるだから,

3 ミクロメーター標本の大きさ測定顕微鏡で標本を観察し, その具体的な大きさを知るためにはミクロメーターというツールを使う接眼ミクロメーターと対物ミクロメーターがあり, それぞれ接眼レンズとステージにセットする接眼ミクロメーターは小さな円盤状のガラスに細かい目盛がうってあるものであるまた, 対物ミクロメーターはスライドガラスと同じ形をしていて, 中心に目盛がうってあるその対物ミクロメーターは通常,1 目盛は 10µm(10 ミクロン :1mm の 100 分の 1 1 ミクロンは 1/1000mm) となっているこの対物ミクロメーターの上にゾウリムシやミドリムシを置くと目盛が見えなく, 測定できないそこで標本を観察するときには対物ミクロメーターは取り外し, 接接眼ミクロメーターは円盤状接眼レンズに取り付ける対物ミクロメーターはスライドガラス状ステージに取り付ける観察は接眼ミクロメーターのみ使用眼ミクロメーターのみを用いて大きさを測定することになる接眼ミクロメーターは対物レンズよりも目に近い側に置くので対物レンズで拡大されないそのためレボルバーを回して倍率を変えても目盛だけは変わらないので, 倍率ごとに目盛の意味が違ってくるだから, 倍率を変えるごとに現在見えている接眼ミクロメーターの 1 目盛が何 µm なのか調べるために対物ミクロメーターを使うのである要するに対物ミクロメーターは目盛のための目盛である目盛合せ右図のように, 両ミクロメーターをセットして検鏡すると,2 種類の目盛が見える接眼ミクロメーターを回し,2 種類の目盛を平行になるように合わせるそして目盛が重なる部分を探す対物ミクロメーターは 1 目盛が 10µm だから, 例えば図のように接眼ミクロメーター 6 目盛分が対物ミクロメーター 9 目盛分 (90µm) となっていれば, 現在見えている接眼ミクロメーターは 1 目盛が 90 6 = 15µm とわかるあとはそれを使えば標本の大きさが分かるこのミクロメーターの使い方はたまに出題されることがある練習問題などは公式として覚えれば問題が解けるが国立二次試験の入試問題となると, 根本を理解していないとキツいかもしれない中には球形の細胞の体積を計算させる問題もあるその際, 半径を r とした場合, 球の体積の公式 V = 4 3 πr3 を使う必要があるので注意してほしい b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

斜面に物体が転がることに例えて濃度勾配があるという表現をするさて,2 つの水溶液を半透膜で仕切るとどうなるか半透膜というのは, 溶媒と一部の溶質は通れるが, 大きな溶質は通れないような膜であり, 細胞膜はこれにあたる人工的なものではセロハンなどがある自然界の掟は濃度を統一させようとすることであるが,

ファントホッフの式というものがあり, 浸透圧 Π[atm] は, モル濃度 c[mol/l] に比例する T [K] を絶対温度,R[atm l/mol K] を定数として,Π = crt となる植物細胞の浸透圧植物細胞の細胞壁は全透膜, 細胞膜は半透膜でできているということは高張液に細胞を浸すと細胞膜内の水が抜けて細胞質がしぼむ

4 浸透圧 (I) 浸透圧の概要 ( 改訂 1.0) 浸透圧は水を吸い寄せる作用 Π = crt 浸透圧と濃度は比例する浸透圧と体積は反比例する植物細胞は吸水力 = 浸透圧 - 膨圧浸透圧コーヒーや紅茶にミルクを入れたり, 風呂に入浴剤を入れると, 何もしなくても拡散して均一に混ざるこれは自然界の掟の一つであり, 受動輸送とよばれる溶質が濃い所から薄い所へ溶質が流れる状態を, 斜面に物体が転がることに例えて濃度勾配があるという表現をするさて,2 つの水溶液を半透膜で仕切るとどうなるか半透膜というのは, 溶媒と一部の溶質は通れるが, 大きな溶質は通れないような膜であり, 細胞膜はこれにあたる人工的なものではセロハンなどがある自然界の掟は濃度を統一させようとすることであるが, 溶質は半透膜を通過できないので代わりに水が通過するこのとき, 水は濃度の薄い方から濃い方へ移動し, 濃い水溶液を薄める形になる濃度の高い水溶液は高張液とよばれ, 水を吸収する力が強いまた薄い水溶液は低張液とよばれる浸透圧は濃い水溶液が薄い水溶液から水を奪うナメクジに塩をかけると水が抜けるのはこの原理であるファントホッフの式というものがあり, 浸透圧 Π[atm] は, モル濃度 c[mol/l] に比例する T [K] を絶対温度,R[atm l/mol K] を定数として,Π = crt となる植物細胞の浸透圧植物細胞の細胞壁は全透膜, 細胞膜は半透膜でできているということは高張液に細胞を浸すと細胞膜内の水が抜けて細胞質がしぼむしかし硬く頑丈で水を通す細胞壁はそのままだから, 結局細胞膜が細胞壁から離れる原形質分離が起こる逆に低張液に入れると, 細胞質が膨らむそれに押されて細胞壁も多少膨らむが, 細胞膜が細胞壁を押す圧力を膨圧というしかし細胞壁は硬いので, 細胞膜が膨らんでも押し返す ( 壁圧 ) ため, 細胞質からは水が少し漏れ出す物理の力学の作用反作用の法則より, 膨圧と壁圧が等しくなるよって, 膨圧があるとき, 水が外へ出てしまうので, 水を吸う力は弱くなるよって, 植物細胞での吸水力は吸水力 = 浸透圧膨圧の関係が成り立つまた, 細胞の体積と浸透圧は反比例する細胞が吸水して膨張したときは濃度が薄くなるので, ファントホッフの式より浸透圧が低くなる体積と圧力の積は一定として計算すればよい b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

浸透圧 (II) 浸透圧計算細胞の体積と浸透圧は反比例する 1 体積 1.2 倍で浸透圧倍に 1.

細胞を色々な濃度の溶液に浸したとき, 細胞の体積と浸透圧は反比例することであるつまり, 細胞が外液から水を吸収して大きくなると, 細胞内の濃度が下がり浸透圧も下がる例題を考えてみたい例題浸透圧 6.0atm のスクロース溶液が等張である植物細胞 A を, 浸透圧 4.

0atm の低張液に入れたときの浸透圧を P とすれば, 吸水力 6 1 = P 1.2 P = 5.0atm 外液から吸い取られる力, つまり外液浸透圧と吸水力がつり合うことで平衡が保たれているこのとき吸水力は外液と同じ 4.0atm 膨圧吸水力 = 浸透圧 - 膨圧の式に当てはめてやればよい 4.0 = 5.

5 浸透圧 (II) 浸透圧計算細胞の体積と浸透圧は反比例する 1 体積 1.2 倍で浸透圧倍に 1.2 植物細胞の場合は膨圧がかかる植物は吸水力 = 浸透圧 - 膨圧放置すると, 吸水力と外部浸透圧がつり合う植物細胞の浸透圧植物細胞には細胞壁があり, 蒸留水に浸してもある程度まで膨張するが, 次第に細胞壁に絞られて水が抜ける絞られる力を壁圧というが, この大きさは膨圧に等しい必ず知っておいてほしい知識であるが, 細胞を色々な濃度の溶液に浸したとき, 細胞の体積と浸透圧は反比例することであるつまり, 細胞が外液から水を吸収して大きくなると, 細胞内の濃度が下がり浸透圧も下がる例題を考えてみたい例題浸透圧 6.0atm のスクロース溶液が等張である植物細胞 A を, 浸透圧 4.0atm のスクロース溶液に入れたとき, 細胞 A の大きさ ( 体積 ) は等張液に入れたときの 1.2 倍となったこのとき, 細胞の浸透圧, 膨圧, 吸水力を求めよ浸透圧反比例を用いる右のようなグラフを自分で描くと良いかもしれない等張液に浸したときの体積を 1 として 4.0atm の低張液に入れたときの浸透圧を P とすれば, 吸水力 6 1 = P 1.2 P = 5.0atm 外液から吸い取られる力, つまり外液浸透圧と吸水力がつり合うことで平衡が保たれているこのとき吸水力は外液と同じ 4.0atm 膨圧吸水力 = 浸透圧 - 膨圧の式に当てはめてやればよい 4.0 = 5.0 膨圧となり,1.0atm このように植物細胞を低張液に入れると, 膨圧が発生する浸透圧と体積は反比例し, 吸水力は外液浸透圧とつり合う決して難しい問題ではないが, やり方には慣れておかないと本番でアセる十分に注意してもらいたいまた, 高張液に入れた場合, 原形質分離が起こって外液浸透圧と細胞内浸透圧が同じになるまで水が抜かれるこのとき, 膨圧は生じないので, 細胞内浸透圧は外液浸透圧にそのまま等しくなるいずれにせよ, 水が抜かれて細胞内が濃くなれば吸水力がアップし, 逆に水を吸いすぎて薄くなれば吸水力がダウンするのであり, スポンジやタオルを考えればよい直感的に理解しておくと一層問題が解きやすいといえる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

動物細胞の構造動物細胞には上皮結合筋神経の各組織上皮組織は表皮や分泌腺結合組織は真皮や骨, 腱など筋組織は筋肉, 神経組織はニューロン上皮組織体を保護するものから, 体内の血管, 消化管の内壁部分多くの細胞からなる皮膚の表皮は上皮組織, 真皮は結合組織であることに気をつけてもらいたい

細胞間物質が多い結合組織には細胞は少なく, 細胞間物質が多い結合組織には骨組織, 軟骨組織の他, 血液や腱などがある真皮も結合組織であるが, 血管は筋組織, 上皮組織などあらゆる組織で構成され, 複雑なので気をつけてもらいたいちなみに血管の中を流れる血液は結合組織であるが, 血球が細胞,

いわゆる日常で言う筋肉であり, 自分の意思で動かすことができる随意筋であるしかし疲労しやすい心筋も横紋筋であるが, これは疲労しにくいそれは至極当然で, 心臓の筋肉がすぐに疲れたら困る心筋は不随意筋といい, 自分の意思では動かせず, 自律神経が支配しているまた, 平滑筋には内臓筋がある

6 動物細胞の構造動物細胞には上皮結合筋神経の各組織上皮組織は表皮や分泌腺結合組織は真皮や骨, 腱など筋組織は筋肉, 神経組織はニューロン上皮組織体を保護するものから, 体内の血管, 消化管の内壁部分多くの細胞からなる皮膚の表皮は上皮組織, 真皮は結合組織であることに気をつけてもらいたい上というのは表という意味ではなく, 階層的な上なので, 血管の内皮や消化管の内壁も上皮組織というまた分泌腺も各器官の表面にあるので上皮組織になる結合組織主として骨などがあり, 組織や器官の間を埋める形で分布する上皮組織は細胞がギッシリ詰まっているのに対し, こちら結合組織は細胞は少なく, 細胞間物質が多い結合組織には細胞は少なく, 細胞間物質が多い結合組織には骨組織, 軟骨組織の他, 血液や腱などがある真皮も結合組織であるが, 血管は筋組織, 上皮組織などあらゆる組織で構成され, 複雑なので気をつけてもらいたいちなみに血管の中を流れる血液は結合組織であるが, 血球が細胞, 血しょうが細胞間物質に当たる筋組織筋肉である筋肉には横紋筋と平滑筋がある筋組織は筋繊維 ( または筋細胞 ) という巨大な細胞でできている効果器の単元で学ぶが, 筋繊維と筋原繊維を混同しないようにしてもらいたい横紋筋は横じまが見えて収縮が速い横紋筋には骨格筋と心筋がある骨格筋は足や手や腰など, いわゆる日常で言う筋肉であり, 自分の意思で動かすことができる随意筋であるしかし疲労しやすい心筋も横紋筋であるが, これは疲労しにくいそれは至極当然で, 心臓の筋肉がすぐに疲れたら困る心筋は不随意筋といい, 自分の意思では動かせず, 自律神経が支配しているまた, 平滑筋には内臓筋がある胃などを調節する筋肉で, こちらも不随意筋である神経組織神経細胞 ( またはニューロン ) と神経こうからなる神経こうは覚えなくてもよいが, 神経細胞どうしを結合したり, その間を満たしている物質のことであるニューロンに関しては別の単元で詳しく行うが, 電流が流れることで興奮を伝導, 伝達する b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

植物の細胞植物の組織には分裂組織と永久組織がある分裂組織は頂端分裂組織, 形成層永久組織は表皮組織柔組織機械組織通道組織分裂組織植物細胞の組織は動物細胞の組織と若干違い, 分裂組織と永久組織に大別される分裂組織は細胞分裂がさかんであり,

り横に太るための分裂組織があり, 形成層とよばれる形成層は主として茎の木部と師部の間にあるイネ科植物など単子葉類には形成層がない木には成長しないのであるイネやトウモロコシ, ユリなどの木を見たことのある人はいないと思う

クチクラは油性のワックスとタンパク質のクチンを重ねたもので, 水分の蒸発を防ぐまた, 気孔の周りの孔辺細胞も表皮組織である孔辺細胞は葉緑体を持つ根の根毛なども表皮組織の一部である柔組織葉緑体などの同化組織, 根や茎の髄などの貯蔵組織がある

機械組織細胞壁が厚くなってできた細長い死細胞からなる厚壁組織と細胞壁の角が厚くなった生細胞の厚角組織がある柔組織と機械組織を合わせて基本組織系という通道組織根, 茎, 葉すべての部分に分布し, 木部と師部からなる

7 植物の細胞植物の組織には分裂組織と永久組織がある分裂組織は頂端分裂組織, 形成層永久組織は表皮組織柔組織機械組織通道組織分裂組織植物細胞の組織は動物細胞の組織と若干違い, 分裂組織と永久組織に大別される分裂組織は細胞分裂がさかんであり, 永久組織は器官に分化してしまって細胞分裂を行わない分裂組織には背丈を伸ばす伸長成長をする茎頂分裂組織と根端分裂組織があるこれらをまとめて頂端分裂組織というまた縦に伸びるだけではそのうち自身を支えられなくなり, 倒れてしまう肥大成長, つまり横に太るための分裂組織があり, 形成層とよばれる形成層は主として茎の木部と師部の間にあるイネ科植物など単子葉類には形成層がない木には成長しないのであるイネやトウモロコシ, ユリなどの木を見たことのある人はいないと思う永久組織分化を終えてもう分裂しない組織を永久組織というが, 表皮組織, 柔組織, 機械組織, 通道組織がある表皮組織植物体全体に分布しており, 一層でできた表皮細胞からなる表皮細胞とクチクラをあわせて表皮系というクチクラは油性のワックスとタンパク質のクチンを重ねたもので, 水分の蒸発を防ぐまた, 気孔の周りの孔辺細胞も表皮組織である孔辺細胞は葉緑体を持つ根の根毛なども表皮組織の一部である柔組織葉緑体などの同化組織, 根や茎の髄などの貯蔵組織がある同化組織には葉肉である柵状組織と海綿状組織がある日光のよく当たる葉の表側にしっかりと葉緑体を敷き詰めておけば光合成の効率がよいので基本的に葉の表側に柵状組織, 裏には海綿状組織が分布する柵状組織はその名の通り, フェンスのような形をしている機械組織細胞壁が厚くなってできた細長い死細胞からなる厚壁組織と細胞壁の角が厚くなった生細胞の厚角組織がある柔組織と機械組織を合わせて基本組織系という通道組織根, 茎, 葉すべての部分に分布し, 木部と師部からなる木部は道管と仮道管があるが, これは死細胞からなる根から吸い上げた水や無機塩類などを通すまた師部は師管とそれを構成する細胞からなる同化組織で合成された同化産物を運ぶ光合成で作ったデンプンなどは師管を通るときはスクロースの形になり, 師管を通して運ばぶことを転流という b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

細胞の中には遺伝子の本体となる DNA が入っている染色体がある細胞を増やすのならこの DNA や染色体も増やす必要がある細胞分裂はこの染色体の動きを観察することが大切といえるまず目で見て分からない, 特に変化のない時期を間期という目で見て分裂している様子が分かる時期は分裂期とよばれる間期は代謝の活発な G 1 期,DNA を複製 ( コピー ) している S 期,DNA

8 体細胞分裂 (I) 染色体の動き ( 改訂 2.0) 縦裂は要するに DNA のコピー後期に縦裂した染色体は離れる中期は染色体が赤道面に並ぶ分裂期リボン型の短く太い染色体間期細く長いひも型染色体の行動体細胞分裂は生物体のあらゆる場所にて行われている生きていくには体を成長させたり, 仲間を増やしたり壊れた細胞を新しいものに取り替えたりと細胞分裂は何かと必要である単純に細胞を増やす分裂を体細胞分裂という細胞の中には遺伝子の本体となる DNA が入っている染色体がある細胞を増やすのならこの DNA や染色体も増やす必要がある細胞分裂はこの染色体の動きを観察することが大切といえるまず目で見て分からない, 特に変化のない時期を間期という目で見て分裂している様子が分かる時期は分裂期とよばれる間期は代謝の活発な G 1 期,DNA を複製 ( コピー ) している S 期,DNA 複製後から分裂開始までの G 2 期に分けられるそして分裂期 (M 期 ) は前期中期後期終期の 4 つに分けることができる前期核膜および核小体が見えなくなり, 細く長い染色体はギュッと縮み, リボンのような形になるこのようになることを凝縮するというこのとき,S 期にコピーされた染色体を分裂する準備がなされる 1 本の染色体をよく見ると縦に割れていることが分かるこれを縦裂といい縦裂するのようにサ変動詞的に使う割れた 1 本 1 本を染色分体という分裂期の染色体は両端がやや太く, 真ん中が細いこの細い部分で染色分体どうしが結合しているこの部分を動原体という中期後期紡錘糸が染色体の動原体に結合し, 染色体が赤道面に並ぶ縦裂した染色分体がほどけて 2 本の染色体になるそして両極へ移動するこれにより, 染色体 1 本あたりの DNA 量は軽くなる終期染色体どうしが集まり, 凝縮の逆が起こって細長い形に戻るそして 2 つの核ができ, 核膜と核小体が見えるようになるその後動物細胞と植物細胞とで若干の違いがあるが, 2 つに分かれる細胞質分裂が行われる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

体細胞分裂 (II) 植物動物の違いと観察動物細胞は中心体が両極に移動終期ではくびれが起こる植物細胞は終期で細胞板が形成される細胞分裂にかかる時間は数の比を時間にかける動物細胞と植物細胞の違い細胞分裂中の植物細胞と動物細胞には様々な違いがあるが, イラストにすると非常に分かりやすくなるまず, 紡錘糸の起点について動物細胞は中心体から出てくるが,

そして中期には赤道面に染色体が並び, 紡錘体が完成する後期には染色体が分裂し, 両極へ移動するこの 2 つの期は動物細胞も植物細胞も同じである終期には細胞質が離れ始めるが, 植物細胞は細胞の中央から切れ込みが生じてきてその切れ込みが次第に細胞の外側に進むが, 動物細胞では細胞が外側からくびれて次第に内側へ進むという違いがある

鮮で生きた状態をできるだけ保ちつつ細胞の生命活動を停止させることである塩酸などで解離するこれは細胞どうしの結びつきをゆるめてバラバラにし, 観察しやすいようにするこれをしないと顕微鏡で見たとき, 細胞どうしが重なってしまってよく見えないそして酢酸カーミン液などで染色し, 最後にカバーガラスをかけて完成である 1 固定 2 解離 3 染色 4

9 体細胞分裂 (II) 植物動物の違いと観察動物細胞は中心体が両極に移動終期ではくびれが起こる植物細胞は終期で細胞板が形成される細胞分裂にかかる時間は数の比を時間にかける動物細胞と植物細胞の違い細胞分裂中の植物細胞と動物細胞には様々な違いがあるが, イラストにすると非常に分かりやすくなるまず, 紡錘糸の起点について動物細胞は中心体から出てくるが, 植物細胞は細胞質基質の中から出てくる中心体は微小管の形であり, 強固な紡錘糸を作れるため, 動きの激しい動物細胞には適しているがあまり運動性のない植物細胞は弱い紡錘糸で十分であるため, 高等植物の細胞には必要ない動物細胞は間期に中心体の複製が行われ, 前期に中心体が分裂するが, 植物細胞はそれがない分裂中, 中心体の周りには星状体とよばれるモノが形成されるそして中期には赤道面に染色体が並び, 紡錘体が完成する後期には染色体が分裂し, 両極へ移動するこの 2 つの期は動物細胞も植物細胞も同じである終期には細胞質が離れ始めるが, 植物細胞は細胞の中央から切れ込みが生じてきてその切れ込みが次第に細胞の外側に進むが, 動物細胞では細胞が外側からくびれて次第に内側へ進むという違いがある植物細胞で切れ込みとなる境界のことを細胞板という分裂時間の観察細胞分裂の様子は顕微鏡で観察できるが, 染色しないと見えないよく使われる材料が, 分裂がさかんな根端分裂組織なタマネギの根の先端であるまずは細胞分裂を止め, 崩壊しないように保つために酢酸やホルマリンなどで細胞を固定する生物で言う固定というのは固めるわけではなく, 新鮮で生きた状態をできるだけ保ちつつ細胞の生命活動を停止させることである塩酸などで解離するこれは細胞どうしの結びつきをゆるめてバラバラにし, 観察しやすいようにするこれをしないと顕微鏡で見たとき, 細胞どうしが重なってしまってよく見えないそして酢酸カーミン液などで染色し, 最後にカバーガラスをかけて完成である 1 固定 2 解離 3 染色 4 観察の順で行う時間細胞分裂の所要時間は時間を計れば済むことだが, それは染色しないと見えないし, 染色すると細胞が死ぬので不可能であるそこで多量の細胞を観察した場合, そこに存在する数と時間は比例するという考えを持ち込む分裂周期が 20 時間の細胞を全部で 1000 個観察して分裂期の細胞が 100 個であったなら, 20 時間の 100/1000 が分裂にかかる所要時間と考えるこの例なら 2 時間である b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

体細胞分裂と DNA 量各期ごとの DNA 量核 1 個あたりの DNA 量は, 通常変わらないが, 細胞分裂のときは 2 つの娘核にもとの核と同じだけ DNA を分配するそのため,DNA を複製するので細胞分裂の直前 ( 前期より前 ) では,DNA 量が 2 倍となっている

DNA 合成 ( 複製 ) 準備期 M 期 DNA 合成期 G 2 期 DNA 合成後, 分裂までの状態分裂期は 1 つの核あたりに 2 倍の DNA るだから図 1 の破線のように分裂期の途中でグラフが下がる細胞数の関係図 3 のようなグラフはときおり入試に出る難しい話で

合成期 ) に該当するが, この時期は短く, あっという間に済む ( といっても数分 ) ので数が少ない細胞もいつでも分裂をしているわけではないので 2 のものが最多数となるでは, 頻出の例題を 1 つある植物の体細胞分裂がさかんで分裂周期 20 時間の部分にコ

ヒチンを加えることによって細胞分裂は中期で停止してしまう中期には複製してすぐの DNA があるため,1 本の染色体は 2 本の染色分体からなるこのため DNA 量も 2 倍となり, 通常の体細胞の DNA 量を 2 とした相対値でいうと, 中期では 4 となるここで分

10 体細胞分裂と DNA 量各期ごとの DNA 量核 1 個あたりの DNA 量は, 通常変わらないが, 細胞分裂のときは 2 つの娘核にもとの核と同じだけ DNA を分配するそのため,DNA を複製するので細胞分裂の直前 ( 前期より前 ) では,DNA 量が 2 倍となっているまた, 分裂期である前期中期後期終期は 1 つの細胞とみなすので, この分裂期は 1 つの細胞内に DNA は通常の 2 倍となる染色体 1 本あたりの DNA 量は, 中期から後期に移るときに染色分体がほどけて細胞の両極に移動す間期は長く, 細胞数が多い G 1 期 DNA 合成 ( 複製 ) 準備期 M 期 DNA 合成期 G 2 期 DNA 合成後, 分裂までの状態分裂期は 1 つの核あたりに 2 倍の DNA るだから図 1 の破線のように分裂期の途中でグラフが下がる細胞数の関係図 3 のようなグラフはときおり入試に出る難しい話ではないので, グラフの読み方を知っておいてほしい横軸は細胞内の DNA 量で, 縦軸はそれらの細胞の数でどちらも相対値である DNA 量が 2 のものが最も多く, 次いで 4 のものが多い 2 と 4 の間のものは少ないこれは図 1 でいうと S 期 ( 間期の一部で DNA 合成期 ) に該当するが, この時期は短く, あっという間に済む ( といっても数分 ) ので数が少ない細胞もいつでも分裂をしているわけではないので 2 のものが最多数となるでは, 頻出の例題を 1 つある植物の体細胞分裂がさかんで分裂周期 20 時間の部分にコルヒチンという薬品を加えたコルヒチンは紡錘糸の形成を阻害するはたらきがある時間が 30 時間経った後, 細胞数と細胞あたりの DNA 量のグラフはどのような概形になるか紡錘糸は染色体を引き離すのに重要な役割を果たすしかしコルヒチンを加えることによって細胞分裂は中期で停止してしまう中期には複製してすぐの DNA があるため,1 本の染色体は 2 本の染色分体からなるこのため DNA 量も 2 倍となり, 通常の体細胞の DNA 量を 2 とした相対値でいうと, 中期では 4 となるここで分裂が停止するということは,DNA 量が 4 になった細胞が 2 に戻らないということになるよって, 次々に DNA 量が 4 である細胞が増え, しまいにはこの部分で分裂している細胞すべてが 2 倍の DNA 量となる分裂周期が 20 時間なので,30 時間後は右図のようなグラフとなることが考えられる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

11 減数分裂 ( 改訂 2.5) 何のための減数分裂か子どもは母親と父親の血を半分ずつもらっているとよく言われる血というのは違うが, 事実, 染色体や DNA は母親と父親から半分ずつ来ている減数分裂は DNA を半分にするための分裂である基本的には生物が持つ染色体の数は偶数本であり,2 つずつ同じ形をしたものがある同じ形, 同じ大きさの染色体どうしを互いに相同染色体であるという配偶子 ( 精子や卵 ) には, その相同染色体のうち片方のみが配分されるこれで父親と母親から片方ずつもらい, 新しい子どもの遺伝子が完成する例えば 2n = 6 のとき,3 組の相同染色体をもつという意味であり, それぞれどちらかが分配されるので, できる配偶子は 2 3 = 8 パターンとなる相同染色体の両方が 1 つの娘細胞に入らないようにするため, 相同染色体どうしが対合する対合によってできたやたらとブットい染色体を二価染色体とよぶこのとき染色体は縦裂 ( コピー ) をしているので, 二価染色体は 4 本の染色分体が動原体で結合した状態である体細胞分裂ではこのような状況にはならない DNA の量第一分裂の前期に, 染色体をコピーして対合するので, 第一分裂の中期までは 4 本の染色分体が並ぶ第二分裂で縦裂が解けるため,1 本の染色体に含まれる DNA 量は第二分裂中期に通常の量に戻る最後は 4 つの細胞になるが,DNA を 1 回コピーし 2 回分裂しているので, 初めの半数になる遺伝生殖発生の基礎配偶子を作るための分裂相同染色体は染色体の名前ではない最終的に染色体は半数になる相同染色体のうち片方のみが分配される b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

無性生殖無性生殖には分裂出芽栄養生殖胞子生殖親の遺伝子をそのまま子にただし, 遺伝子が全く変わらないため, 環境の変化には弱い無性生殖生物の目的は自分の種を後世に残すことである原生的な生物の多くは自分の体をコピーして新個体を作る高等な生物ほど生殖方法は複雑である大まかに区切ると自分の遺伝子だけを増やすのを無性生殖, 2 個体以上が遺伝子を出し合って子を作ることを有性生殖という

いう小さな動物である出芽親の体の一部からニョキっと生えてきてそれが子どもになる生殖子は親と比べて小さい酵母菌ヒドラゴカイホヤサンゴゴカイは環形動物の仲間で, ミミズに毛が生えたようなちょっとグロテスクな生き物であるホヤは海底で岩や海藻などに固着して生活している栄養生殖出芽の植物版と思って差し支えない出芽はちょっと気持ち悪いかも知れないが,

12 無性生殖無性生殖には分裂出芽栄養生殖胞子生殖親の遺伝子をそのまま子にただし, 遺伝子が全く変わらないため, 環境の変化には弱い無性生殖生物の目的は自分の種を後世に残すことである原生的な生物の多くは自分の体をコピーして新個体を作る高等な生物ほど生殖方法は複雑である大まかに区切ると自分の遺伝子だけを増やすのを無性生殖, 2 個体以上が遺伝子を出し合って子を作ることを有性生殖という無性生殖で覚えてもらいたいのは, 分裂, 出芽, 栄養生殖, 胞子生殖の 4 つである分裂 1 匹 (1 個 ) の生物から,2 匹以上の固体ができること単細胞生物に多いが, 多細胞生物でも行うヤツがいる単細胞アメーバゾウリムシミドリムシケイソウミカヅキモ多細胞イソギンチャククラゲプラナリアプラナリアは再生の実験動物として使われる扁形動物という小さな動物である出芽親の体の一部からニョキっと生えてきてそれが子どもになる生殖子は親と比べて小さい酵母菌ヒドラゴカイホヤサンゴゴカイは環形動物の仲間で, ミミズに毛が生えたようなちょっとグロテスクな生き物であるホヤは海底で岩や海藻などに固着して生活している栄養生殖出芽の植物版と思って差し支えない出芽はちょっと気持ち悪いかも知れないが, 栄養生殖は植物の茎や根などから子が生まれるタマネギジャガイモサツマイモユキノシタオランダイチゴオニユリユキノシタは葉の裏が赤く, 原形質分離の実験に使われる漢字では雪の下であるが, 大昔は雪の舌と書いていたそうであるサツマイモは根で, ジャガイモは地下茎であるたまに出題される胞子生殖胞子というものを作り, 子孫を増やす方法胞子は遠くへ飛ばされて発芽するので, 種子と似ているしかし種子は配偶子どうしが受精して完成したものであるのに対し, 胞子は減数分裂によってできた胞子がバラ撒かれてそのまま発芽する種子は 2n であるが, 胞子は n で染色体を半分しか持たないシダ植物 ( ワラビトクサスギナ ) コケ植物 ( スギゴケゼニゴケ ) カビキノコワラビとゼンマイは食用のシダ植物キノコは菌類 b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

被子植物の受精花粉母細胞花粉四分子胚のう母細胞胚のう細胞以上が減数分裂その後体細胞分裂を繰り返す中央細胞と卵細胞が重複受精精細胞の形成花粉はおしべの葯の中で作られるまず原生殖細胞である花粉母細胞が減数分裂をする減数分裂後に花粉四分子になる花粉四分子は 1 回体細胞分裂をして花粉になる花粉は花粉管細胞とよばれるが, この核を花粉管核, 花粉管細胞の中に雄原細胞が共存する

卵細胞の形成めしべの中にある胚珠のさらに中には原生殖細胞である胚のう母細胞があるこれが減数分裂をすると 4 つの娘細胞になるが, このうち 3 個は退化消失し, 残った 1 個が胚のう細胞となる種子の養分になるものを 1 ヶ所に集中して蓄えるためである胚のう細胞は次に体細胞分裂を 3 回して 8 個の核を持つ胚のうになる上に描いたイラストのような図を自分で描いて覚えてもらいたい

13 被子植物の受精花粉母細胞花粉四分子胚のう母細胞胚のう細胞以上が減数分裂その後体細胞分裂を繰り返す中央細胞と卵細胞が重複受精精細胞の形成花粉はおしべの葯の中で作られるまず原生殖細胞である花粉母細胞が減数分裂をする減数分裂後に花粉四分子になる花粉四分子は 1 回体細胞分裂をして花粉になる花粉は花粉管細胞とよばれるが, この核を花粉管核, 花粉管細胞の中に雄原細胞が共存する雄原細胞の核は雄原核とよばれるなお, この 2 つの細胞が持つ遺伝子は同じである正誤問題などでよく問われるので覚えておいてほしいその後, 花粉がめしべの柱頭に付着すると, 花粉は柱頭の分泌液から水を吸うことで膨圧を発生させ, 原形質流動によってめしべの中を貫通し, 花粉管をつくる雄原細胞は体細胞分裂をして 2 つの精細胞になり, 花粉管核の後を追う卵細胞の形成めしべの中にある胚珠のさらに中には原生殖細胞である胚のう母細胞があるこれが減数分裂をすると 4 つの娘細胞になるが, このうち 3 個は退化消失し, 残った 1 個が胚のう細胞となる種子の養分になるものを 1 ヶ所に集中して蓄えるためである胚のう細胞は次に体細胞分裂を 3 回して 8 個の核を持つ胚のうになる上に描いたイラストのような図を自分で描いて覚えてもらいたい胚のうは右図のように, 主役である卵細胞と 2 個の助細胞と 3 個の反足細胞と 2 個の中央細胞から構成される中央細胞の核を極核という胚のう中の 8 個の核はすべて遺伝子が同じである何かとよく出るので覚えてもらいたい受精花粉管を通ってやってくる 2 個の精細胞のうち 1 つが卵細胞と合体して胚, つまり新しい命に, もう 1 つは中央細胞と合体して胚乳になる 2 ヶ所で受精が起こることを重複受精といい, 被子植物特有の現象である精細胞は n, 卵細胞も n なので胚は 2n だが, 中央細胞は初めから 2n だから, 受精すると 3n になる胚のう 1 個がそのまま種子になる種子 100 個を作るには,100 個の胚のうが必要なので胚のう母細胞も 100 個必要であるまた精細胞は 200 個必要であるが, これは花粉 100 個でまかなえるので花粉四分子は 100 個必要で, 花粉母細胞はその 1/4 の 25 個で事足りる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

動物の生殖精子形成オスは動く精子, メスは動かず栄養分を蓄える卵を作るこれはどちらも始原生殖細胞から分化するオスの体内ではこれが増殖, 分化して精原細胞となる精原細胞はさらに分裂をして一次精母細胞となるここから減数分裂が始まるのであり, ここまでは体細胞分裂となる一次精母細胞は第一分裂により, 二次精母細胞になる二次精母細胞は第二分裂をし, 精細胞となる

べん毛を動かすための ATP を合成卵形成同じく始原生殖細胞が分裂, 分化し, 卵原細胞, そして一次卵母細胞となり, ここから減数分裂が開始されるというのは精子と同様であるしかし減数分裂は若干ながら違う第一分裂により二次卵母細胞ができるが,1 つしかできないもう 1 つの細胞は第一極体となる第二分裂により二次卵母細胞は卵となるもう片方は第二極体として放出される

14 動物の生殖精子形成オスは動く精子, メスは動かず栄養分を蓄える卵を作るこれはどちらも始原生殖細胞から分化するオスの体内ではこれが増殖, 分化して精原細胞となる精原細胞はさらに分裂をして一次精母細胞となるここから減数分裂が始まるのであり, ここまでは体細胞分裂となる一次精母細胞は第一分裂により, 二次精母細胞になる二次精母細胞は第二分裂をし, 精細胞となる精細胞はもう分裂はしないがさらに分化し, 最終的に精子になる精子はヒトの場合, 右下図のようになる図を描けるようにしておきたい先体核中心体卵膜を溶かす酵素が入っている父親の遺伝子の半分 (n) を持つべん毛を作るミトコンドリアべん毛泳ぐために必要精子も卵も始原生殖細胞原細胞一次母細胞二次母細胞は卵か精一次母細胞から減数分裂が始まるべん毛を動かすための ATP を合成卵形成同じく始原生殖細胞が分裂, 分化し, 卵原細胞, そして一次卵母細胞となり, ここから減数分裂が開始されるというのは精子と同様であるしかし減数分裂は若干ながら違う第一分裂により二次卵母細胞ができるが,1 つしかできないもう 1 つの細胞は第一極体となる第二分裂により二次卵母細胞は卵となるもう片方は第二極体として放出される第二分裂のとき, 第一極体はほとんど分裂しないが, ヒトやゴカイなど一部の動物は第一極体も分裂する極体は退化して消滅するが, 極体のあった位置が卵の動物極となるその反対側が植物極となる少しでも多くの卵黄を 1 個の卵に含めるため, 極体を放出するのである精子は自力で移動できるが栄養分を持たない, 卵は栄養分を持つが自力では移動できないこれは動物でも植物でも同じことであるウニなどは成熟した卵を水中に放出し, 精子がそこに入れば受精する脊椎動物は二次卵母細胞から卵になるとき, 第二分裂中期で分裂が一時停止し, 精子が侵入したとき分裂が再開される精子を 100 個作るには一次精母細胞は 25 個でできるが, 卵 100 個には一次卵母細胞は 100 個必要になる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

核相体細胞には偶数本の染色体染色体が 10 本なら 2n = 10 と表す体細胞 2n, 生殖細胞 n 受精卵は 2n, 胚乳は 3n 受精した場合は単純にたす減数分裂核相はセンター試験や一般入試における大問の中の小問として出題されることが多い入試で出題された場合は点数の稼ぎ所となるようにしっかりと理解しておきたいまず 2n = x の説明からこれは 1 つの体細胞に染色体が

n 本, 卵にも n 本の染色体が入っており, 受精卵は 2n 本となって分かりやすい受精した後に体細胞分裂の卵割を行うが, このとき各割球の核相もいずれも 2n となるヒトやその辺りにウロついているネコ, イヌ, 昆虫など, 普通に生きているものは 2n であり, 精子や卵が n であると思ってもらいたい動物の細胞はこのようになるが, 種子植物は重複

15 核相体細胞には偶数本の染色体染色体が 10 本なら 2n = 10 と表す体細胞 2n, 生殖細胞 n 受精卵は 2n, 胚乳は 3n 受精した場合は単純にたす減数分裂核相はセンター試験や一般入試における大問の中の小問として出題されることが多い入試で出題された場合は点数の稼ぎ所となるようにしっかりと理解しておきたいまず 2n = x の説明からこれは 1 つの体細胞に染色体が n 組 2n 本入っているという意味である基本的に多くの生物は, 染色体を偶数本持つこれは相同染色体が n 組入っているため,2n 本, つまり偶数になる染色体の本数を n や 2n で書いたものを核相という染色体を 2n 本持つ生物から生まれる子もやはり染色体を 2n 本ずつ持つこのとき, 父親から n 本, 母親から n 本もらっていて 2n 本である動物の場合, 精子には n 本, 卵にも n 本の染色体が入っており, 受精卵は 2n 本となって分かりやすい受精した後に体細胞分裂の卵割を行うが, このとき各割球の核相もいずれも 2n となるヒトやその辺りにウロついているネコ, イヌ, 昆虫など, 普通に生きているものは 2n であり, 精子や卵が n であると思ってもらいたい動物の細胞はこのようになるが, 種子植物は重複受精をするため多少ややこしくなるまた, シダコケ植物や菌なども複雑である被子植物の核相葯の中にある花粉母細胞は 2n だが, それが減数分裂してできる花粉四分子はそれぞれ n である花粉四分子は花粉となって核は雄原細胞と花粉管細胞に体細胞分裂するこのとき 2 つの細胞の遺伝子はともに同じであるため, 核相はどちらも n になるまた胚のう細胞が体細胞分裂してできた胚のうは 7 個の細胞と 8 個の核があるが, これら 8 個の核の遺伝子型はすべて同じであり, 核相は n である中央細胞は核を 2 個含むため,2n となるが,2 つの核はもともと同じ胚のう細胞から体細胞分裂し, 分化したものなので DNA 構造は全く同じである受精すると卵細胞 (n) は胚となり, 核相は 2n になるまた中央細胞 (2n) は胚乳になるが,2n + n = 3n となるこれは母親の遺伝子が 2 つ, 父親の遺伝子が 1 つとなるから, 母親 ( めしべ ) から A, 父親 ( おしべ ) から a が分けられた場合, 胚の遺伝子型は Aa, 胚乳の遺伝子型は AAa となる遺伝の分野と併せて出題されることが多いのでチェックしておいてもらいたいある生物において体細胞 1 核内の DNA 量が 1.0pg(p = ) ならば, 精細胞や卵細胞内の DNA 量は 0.50pg, 胚乳は 1.5pg ということになる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

卵割卵割は体細胞分裂の一種動物の種類で異なる 16 細胞期までは同調分裂という分裂周期が短く分裂ごとに割球が小さくなる卵割の種類見事無事に受精できた受精卵は卵割という細胞分裂をして個体へと成長してゆく卵割によってできた新しい細胞を割球という実際は割るわけではなく分裂しているが, 分裂によって細胞が大きく成長せず各割球が小さく細かくなるので割るという表現をしているまた,

卵黄が少なく, 全体に点在している点が特徴 1 回目の卵割である第一卵割は動物極と植物極を結ぶ経線で細胞質が分かれる経割, 第二卵割も経割, 第三卵割は赤道面で行われるこのとき 2 3 = 8 個の割球ができているが,8 個すべての大きさは同じであるこれを等割という哺乳類と棘皮動物 ( ウニナマコヒトデ ) がこの様式である ( 弱 ) 端黄卵卵黄がやや多め第二卵割後の 4

16 卵割卵割は体細胞分裂の一種動物の種類で異なる 16 細胞期までは同調分裂という分裂周期が短く分裂ごとに割球が小さくなる卵割の種類見事無事に受精できた受精卵は卵割という細胞分裂をして個体へと成長してゆく卵割によってできた新しい細胞を割球という実際は割るわけではなく分裂しているが, 分裂によって細胞が大きく成長せず各割球が小さく細かくなるので割るという表現をしているまた, 各割球の分裂は同時に行われるが, これを同調分裂という等黄卵端黄卵等割不等割棘皮動物哺乳類両生類環形動物軟体動物端黄卵盤割鳥類魚類爬虫類心黄卵表割節足動物卵割するとき, 卵黄を切ってはいけないので卵黄をよける形で卵割が行われる各部の名称を左図のように覚えておきたい卵は極体があった方を動物極, 反対側を植物極といい, 地球に見立てて経線や緯線を定義する等黄卵卵黄が少なく, 全体に点在している点が特徴 1 回目の卵割である第一卵割は動物極と植物極を結ぶ経線で細胞質が分かれる経割, 第二卵割も経割, 第三卵割は赤道面で行われるこのとき 2 3 = 8 個の割球ができているが,8 個すべての大きさは同じであるこれを等割という哺乳類と棘皮動物 ( ウニナマコヒトデ ) がこの様式である ( 弱 ) 端黄卵卵黄がやや多め第二卵割後の 4 細胞期までは等黄卵と同じだが, 第三卵割の緯割では赤道よりもやや動物半球寄りで行われるつまり上の方がやや小さめの割球, 下のほうが大きめの割球ができるということであるこれを不等割という両生類がこれである軟体動物 ( イカカイタコ ) や環形動物 ( ミミズヒル ) もこれであるが, 環形動物は厳密にいうとらせん卵割とよばれる卵割様式となる ( 強 ) 端黄卵卵黄が非常に多く, 植物極側に分布するニワトリの卵には巨大な卵黄があるのは冷蔵庫の卵を見れば分かるとおりである卵割は円盤状に行われる盤割となる心黄卵卵黄は中心に多い初めは核の分裂のみが内部で起こり, そのまま表面に達すると細胞質に分かれ, 細胞層ができる表割が起こる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

ウニの発生桑実胚胞胚原腸胚原腸胚期で陥入が始まる陥入して原腸ができる入口の原口は肛門になりプルテウス幼生になる陥入までウニは等黄卵で等割が行われる卵割が進んで割球が多くなったものをクワの実に見立てて桑実胚というさらに発生が進むと, 中央に空所ができる胞胚となる空所を胞胚腔というこの胞胚期に受精膜が破れてふ化するこのとき繊毛が生えており自分で泳ぐことができるようになるが,

これは骨格などになる陥入によってできた空所を原腸といい, 原腸が表皮にたどり着くまでの胚を原腸胚という次に内部に放出される細胞は同じく中胚葉だが, 骨格ではなくその他の結合組織性のものになるため, 二次間充織という原腸が反対側の表皮まで届いたものをプリズム幼生というさらに分化, 成長が進むと口ができ, 原口は肛門になるこの状態はプルテウス幼生とよばれるこのあと, いわゆるトゲ

17 ウニの発生桑実胚胞胚原腸胚原腸胚期で陥入が始まる陥入して原腸ができる入口の原口は肛門になりプルテウス幼生になる陥入までウニは等黄卵で等割が行われる卵割が進んで割球が多くなったものをクワの実に見立てて桑実胚というさらに発生が進むと, 中央に空所ができる胞胚となる空所を胞胚腔というこの胞胚期に受精膜が破れてふ化するこのとき繊毛が生えており自分で泳ぐことができるようになるが, 口や消化管はまだ形成されていないため, 自分でものを食べることができない幼生この後, 胞胚の植物極側の細胞が少しずつ胞胚腔内に入り込んでゆくこの現象を陥入といい, 入口を原口という胚には将来個体になったとき, 表面の細胞などを構成する外胚葉と骨格や血管などを構成する中胚葉と消化器官などになる内胚葉がある植物極から胞胚腔の中にその中胚葉である一次間充織というものが放出されるこれは骨格などになる陥入によってできた空所を原腸といい, 原腸が表皮にたどり着くまでの胚を原腸胚という次に内部に放出される細胞は同じく中胚葉だが, 骨格ではなくその他の結合組織性のものになるため, 二次間充織という原腸が反対側の表皮まで届いたものをプリズム幼生というさらに分化, 成長が進むと口ができ, 原口は肛門になるこの状態はプルテウス幼生とよばれるこのあと, いわゆるトゲができて稚ウニを経て成体ウニへと成長するウニの 16 細胞ウニは 8 細胞期になるまでの第 3 卵割までは等割するが, 次の卵割である第 4 卵割では動物半球が経割, 植物半球はやや植物極側に分かれた面での緯割が行われる分かりやすくいうと上半分がタテ切り, 下半分が少し下にずらしたヨコ切りである相対的な大きさに応じて大割球と中割球と小割球という言い方をする最も植物極側の小割球には原腸を形成する能力があるそのためウニの 16 細胞期の細胞をバラバラにしてそれぞれ培養した場合, 動物極側の中割球は陥入の手前で発生が停止するため, 胞胚までしか育たないそういうことなので, 緯割が行われる前の 4 細胞期までなら割球をバラバラにして培養するとすべてプルテウス幼生まで育つ b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

カエルの発生桑実胚胞胚原腸胚神経胚尾芽胚原腸胚期で陥入が起こり神経胚期で器官分化尾芽胚期で尾が生える胞胚腔と原腸の区別イモリの受精卵が卵割を進めると 32 細胞期あたりから胚の内部に空所ができるこの空所を卵割腔という割球が多くなり, クワの実状になったものを桑実胚といい, その後陥入が始

神経胚と尾芽胚この後胚の動物極側 ( 背側 ) が盛り上がって神経板を形成する神経板は 2 つできるが, その 2 つの神経板で囲まれた溝のことを神経溝という 2 枚の神経板は上の方でつながると神経溝は管のようになり, 神経管とよばれるようになるこの時期の胚を神経胚というこの

), 角膜, 水晶体など神経 ( 外胚葉 ) 脳, 神経, 脊髄, 網膜など神経組織脊索 ( 中胚葉 ) 骨格形成まで胚を支える役割そのうち退化して骨格の一部になる体節 ( 中胚葉 ) 骨格筋, 骨格, 真皮など腎節 ( 中胚葉 ) 腎臓, 生殖輸管など側板 ( 中胚葉 ) 血液, 血管, 心臓など,

18 カエルの発生桑実胚胞胚原腸胚神経胚尾芽胚原腸胚期で陥入が起こり神経胚期で器官分化尾芽胚期で尾が生える胞胚腔と原腸の区別イモリの受精卵が卵割を進めると 32 細胞期あたりから胚の内部に空所ができるこの空所を卵割腔という割球が多くなり, クワの実状になったものを桑実胚といい, その後陥入が始まるまでの胚を胞胚というこのときの空所は卵割腔でもよいが, 胞胚腔とよぶことが多いこの後, 植物側に原口とよばれる切れ目ができて, 表面の細胞質が中に入り込む陥入が起こるその後陥入した細胞質が胞胚腔の中に外胚葉に裏打ちされる形になるそれによってできた空所を原腸といい, この後は腸管になる神経胚と尾芽胚この後胚の動物極側 ( 背側 ) が盛り上がって神経板を形成する神経板は 2 つできるが, その 2 つの神経板で囲まれた溝のことを神経溝という 2 枚の神経板は上の方でつながると神経溝は管のようになり, 神経管とよばれるようになるこの時期の胚を神経胚というこの時期にはすでに器官が分化し始めている右下図のような断面図はよく出されるのでしっかり覚え, 自分で描けるようにするといいこの後, 胚は細長くなり尾のようなものが生えてくるこの時期の胚を尾芽胚 ( びがはい ) というカエルはこのときふ化してかの有名なオタマジャクシになる表皮 ( 外胚葉 ) 表皮 ( 爪毛 ), 角膜, 水晶体など神経 ( 外胚葉 ) 脳, 神経, 脊髄, 網膜など神経組織脊索 ( 中胚葉 ) 骨格形成まで胚を支える役割そのうち退化して骨格の一部になる体節 ( 中胚葉 ) 骨格筋, 骨格, 真皮など腎節 ( 中胚葉 ) 腎臓, 生殖輸管など側板 ( 中胚葉 ) 血液, 血管, 心臓など, 血液系のものと心筋, 内臓筋内胚葉肺, すい臓, 胃, 腸, 肝臓など心臓以外の内臓とよばれるもの, 内分泌腺どの胚葉が何に分化するか多くて一見覚えにくくて大変そうに見えるが, 体の外が外胚葉, 多くの臓器が内胚葉, そしてその中間に中胚葉があると考え, 同じ脊椎動物である自分の体を想像すれば覚えやすいのではないだろうか b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

胚域の移植胚の移植片の運命は初期原腸胚 ~ 初期神経胚で決定される原口背唇部の運命は早期に決定し, 脊索になる予定運命シュペーマンが行った胚域移植の実験は有名であるイモリの胚をいくつも準備し, 胚の一部を切り取り, 別の胚に貼り付けるという, とても器用な実験である

自己主張し, 神経管や脳を形成するこれらより, 予定運命が決定するのは原腸胚の初期から, 神経胚の前期の間にあることが分かった一般的に関西人は大人になって別の地方へ行ってもなかなか関西弁を捨てないが, 小学生の頃に引越して別の地方へ行った場合, その地方の言葉にすぐに馴染む

唇部を移植した場所の周りの細胞は神経管や体節や側板などに分化したこのように周りにはたらきかけ, 細胞の分化を促すことを誘導といい誘導するものを形成体 ( オーガナイザー ) というこの場合, 原口背唇部が形成体としてはたらいていることが分かる原口背唇部を胞胚腔に移植したことで中からもう 1

19 胚域の移植胚の移植片の運命は初期原腸胚 ~ 初期神経胚で決定される原口背唇部の運命は早期に決定し, 脊索になる予定運命シュペーマンが行った胚域移植の実験は有名であるイモリの胚をいくつも準備し, 胚の一部を切り取り, 別の胚に貼り付けるという, とても器用な実験である初期原腸胚あるイモリの初期原腸胚の予定神経域を切り取り, 別の同じ時期の胚の表皮域に移植するそうすると移植片は過去を忘れ, 新しい土地に馴染んで表皮に分化する初期神経胚しかし, 同様な実験を神経胚期に入ったイモリの胚で行うと, 移植片はいつまでも過去にこだわり, 周りが表皮であるにもかかわらず, 自己主張し, 神経管や脳を形成するこれらより, 予定運命が決定するのは原腸胚の初期から, 神経胚の前期の間にあることが分かった一般的に関西人は大人になって別の地方へ行ってもなかなか関西弁を捨てないが, 小学生の頃に引越して別の地方へ行った場合, その地方の言葉にすぐに馴染むこれと似たようなものであろう形成体原腸胚の初期では, まだ胚の細胞が決定されていなかったということはその前の胞胚期には当然ながら決まっていないのは自明であるまたまたシュペーマンの登場であるが, 胞胚の原口背唇部という部分を切り取り, 別の胞胚の胞胚腔の中に移植するすると, 原口背唇部を移植した場所の周りの細胞は神経管や体節や側板などに分化したこのように周りにはたらきかけ, 細胞の分化を促すことを誘導といい誘導するものを形成体 ( オーガナイザー ) というこの場合, 原口背唇部が形成体としてはたらいていることが分かる原口背唇部を胞胚腔に移植したことで中からもう 1 つの胚ができたこれを二次胚という原口背唇部は細胞を色々な器官に誘導するが, 自身は主に脊索となる脊索は発生の過程では胚を支えるという重要な役割を果たすが, 次第に脊椎骨などが形成されるとそのうち退化し, 骨格の一部となるまた, 骨格の本体は体節から分化する誘導は入試でも頻出な分野の 1 つなので慣れておくことが必要である b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

モザイク卵と調節卵モザイク卵卵割の動画は教材ビデオやテレビ番組などで見られるが, 見ていると割球をバラバラにしたくなる衝動にかられる人がいるかもしれないあれをバラすと結構不思議なことが起こるまず, クシクラゲという, クラゲに似たクラゲでないややこしい動物についてコイツは正常に発生した場合,

な個体が発生しない卵をモザイク卵という調節卵モザイク卵の対義語が調節卵であり, 割球をバラバラにされてもうまく調節して正常な胚を作る卵であるウニウニはもっとすごい 2 細胞の時に割球をバラして育てると 2 匹,4 細胞期でバラすと 4 匹のプルテウス幼生に育つしかも何かが欠けているわけではなく, 若干

原腸胚の前である胞胚で成長がストップするまた植物極側は陥入した後の原腸胚でストップするイモリイモリの胚は植物極側に灰色三日月環という, 半環状の暗い模様が見えるこれは発生に必要な要素である両生類の胚は 2 細胞期ではっきりとした割球に分かれないので, 細い毛などで縛る弱い縛り方にすると頭 2 つの幼生 (

20 モザイク卵と調節卵モザイク卵卵割の動画は教材ビデオやテレビ番組などで見られるが, 見ていると割球をバラバラにしたくなる衝動にかられる人がいるかもしれないあれをバラすと結構不思議なことが起こるまず, クシクラゲという, クラゲに似たクラゲでないややこしい動物についてコイツは正常に発生した場合, クシ板というものが 8 本できるしかし, 卵割中の胚をバラすと 2 細胞の時は 4 本しか持たないクシウニは 4 細胞期までイモリは灰色三日月環を含む 2 細胞期まで調節卵となるクシクラゲはモザイク卵陥入は植物極側から行うクラゲが 2 匹,4 細胞の時は 2 本しか持たないクシクラゲが 4 匹発生するこのように正常な個体が発生しない卵をモザイク卵という調節卵モザイク卵の対義語が調節卵であり, 割球をバラバラにされてもうまく調節して正常な胚を作る卵であるウニウニはもっとすごい 2 細胞の時に割球をバラして育てると 2 匹,4 細胞期でバラすと 4 匹のプルテウス幼生に育つしかも何かが欠けているわけではなく, 若干小さいがすべて正常であるしかし, 調節作用があるのは 4 細胞期までである第 3 卵割, つまり 4 細胞から 8 細胞になる時, ウニは赤道面で卵割が行われ, 動物半球と植物半球側に割球が分かれる陥入は植物極側から行われるそのため,8 細胞期でバラした場合, 動物半球側の 4 個の割球は陥入が始まる原腸胚の前である胞胚で成長がストップするまた植物極側は陥入した後の原腸胚でストップするイモリイモリの胚は植物極側に灰色三日月環という, 半環状の暗い模様が見えるこれは発生に必要な要素である両生類の胚は 2 細胞期ではっきりとした割球に分かれないので, 細い毛などで縛る弱い縛り方にすると頭 2 つの幼生 ( オタマジャクシに似る ) になるが, 強めに縛ると, 灰色三日月環がない割球は細胞の塊になるが, 灰色三日月環を 2 等分するように縛ると, 正常な幼生が 2 匹発生するだから調節卵である灰色三日月環は後に原口背唇部となり, 様々な器官を誘導するため, これがなければ陥入も起こらず, 発生が進まないのである b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

誘導別の細胞にはたらきかけるのが形成体形成体の代表は原口背唇部単独でになるものでも形成体によっては違うものに分化させる器官に分化させる作用を誘導という形成体胚が発生する時, 細胞どうしが互いに作用し合うことによって正常な個体へと成長していくしかし多くある細胞が一斉にデタラメに成長するとわけの分からない形になってしまうこの時, リーダーとなっ

それまで何の機能もなかった細胞が器官にまで成長することであるある細胞が他の細胞に指示を出して分化させることを誘導というこのように, 生物の体はうまくできている眼の形成眼は色々な部分から成り立つカエルで考えてみたいまず発生におけるリーダーである原口背唇部が比較的近い外胚葉の予定神経域にはたらきかけるそして神経管となり, その先が脳になるこの誘導がなければ眼はもちろん,

21 誘導別の細胞にはたらきかけるのが形成体形成体の代表は原口背唇部単独でになるものでも形成体によっては違うものに分化させる器官に分化させる作用を誘導という形成体胚が発生する時, 細胞どうしが互いに作用し合うことによって正常な個体へと成長していくしかし多くある細胞が一斉にデタラメに成長するとわけの分からない形になってしまうこの時, リーダーとなって他の細胞に指令を出すような細胞があり, これを形成体 ( またはオーガナイザー ) という形成体はある物質を分泌することで他の細胞に指示を出すその物質は胚全体を拡散して広がるが, やはり形成体から遠い側が物質の濃度が薄く, 近い側が濃いことになるその濃さによって胃に分化したり, 腸に分化すると考えられる分化というのは, それまで何の機能もなかった細胞が器官にまで成長することであるある細胞が他の細胞に指示を出して分化させることを誘導というこのように, 生物の体はうまくできている眼の形成眼は色々な部分から成り立つカエルで考えてみたいまず発生におけるリーダーである原口背唇部が比較的近い外胚葉の予定神経域にはたらきかけるそして神経管となり, その先が脳になるこの誘導がなければ眼はもちろん, その他の器官も形成されないそして脳の先にくぼみができるが, これを眼杯といい, 隙間は眼球が入るスペースになる眼杯は後に網膜になる網膜は脳に直結している神経性のものである眼杯はその近くの予定外胚葉表皮域にはたらきかけ, 水晶体を誘導するそして水晶体はその近くの表皮域にはたらきかけ, 角膜を誘導するこれで眼は完成であるこのように, 誘導されて分化した器官が他の細胞にはたらきかけて次々と誘導が起こることを連鎖の誘導といい, ドミノ倒し的な感じであるだから途中に異常があると正常に分化, 発生が進まなくなる b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

中胚葉誘導誘導カエルの胚では形成体である原口背唇部が色々な細胞にはたらきかけて自身は脊索になるその原口背唇部も実は別の細胞から誘導されてできる 1969 年ニューコープが行った実験が有名であるカエルの胞胚は外から見ると球形だが, 動物半球側は中に胞胚腔とよばれる空洞があるその断面図が右図であるこれを動物極付近

その次のステップとして,A と C をしばらく接着させるそしてその後別々に培養すると,A からは分化しなかった中胚葉性の脊索や筋肉ができたこれが中胚葉誘導であるここから得られる結論は, 初めから中胚葉が脊索や筋肉に分化するのではなく, 胞胚期に C の部分に接着することによって中胚葉への誘導がなされるのである

しかし分泌部位に近い所ではアクチビン濃度が高く, 遠い所では薄いこの濃度に応じて分化する器官が違うそれを調べた実験がこれであるカエルの胞胚の予定外胚葉域にあたる A( アニマルキャップともよぶ ) を様々なアクチビン濃度の培養液中で培養するそうするといずれも中胚葉性の器官 ( 心臓, 血管, 脊索, 骨, 筋肉,

22 中胚葉誘導誘導カエルの胚では形成体である原口背唇部が色々な細胞にはたらきかけて自身は脊索になるその原口背唇部も実は別の細胞から誘導されてできる 1969 年ニューコープが行った実験が有名であるカエルの胞胚は外から見ると球形だが, 動物半球側は中に胞胚腔とよばれる空洞があるその断面図が右図であるこれを動物極付近 A と植物極付近 C と, 赤道付近 B に分ける A,B,C を単独で培養すると A は外胚葉性の表皮に,B は中胚葉性の脊索や筋肉に, C は内胚葉性の組織にそれぞれ分化する各胚葉を別々にして培養したらそれぞれは自身の運命に従う違う胚葉どうし接着させて培養したら違うものに分化するタンパク質であるアクチビンが活躍その次のステップとして,A と C をしばらく接着させるそしてその後別々に培養すると,A からは分化しなかった中胚葉性の脊索や筋肉ができたこれが中胚葉誘導であるここから得られる結論は, 初めから中胚葉が脊索や筋肉に分化するのではなく, 胞胚期に C の部分に接着することによって中胚葉への誘導がなされるのである形成体である原口背唇部も実は C 部分からの誘導によって出来上がるアクチビン誘導は形成体から分泌される化学物質によるものであるそこで中胚葉を誘導する物質の 1 つとしてタンパク質のアクチビンが分かっている両生類の中胚葉誘導の物質といえばアクチビンと覚えてもらいたいアクチビンがある部位から分泌され, 胚の中を拡散するしかし分泌部位に近い所ではアクチビン濃度が高く, 遠い所では薄いこの濃度に応じて分化する器官が違うそれを調べた実験がこれであるカエルの胞胚の予定外胚葉域にあたる A( アニマルキャップともよぶ ) を様々なアクチビン濃度の培養液中で培養するそうするといずれも中胚葉性の器官 ( 心臓, 血管, 脊索, 骨, 筋肉, 腎臓など ) に分化したが, アクチビンの濃度によって分化した器官が異なっていた似たような実験の問題がよく出されるので, この実験の概要は覚えておいてもらいたいアクチビンは両生類の中胚葉誘導でよく出てくるが, 哺乳類や鳥類ではアクチビンではないことに注意してもらいたい他の物質であるが覚えなくても大丈夫である b 新快速のページ講義ノートシリーズ生物

生理学１章生理学の基礎 1-1. 細胞の主要な構成成分はどれか１タンパク質２ビタミン３無機塩類４ＡＴＰ第５回按マ指 (1279) 1-2. 細胞膜の構成成分はどれか１無機りん酸２リボ核酸３りん脂質４乳酸第６回鍼灸 (1734) E L 1-3. 細胞膜につ

生理学１章生理学の基礎 1-1. 細胞の主要な構成成分はどれか１タンパク質２ビタミン３無機塩類４ＡＴＰ第５回按マ指 (1279) 1-2. 細胞膜の構成成分はどれか１無機りん酸２リボ核酸３りん脂質４乳酸第６回鍼灸 (1734) E L 1-3. 細胞膜につの基礎 1-1. 細胞の主要な構成成分はどれか１タンパク質２ビタミン３無機塩類４ＡＴＰ第５回 (1279) 1-2. 細胞膜の構成成分はどれか１無機りん酸２リボ核酸３りん脂質４乳酸第６回 (1734) 1-3. 細胞膜について正しい記述はどれか１糖脂質分子が規則正しく配列している２イオンに対して選択的な透過性をもつ３タンパク質分子の二重層膜からなる４