中3定期テスト 理科の生物の成長と生殖—観察ワークの図を並べて細胞と世代の変化を説明する｜武蔵野個別指導塾

細胞分裂の観察図を染色体の位置で並べ、生殖細胞から受精卵へ戻る染色体数も確かめましょう。

よくあるのは、観察図の順番を暗記し、細胞の何が変わるかを言えないという場面です。範囲表で生物の成長と生殖の単元とページを探し、観察ワークの図、小テストの誤答、提出条件を並べます。図を正しく選べても、理由の欄が空いていれば、形と変化を結ぶ練習が必要です。細胞分裂と受精を軸に、習った範囲に戻って答案を作ります。遺伝の確率計算には広げません。

範囲表から出方を選ぶ

まず範囲表に書かれた単元とページを写し、授業で扱った観察図に印を付けます。学期の欄は学校の区分に合わせて使います。二期制なら前期・後期に読み替えてください。空欄のままの項目は、範囲表や授業ノートを見て埋めます。

出方には、細胞分裂の図を並べ替えて理由を述べる型があります。染色体が中央に並ぶ図と、両側へ分かれる図の違いに注目します。生殖の方法を文章から選び、受精があるかを説明する型もあります。さらに、植物の根の観察で細胞の数と大きさの変化を結び、成長の理由を書く型も考えられます。どの型が授業で扱われたかは、実際のワークと小テストで確かめます。

提出欄の丸付けが終わっていても、最初の答えを消して正答を写しただけでは、どこで考え違いをしたか残りません。余白に「中央に並ぶ」「両側へ移る」のように見分けた根拠を添えます。図が苦手なら図から文へ、用語が苦手なら文から図へ戻ると、直す場所を選びやすくなります。

小テストの図から用語に戻る

生物の体は細胞からできています。成長には細胞の数が増えることと、それぞれの細胞が大きくなることが関係します。細胞分裂では、1つの細胞が分かれて2つの細胞になります。植物の根では、先端近くの細胞が盛んに分裂し、できた細胞が伸びることが根の成長につながります。根全体のどこでも同じ程度に分裂していると考えず、観察した場所と変化を結びます。

核の中には染色体があります。分裂前に染色体は複製され、分裂の途中で太く短くなって見えやすくなります。その後、染色体が細胞の中央に並び、複製されたものが分かれて両側へ移ります。核が2つに分かれ、細胞質も分かれると2つの細胞になります。植物細胞では中央にしきりができて分かれます。図1のように、数が増える段階と大きくなる段階を分けて考えましょう。

図1は成長の道筋を単純に示したものです。細胞が分かれることと、分かれた細胞が大きくなることは別の変化です。観察では分裂中の図が一列に並んでいるとは限りません。染色体が中央か両側か、核や細胞の境界がどう見えるかを、それぞれの図で確かめます。

生殖は、生物が子を残すことです。有性生殖では、雌雄の生殖細胞が合体する受精によって受精卵ができます。受精卵は細胞分裂を繰り返して成長します。生殖細胞ができるときの分裂を減数分裂といい、染色体の数はもとの細胞の半分になります。受精で両方の生殖細胞が合体すると、受精卵の染色体数はもとの体細胞と同じ数に戻ります。無性生殖は受精を経ずに子ができる生殖です。生殖細胞の合体の有無を手掛かりに区別します。

観察の準備では、根の先端のうち分裂が見られる部分を薄く広げ、細胞が重なりすぎないようにします。染色液を用いて核や染色体を見やすくし、顕微鏡の低倍率で場所を探してから細部を観察します。操作の名称を覚えるときも、何を見やすくするためかを結びます。押し広げる操作は細胞を重なりにくくするためであり、染色体を増やす操作ではありません。実際の観察で形が判別できなかったときは、見えた部分を記録し、授業の資料で特徴を照合します。

分裂中の細胞は、観察した一瞬にそれぞれ異なる段階にあります。1個の細胞を連続して見た記録でなければ、隣にある細胞が次の段階へ移ったという証拠にはなりません。複数の細胞の特徴を比べ、授業で学んだ変化の順序に当てはめます。見た事実と、そこから考えた順序を分けて書くと、観察結果を取り違えにくくなります。

基本例題：根の観察図を並べる

次のA〜Dは、植物の根の先端近くで見られる分裂中の細胞を、特徴に注目して文章にした自作の図の説明です。分裂の進む順に記号を並べ、その理由を染色体の位置と細胞の境界に触れて書いてください。

• A：染色体が細胞の中央に集まって並んでいる。
• B：染色体が両側に分かれ、それぞれの側に集まっている。
• C：核の中で染色体が太く短くなり、見えやすくなっている。
• D：両側に核ができ、細胞の中央にしきりができている。

最初に、核の中にあるものが見えやすくなった段階を探します。Cでは染色体が太く短くなり、まだ中央に一列には並んでいません。したがってCを先に置きます。次に中央に集まったAを置きます。Bでは両側に分かれているので、中央に並んだAの後です。Dでは両側に核ができ、細胞を分けるしきりができています。これを最後に置くと、答えはC、A、B、Dです。

図2のように、見えるようになる、中央に並ぶ、両側へ分かれる、しきりができる、という変化を矢印で追います。答案の例は「染色体が見えやすくなり中央に並んだ後、両側に分かれ、核と細胞のしきりができるから」です。図の順番だけを書く設問でも、この理由を口に出せれば、図の向きが変わっても位置を頼りに選べます。

逆に、AとBを取り違えた場合は、染色体の数を目で数えようとする前に、集まりが中央にあるか両側に分かれているかを確認します。Dを早い段階に置いた場合は、中央の線が染色体なのか、細胞を分けるしきりなのかを見ます。観察図の線が不鮮明なら、授業で描いた図と説明文を照合し、見えなかった部分を見えたことにして描き足さないようにします。

細胞分裂では分裂前に複製された染色体が分かれて、それぞれの新しい細胞に受け渡されます。このことは、細胞が大きくなるだけで成長すると考えた答案を直す手掛かりです。細胞の境界が分かれた後にも細胞が大きくなるので、数の増加と大きさの変化を両方書きます。

少し難しい例題：染色体数を世代につなぐ

ある生物の体細胞には染色体が8本あるとします。この数は問題のために決めた条件です。生殖細胞ができ、受精して受精卵になるまでを考えます。生殖細胞と受精卵の染色体数をそれぞれ本数で答え、受精卵が成長する過程を説明してください。

体細胞の染色体数をそのまま生殖細胞に書く前に、減数分裂を通るかを確認します。この問題では生殖細胞ができるので、染色体数は体細胞の半分です。8本の半分は4本です。雌と雄の生殖細胞がそれぞれ4本を持ち、受精で合体すると、受精卵は8本になります。4本と4本を合わせて8本となり、与えられた体細胞の数に戻ることも確かめられます。

受精卵は細胞分裂を繰り返して細胞数を増やし、できた細胞も大きくなって成長します。ここでの成長過程を、毎回染色体数が半分になる減数分裂と取り違えないことが分かれ目です。受精卵から体をつくる細胞分裂では、染色体が複製されて分配され、新しい体細胞はもとの数を保ちます。

この設問が尋ねるのは、生殖細胞と受精卵の染色体数、および受精卵から成長する過程です。受精卵の染色体が8本ということは、細胞が8個あるという意味ではありません。また、受精では細胞同士が合体しますが、その後の成長では細胞分裂によって細胞数が増えます。答案に「増える」と書くときは、何が増えるのかを明記します。

誤答を原因から直す

基本例題に対し「C、A、D、B。核ができてから染色体が両側へ分かれる」と答えたとします。中央に並ぶAまでは追えていますが、両側への移動より先に核が完成すると考えています。Dの核の位置を見落とし、しきりの線だけを頼りに選んだことが原因として考えられます。

図3のように、Bでは染色体が両側へ移り、Dではそれぞれの側に核ができています。BをDの前に入れ替え、「両側に分かれた後、その両側に核ができる」と書き直します。さらにDのしきりを指し、細胞自体も分かれていくことを付け加えると、核の変化と細胞の変化を区別できます。

別の誤りとして「受精後は生殖細胞の染色体数のまま」と書いた場合は、合体する相手の分を忘れています。雌雄の生殖細胞を別々に描き、それぞれの数を受精卵へ戻して数えます。一方、「無性生殖でも受精卵ができる」という答えなら、受精という語の意味から見直します。親が1つかどうかの印象だけで判断せず、生殖細胞の合体があるかを確かめます。

確かめ問題

次は自作の問題です。まず問題をまとめて解き、答えと理由を自分の言葉で書いてから解説を見てください。

1. 植物の根が伸びる理由を、細胞の数と大きさの両方を使って説明してください。
2. ある生物の体細胞の染色体は12本です。減数分裂でできた生殖細胞と、受精後の受精卵の染色体はそれぞれ何本ですか。本数で答え、受精後の数になる理由も書いてください。
3. 生物Pは生殖細胞の合体を経て子をつくり、生物Qは体の一部から受精を経ずに子をつくります。それぞれの生殖方法の名称を答え、区別の根拠を書いてください。
4. 分裂中の細胞の説明として「染色体が両側に分かれる」と「染色体が中央に並ぶ」のどちらが先ですか。先の変化と、その後の変化を順に文章で答えてください。

答えと解き方

1. 細胞分裂で細胞の数が増え、できた細胞が大きくなるためです。根の先端近くで分裂した細胞が、その後に伸びることを、数と大きさの両方で説明します。「細胞が伸びる」だけの答えなら数が増える過程を、「細胞が増える」だけなら大きさが変わる過程を補います。

2. 生殖細胞は6本、受精卵は12本です。12本の半分が6本で、雌雄それぞれの6本が受精で合わさると12本です。答えを条件に戻すと、受精卵の12本は問題で与えた体細胞の12本と一致します。受精卵から成長するときは細胞分裂によって細胞数が増えますが、生殖細胞をつくる減数分裂とは区別します。

3. Pは有性生殖、Qは無性生殖です。Pには生殖細胞の合体、つまり受精があり、Qは受精を経ずに子をつくるからです。条件を読み直すと、Pの「合体」とQの「受精を経ず」がそれぞれの根拠に対応します。子の見た目だけを根拠にすると、この条件を使った説明になりません。

4. 先に染色体が中央に並び、その後に両側へ分かれます。中央に集まったものが分かれて両側へ移る流れを考えます。両側へ分かれた後にはそれぞれの側に核ができるため、順を逆にすると核ができる位置への移動を説明できません。

正答と違ったときは、番号や名称を写して終えず、問題の条件のどの言葉から判断したかに線を引きます。正答でも、説明の中に問われた対象が抜けていたら補います。たとえば「半分になる」だけでは、何の半分か、どの段階の数かが伝わりません。体細胞と生殖細胞を主語に入れ直します。

覚えておくこと

細胞分裂で数が増え、細胞が大きくなることも成長につながります。
染色体は中央に並んでから両側に分かれます。
受精は雌雄の生殖細胞の合体です。
減数分裂で生殖細胞の染色体数は半分になり、受精で戻ります。
無性生殖は受精を経ません。

提出前に答案を見直す

提出前に範囲表のページとワークを照合し、図の並べ替えには位置の根拠が、記述には変化するものの名前があるかを見ます。小テストで図の順序を誤った箇所は、答えを隠し、中央と両側を指してから再び並べます。並べられても説明できなければ観察の特徴と言葉の対応が弱く、説明できても用語が出なければ書き取りが課題です。

個別指導では、正誤の印に加えて、染色体と細胞数をどこで取り違えたか、受精の前後を同じ数で書いていないかを答案の途中で確認します。保護者がお子さまのワークを見るときも、正答を先に伝えるより、図のどこを見てその順にしたかを尋ねると考え方が残ります。観察図の線と答案の言葉が結び付けば、順序の理由を自分で説明できます。