中学生の学習ノート教科書をもう一段くわしく

細胞分裂と生物の成長 ── 体細胞分裂

小さな卵から、ぼくたちは何兆個もの細胞の集まりに成長します。その秘密は 細胞分裂。1つの細胞が2つに、2つが4つに、と倍々に増えていく。同じ自分の細胞を増やすのが 体細胞分裂です。

図でつかむ

細胞分裂で数を増やして成長する 反応前 条件 粒子変化 反応後 分裂前に染色体が複製されるため、分かれた細胞にも同じ情報 が受け継がれます。
細胞分裂で数を増やして成長する

分裂前に染色体が複製されるため、分かれた細胞にも同じ情報が受け継がれます。

生物の成長 ── 細胞分裂と細胞の成長

  • 細胞が 分裂して数を増やす
  • 分裂直後の細胞が 大きく成長する
  • この2段階で生物全体が大きくなる

体細胞分裂とは

用語
体細胞分裂
体を作る細胞が分裂すること。1つの細胞から 同じ遺伝情報を持つ2つの細胞ができる。

染色体 ── 細胞分裂中だけ見える糸状のもの

用語
染色体
細胞の核の中に普段は 糸状にほどけているが、分裂中だけ 太く短く凝集して見える。遺伝情報(DNA)を含む。
  • ヒトの体細胞:染色体は 46本(22対の常染色体 + 1対の性染色体)
  • 分裂前に 各染色体が複製され、X字型になる
  • 分裂で2つに分かれて、それぞれの娘細胞へ

体細胞分裂の過程

5段階(教科書順)

間期:染色体は糸状、複製される

前期:染色体が太く短く凝集

中期:染色体が中央(赤道面)に並ぶ

後期:染色体が両端に引き離される

終期:細胞質が分かれ、2つの細胞に

細胞分裂の観察 ── タマネギの根

標準的な観察手順

① タマネギの根の 先端(成長点)を切り取る

うすい塩酸に浸す(細胞をばらけさせる)

③ プレパラートに乗せ、酢酸オルセインまたは カルミンで染色

④ カバーガラスをかけ、上から ろ紙で押しつぶす

⑤ 顕微鏡で観察

→ 染色体が 赤紫に染まって見える

植物と動物の細胞分裂の違い

  • 植物細胞:終期に細胞板ができて2つに分かれる
  • 動物細胞:終期に細胞質がくびれて2つに分かれる

細胞分裂が活発な場所

  • 植物:成長点(根の先端、茎の先端、葉の付け根)
  • 動物:骨髄(血液細胞)、皮膚(表皮)、消化管(粘膜)
  • 成長期の動物は全身で活発
  • 大人になると、組織の修復や交換のために続く
  • がん細胞は 無制限に分裂する異常細胞

細胞周期

細胞周期の概念

細胞は 分裂と分裂の間に長い期間がある

分裂期(M期):細胞分裂をしている期間(短い)

間期:分裂していない期間(長い、染色体は糸状)

→ 顕微鏡で見ると、大部分は間期の細胞

分裂中の細胞は数が少ないが、染色体がはっきり見える

つまずきポイント①:体細胞分裂と減数分裂
  • 体細胞分裂:体を作る細胞が増える → 同じ染色体数の細胞2つ
  • 減数分裂(次回):生殖細胞を作るときに起こる → 染色体数が半分
  • 今は体細胞分裂、次回は減数分裂、と区別する
つまずきポイント②:分裂前の染色体複製
  • 分裂前に染色体の中の DNA が 複製され、同じ情報を2組用意する
  • 分裂後に2つの細胞へ同じ情報が分配され、染色体数は親細胞と同じになる
  • だから親細胞と子細胞は 同じ染色体数
つまずきポイント③:観察の手順
  • 塩酸で細胞をばらけさせる(解離)
  • 染色液(酢酸オルセイン)で染色体を染める
  • カバーガラスを乗せて押しつぶす(押しつぶし)
  • 顕微鏡で観察

練習問題

問題1(細胞分裂の順序)

次を分裂の順に並べよ。
(ア) 染色体が中央に並ぶ (イ) 染色体が両端に引き離される (ウ) 染色体が太く短くなる (エ) 細胞が2つに分かれる

答えを見る

(ウ) 前期 → (ア) 中期 → (イ) 後期 → (エ) 終期

問題2(染色体)

染色体は何を含んでいるか。また、ヒトの体細胞の染色体数。

答えを見る

遺伝情報(DNA)。ヒトの体細胞:46本。

問題3(観察)

タマネギの根の細胞分裂を観察するときの染色液は。

答えを見る

酢酸オルセインまたは酢酸カルミン

動物と植物の細胞分裂の違い

動物細胞植物細胞
細胞質分裂くびれて2つに細胞板ができて2つに
細胞壁なしあり(あとから作られる)
分裂の場所体のあらゆる場所成長点に集中

ヒトの細胞の特徴

体細胞のしくみ

ヒトの体細胞 = 46本の染色体(23対)

うち22対が 常染色体、1対が 性染色体(XX または XY)

体内には約 37兆個の細胞

1日に 数百億個の細胞が分裂・新生

受精卵1個から細胞分裂を繰り返して個体が完成

まとめ

  • 生物の成長 = 細胞分裂で 数を増やす + 細胞が 大きくなる
  • 体細胞分裂:同じ染色体を持つ 2つの娘細胞を作る。
  • 染色体:分裂中だけ見える 太く短い形。遺伝情報を含む。
  • 過程:間期 → 前期 → 中期 → 後期 → 終期。
  • 観察:タマネギの根 + 塩酸処理 + 酢酸オルセイン染色。
  • 動物:くびれ/植物:細胞板。