まとめてみました

・無性生殖と有性生殖

・減数分裂の仕組み

・配偶子形成と受精

・発生の始まり

・ウニの発生

・カエルの発生

・発生のしくみ①　－受精卵から神経胚期までの発生－

・発生のしくみ②　－誘導と連鎖－

・植物の生殖と発生

生殖をまとめてみた from: アラエス

植物の生殖と発生について

※植物の進化の流れ

　藻類　　→　　コケ類　　→　　シダ類　　→　　裸子植物　　→　　被子植物

　・藻類、コケ類、シダ類をまとめて胞子と呼ぶ

　・シダ類、裸子植物、被子植物をまとめて維管束植物という

　・裸子植物と火試食部をまとめて種子植物という

　・被子植物は、双子葉類から単子葉類になる

１、被子植物の生殖細胞の形成と重複受精

（１）花粉の分化と精細胞の形成

　葯内の花粉母細胞　２ｎ　　　　→　　　　花粉四分子　ｎ　　　　→　　　　

　　　　　　　　　　　　　　（減数分裂）　　　　　　　　　　　１回分裂　　　

　→　　　　雄原細胞、雄原核、花粉管核、花粉管細胞が出来る

　　　　　　（雄原細胞、雄原核、花粉管核は、同じ染色体）

　→　　　　受粉（風媒花と虫媒花がある）　　　→　　　花粉管が伸びて

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　花粉管核と精細胞２個が出来る

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※精細胞２個は、雄原細胞が

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分裂して出来て、原形質流動で

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　胚珠まで運ばれる

（２）胚のうの分化と卵細胞の形成

　　※胚珠内（珠皮はめしべの一部　→　種皮になる）

　胚珠内の胆のう母細胞　２ｎ　　　　→　　　　胆のう母細胞が退化　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　（減数分裂）　　　　　　　　　　　　　　　　　

　→　　　　胚のう細胞（胞子に相当）　　　　→

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3回分裂）

　　＝　卵細胞、助細胞、極核、中央細胞、反足細胞（退化）が出来る

※ポイント

　・花粉は発芽するまでは自分の栄養で行うが、胚珠まで花粉管を伸ばす栄養は、

　　めしべ（花柱）からもらう

（３）被子植物の受精　　　―重複受精―

　・卵細胞（ｎ）　＋　精細胞（ｎ）　→　受精卵（２ｎ）　→　胚

　・中央細胞（極核ｎ、ｎ）　＋　精細胞（ｎ）　→　胚乳核（３ｎ）　→　胚乳

　※裸子植物は重複受精せず、胚のうの一部が胚乳になる

　　（裸子植物の胚乳はｎである）

（４）胚の発生　　　―種子形成―

　・胚珠　→　胚のうと珠皮に分かれる（珠皮は種皮になる）

　・胚のう　→　卵細胞と中央細胞に分かれる（中央細胞は胚乳核になって、胚乳になる）

　・卵細胞　→　受精卵になる

　・受精卵　→　胚球と胚柄（退化）に分かれる

　・胚球　→　子葉、幼芽、胚軸（茎）、幼根が出来る（子葉は、単子葉類では退化）

　※胚乳は、有胚乳種子と無胚乳種子とに分かれる

　　・有胚乳種子・・・胚乳がある（イネ、コムギ、トウモロコシ）

　　・無胚乳種子・・・子葉に栄養を貯える（マメ科、アブラナ科、ウリ科、ブナ科、バラ科）

　※発芽の３条件・・・水、温度、酸素

　　・休眠の意味・・・冬など生育に不適な時期を乗り切るため

植物の生殖と発生 from: アラエス

発生の仕組みについて②

１、形成体の誘導と神経誘導

①中胚葉誘導・・・ニューコープの実験

　・外胚葉、中胚葉、内胚葉から中胚葉を切り取る

　・そして、外胚葉と内胚葉を接触させて培養する

　　＝すると、Ａから中胚葉が出来た

　→この実験からわかること

　　＝内胚葉からアクチビンという物質が分泌されて、

　　　それを受け取ったものは中胚葉に分化する

　※アクチビン　　　　　多い　　　　　　　←　　→　　　　　　　 少ない

　　　　　　　　　　　（脊索）　　　　　　（体節）　　　　　　　（側板）

②神経誘導

　※原腸胚初期

　　・原口背唇部が誘導を引き起こす

２、神経胚期以降の変化　　―誘導の連鎖―

①眼の形成

　原口背唇部　→　脊索

　　　　　　　　　↓　誘導　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　外胚葉　　　→　　　神経管　　→　　眼胞　　→　　眼杯　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　↘　表皮

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　網膜　　　　　　水晶体　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↘　表皮　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　角膜

②２つの時期

　・形成体として働くことが出来る時期

　・誘導作用を受け入れることが出来る時期

　　＝この２つは決まっている

③細胞の死

　・ネクローシス（壊死）・・・病気やけがによる死

　・アポトーシス（プログラム細胞死）・・・積極的な死

発生のしくみ②　－誘導と連鎖－ from: アラエス

発生の仕組みについて①

※発生には、２つの説がある

　・前成説・・・１７～１８世紀に出た説で、卵や精子の中に

　　　　　　　　個体のもと（ミニチュア）が入っている

　・後成説・・・発生初期の単純なもの（未分化）から、だんだんと複雑なもの（分化）に

　　　　　　　　なっていく

１、受精卵から胞胚期にかけての変化

（１）モザイク卵と調節卵

　　・モザイク卵・・・将来、体のどの部分になるか（予定運命）が決定している

　　・調節卵・・・予定運命は発生が進むにつれて、だんだんと決定していく

①クシクラゲの実験

　・クシ板（繊毛列）が８列あるのが普通

　　※２細胞期　　→　　４列×２個体

　　　　　　　　分離　　　　　　　　　　　　　＝クシクラゲ卵は、モザイク卵と見える

　　　４細胞期　　→　　２列×４個体

　　　　　　　　　↓

　　※未受精卵を２つに分けて、それぞれ受精させる　　→　　８列×２個体

　　　＝クシクラゲ卵も受精前は調節卵だと考えられる

②ルーの実験（イモリ、２細胞期）

　・イモリの卵を焼殺すると、体が半分出来る（半胚）

　　　※これは、一見するとイモリ卵がモザイク卵に見える

　・イモリの卵を分離すると、死割球と生割球が出来て、正常幼生が出来る

　　　＝イモリ卵は調節卵であることが分かる

２、胞胚期以降から神経胚期にかけての変化

（１）原基分布図（予定運命図）

　　　※原基分布図は、フォークトの局所生体染色法が有名

　　　　→・フォークトは、無害な色素で胚を染め分けて、各部の予定運命を調べた

　　　　　・フォークトは、中性赤、ナイル青などを用いた（拡散しにくく、色落ちしにくい）

（２）分化の決定

　　　※分化の決定の有名な実験に、シュペーマンの交換移植実験があり、

　　　　イモリの体色の違う２系統を用いた

①原腸胚初期

　・Ａのイモリ卵とＢのイモリ卵を用意する

　・Ａのイモリ卵にＢのイモリ卵の核を移植する　→　すると、Ｂの核は表皮になる

　・Ｂのイモリ卵にＡのイモリ卵の核を移植する　→　すると、Ａの核は神経になる

　　＝つまり、原腸胚初期では、まだ予定運命を決定していない

②神経胚初期

　・Ａのイモリ神経胚とＢのイモリ神経胚を用意する

　・Ａの神経胚にＢの神経胚を移植する　→　すると、Ｂの神経胚は表皮になる

　・Ｂの神経胚にＡの神経胚を移植する　→　すると、Ａの神経胚は神経になる

　→①と②からわかること

　　＝表皮になるか神経になるか、予定運命の決定は、原腸胚初期から神経胚初期の間で起こる

（３）形成体と誘導

　　　※代表的な実験に、シュペーマンの原口背唇部移植実験がある

　・イモリの原口背唇部を胞胚腔に移植する

　・すると、イモリに頭が２つ出来た

　・さらに、二次胚の脊索が黒色だった

　→この実験からわかること

　　＝原口背唇部は、自らは脊索になると同時に、接する外胚葉を神経管に分化させる

　　　※この働きを誘導といい、この働きを持つ部分を形成体（オーガナイザー）という

発生のしくみ①　－受精卵から神経胚期までの発生－ from: アラエス

カエルの発生について

①受精と灰色三日月環

　・受精膜の形成する

　・その後、動物極が上側になる

　・そして、灰色三日月環が出来る

　　※灰色三日月環は、精子侵入点の反対側に出来て、原口背唇部の部分になる

②胞胚期

　・卵割が動物極側で盛んに起こり、胞胚腔は動物極側に出来る

③原腸胚期・・・陥入によって三胚葉が分化する

　※初期　　　　　　　　　　　　　　　※後期

　　原口と原口背唇部が出来る　　　　　　外胚葉、中胚葉、内胚葉、卵黄栓、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原口（肛門になる）が出来る

④神経胚期・・・横断面からとらえる

　※初期・・・神経板が出来る

　　中期・・・神経溝が出来る

　　後期・・・神経管、表皮、脊索、体節、腎節、側板、腸管が出来る

⑤尾芽胚期

　・ふ化が起こる

　・組織や器官の分化が進む

※原腸胚期、神経胚期、尾芽胚期の関係と流れ

　・原腸胚期・・・外胚葉、中胚葉、内胚葉が出来る

　・神経胚期・・・外胚葉　→　神経管と表皮になる

　　　　　　　　　中胚葉　→　脊索、体節、腎節、側板になる

　　　　　　　　　内胚葉　→　腸管になる

　・尾芽胚期以降・・・神経管　→　　脳（大脳、間脳、中脳、小脳、延髄）、脊髄、が出来る

　　　　　　　　　　　表皮　　→　　皮膚、毛、羽毛、うろこ、爪、水晶体、角膜、が出来る

　　　　　　　　　　　脊索　　→　　骨格が出来ると、退化消失が起こる

　　　　　　　　　　　　　　　　　　※脊索は、灰色三日月環、原口背唇部を経て脊索になる

　　　　　　　　　　　体節　　→　　骨格、骨格筋、真皮、が出来る

　　　　　　　　　　　腎節　　→　　腎臓、ぼうこう、生殖腺、が出来る

　　　　　　　　　　　側板　　→　　内蔵筋（平滑筋）、腸間膜、心臓、が出来る

　　　　　　　　　　　腸管　　→　　消化器系と呼吸器系になる

　　　　　　　　　　　　　　　　　　※消化器系・・食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　肝臓、すい臓

　　　　　　　　　　　　　　　　　　※呼吸器系・・えら、うきぶくろ、肺、など

カエルの発生 from: アラエス

ウニの発生について

※ウニの特徴・・・棘皮動物、等黄卵、等割

ウニの発生の流れ

受精卵　　　　→　　　２細胞期　　　　→　　　　４細胞期　　　　→　　　　

　　　　　 （経割）　　　　　　　　（経割）　　　　　　　　　（緯割）　　　　　　　　　

　　　動物極と植物極と　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　精子侵入点を通る面

　　　で経割は起こる

 ８細胞期　　　　　　→　　　　　　　　　　　１６細胞期　　　　　　　→

　　　　　　　・動物極－経割　　　　　　　　※この時に、

　　　　　　　・植物極－偏った緯割　　　　　　中割球　８コ　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大割球　４コ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　小割球　４コ（骨片などになる）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　に分かれる

　　桑実胚期　　　　　　　　　　→　　　　　　　　　胞胚期

※内部に卵割控という　　　　　　　　　　　※・胞胚腔を持つボール状の形

　空所が出来る　　　　　　　　　　　　　　　・繊毛があって、ふ化もする　

→　　　　　原腸胚期（この時に、陥入（三胚葉の分化）が起こる）

　　　原腸胚初期　　　　　　　　　　　　　　　　　　→　　　　原腸胚中期　　　　→　　　　　　　

　　　※この時に一次間充織が出来る　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　→小割球に由来して、骨片に分化する　　　

　　　原腸胚後期　　　　　　　　　　

　　　※原腸（後の腸管）と原口（後の肛門）が出来る

　　　※外胚葉、内胚葉、中胚葉が出来る

　　　※一次間充織と二次間充織をまとめて中胚葉という

→　　　プリズム形幼生　　　　　→　　　　　プルテウス幼生（口が完成して摂食を始める）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※この時に、ウニ原器がプルテウス幼生の

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　腹部を破って出てくる

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→これを変態という

ウニの発生 from: アラエス

発生の始まりについて

※発生とは・・・細胞の数的増加と質的変化（分化）

（１）卵割・・・発生初期の特殊な体細胞分裂

　①特徴

　　・成長期がなく、分裂速度が速いが、分裂のたびに細胞の大きさは小さくなる（割球）

　　・それぞれの割球が同時に分裂する（同調分裂）

　②卵割の方向

　　・第一卵割と第二卵割は縦に、第三卵割は横に分裂する

　　　※第一卵割のところに精子侵入点がある

　　　※第一卵割と第二卵割をまとめて経割という

（２）卵の種類と卵割様式・・・卵黄は物質であり、卵割を妨げる

　等黄卵・・・卵黄は少量かつ均一で、第三卵割まで等割　（例：棘皮動物やほ乳類）

　弱端黄卵・・・卵黄は多量かつ植物極側に存在し、第三卵割から大きさが違う不等割　

　　　　　　　　（例：両生類、頭足類）

　強端黄卵・・・卵黄はきわめて多量で、卵割は動物極側だけで起こる盤割が起こる　

　　　　　　　　（例：魚類、鳥類、は虫類）

　心黄卵・・・卵黄は多量かつ中心部に存在し、表割が行なわれる　（例：節足動物）

発生の始まり from: アラエス

配偶子形成と受精について

１、配偶子形成

　　　※始原生殖細胞

　　　　・胎児のころに作られる、生殖細胞のもとになる細胞のこと

　　　　　→卵巣に入ると卵、精巣に入ると精子になることが決定する

①精子形成・・・思春期以降で行われる

　始原生殖細胞　　　　→　　　　精原細胞　２ｎ　　　→　　　一次精母細胞　２ｎ　　

　　　　　　　　　　（精巣）　　　（増殖期）　　　　　　　　　（成長期）

　→　　　二次精母細胞　２ｎ　　　→　　　精細胞　２ｎ　　　→　　　精子

　　　　　　（減数分裂期）　　　　　　　（減数分裂期）　　　　　　（変態期）

　※精子の構造

　　・精子は、頭部、中片、尾部に分かれる

　　・先体、精核、中心体、ミトコンドリアが含まれている

　　・卵膜を溶かす酵素を放出する

　　・ゴルジ体から出来る

②卵形成・・・ヒトでは、減数分裂第一分裂前期まで形成され、生まれてくる

　始原生殖細胞　２ｎ　　　　→　　　　卵原細胞　２ｎ　　　　→　　　　一次母細胞　２ｎ　

　　　　　　　　　　　　（卵巣）　　　　（増殖期）　　　　　　　　　　　（成長期）

　　　→　　　　　　第一極体　ｎ　＋　二次卵母細胞　ｎ　　　

（不等分裂）　　　　　　　　（減数分裂期）

　→　　　　第二極体　ｎ　＋　卵　ｎ

　　　　　　　　（減数分裂期）

　　　　　　※第二極体と卵は、二次卵母細胞から分裂する

　※卵の構造

　　・動物極（極体が放出された場所）と植物極がある

　　・卵黄量の多い動物卵では、植物極側にかたよる

　※ヒトでは、第二分裂の途中まで出来た後に排卵され、受精の刺激によって減数分裂が完了する

２、受精

①乾燥への適応

　・体外受精・・・水中で発生する動物　（多くの無脊椎動物、魚類、両生類）

　・体内受精・・・陸上で発生・生活する動物　（昆虫類、クモ類、は虫類、鳥類、ほ乳類）

②過程

　※ウニ（棘皮動物・・・ナマコやヒトデの仲間）の例

　・精子が卵に入る

　・卵に入った精核は、頭部１８０度を回転し、精子星状体が精核を卵核へ運ぶ

　・精子が卵に入った後、受精膜が出来る

　　（受精膜は、他の精子の侵入を防いで、卵精卵を保護する）

配偶子形成と受精 from: アラエス

減数分裂の仕組みについて

※生殖細胞は、胞子（無性生殖）と配偶子（有性生殖）とに分かれる

※染色体数が半減した娘細胞が出来る

→減数分裂は、連続する２回の分裂によって、染色体数ｎの娘細胞が４個出来る、

　という過程を通る

（１）減数分裂の過程

　①第一分裂

　・前期・・・同じ形、大きさの相同染色体が対合して、二価染色体が形成される

　　　　　　　　　　※ヒトは　２ｎ＝４６　なので、二価染色体を２３個形成する

　・中期・・・二価染色体が赤道面に並ぶ

　・後期・・・対合面で分離し、両極へ移動する

　　　　　　　　　　※中期と後期は、短いものと長いものが１つずつ入っていて同じ長さではない

　・終期・・・２個の娘核が完成する

　　　　　　　　　　※染色体数の半減は、第一分裂で起きる（対合面で分離する）

　②第二分裂

　　・体細胞分裂と同様に、縦裂面で分かれる

（２）生殖細胞の多様性

　※ヒトを例にして考えた場合

　・ヒト　２ｎ＝４６　　→　　相同染色体が２３組

　・１組のうちのどちらか１種が生殖細胞に伝わるため、１組で２種類が生じる

　　＝つまり、２の２３乗の種類の生殖細胞が出来る

減数分裂の仕組み from: アラエス

無性生殖と有性生殖について

１、無性生殖・・・個体で子を作る（子は親と遺伝的に同じクローンである）

①分裂・・・同じ大きさに分かれる

　・二分裂・・・単細胞生物（アメーバ、ゾウリムシ、ミドリムシ）

　　　　　　　　多細胞生物（イソギンチャク）

　・複（多）分裂・・・マラリア病原虫、クラゲの幼虫（ストロヴィラ幼生→エフィラ幼生）など

②出芽・・・大小に分かれる

　・単細胞・・・酵母菌（アルコール発酵するカビの一種）

　・多細胞・・・ヒドラ

③栄養生殖・・・植物の栄養器官（根、茎、葉）から子が出来る

　・根・・・サツマイモ、ダリア（塊根）

　・茎・・・ジャガイモ（塊茎）、タマネギ（鱗茎）、シロツメクサ（ほふく茎）

④胞子生殖・・・減数分裂で胞子（染色体数ｎ）をつくり、それが発芽して子になる

　・藻類、菌類（カビやキノコ）、コケ類、シダ類　などがあてはまる

※無性生殖は、増殖しやすい反面、クローンしか生じないため、環境への種としての適応性が低い

２、有性生殖・・・２個体が減数分裂で作った配偶子２個が接合して子になる

①同形配偶子接合・・・性の分化がない

　・クラミドモナス　などがあてはまる

②異形配偶子接合

　・大（雌性）配偶子と、小（雄性）配偶子がある

③受精・・・性が確立し、動物と植物で分かれる

　・動物

　　→・卵・・・卵黄を貯えて大型化し、運動性を失ったもの

　　　・精子・・・小型化して運動性が発達する

　・植物

　　→・卵細胞・・・胚珠中に存在して、栄養は貯えない

　　　・精細胞・・・花粉管の中を原形質流動で胚珠へ運ばれる（運動性はない）

※有性生殖は、増殖しにくいが、遺伝的に多様な子が生じるのを

　環境に対する種としての適応性が高い

無性生殖と有性生殖 from: アラエス