トップ＞新編生物I＞第２部　生殖と発生＞実験1〔観察〕　減数分裂と花粉の発芽

実験１〔観察〕減数分裂と花粉の発芽

教科書p. 48～49　所要時間2時間

 

 

実験A.減数分裂の観察

【指導目標】花粉母細胞が減数分裂を行い，花粉を生じる過程を観察させる。また，

体細胞分裂との違いや，減数分裂を観察するのに適した生物・器官を考えさせる。

【準備】ヌマムラサキツユクサまたはムラサキツユクサのつぼみ(いろいろな大きさの

もの)，実験用具(酢酸オルセイン溶液，ろ紙，柄つき針，ピンセット)

【準備上の留意点】ムラサキツユクサ類は，1本の茎の先端に，複数のつぼみをつけ

るが，同一つぼみ内の6つのやくの分裂の過程が比較的同調しているので，いろいろな

分裂段階を観察するには，大きさの異なる複数のつぼみが必要である。生徒1人(また

は1班)に，複数のつぼみをつけたツユクサを最低1本以上は用意する。

【方法上の留意点】(1)　いろいろな大きさのつぼみといっても，2～3mmくらいのも

のを用いるとよい。それ以上だと必ず花粉になってしまっているし，それ以下でや

くが白いのは未熟である。白からごくうすい黄色味がかったやくがよい。1つとっ

て，スライドガラスにのせ，カバーガラスで押しつぶしたとき透明なものが出るの

がよい。

やくの長さを測ってからやくをとり出すとよい。

(2)　教科書p.49の写真を分裂各時期のめやすとして活用するとよい。

(3)　分裂中期やその前後で，うまく染色体数を数えられる細胞があるかさがしてみる。

生徒は，ピントが合うと，それでもうよしとしてしまう傾向があるが，プレパラー

トを動かして，よく見える細胞をさがすよう注意を与えるとよい。

【結果の整理】(1)　下の表に示すように，長さ2～3mmのつぼみで，減数分裂が行わ

れているが，それ以外では分裂していないものが多い。

(2)　つぼみの成長とともに，その中のやくの色も変化した。つぼみが2mmまでのやく

は白色であったが，2mmを越えるあたりから，ごくうすい黄色になり，以後少しず

つ黄色味が濃くなった。

(3)　減数分裂の過程で観察された染色体は，第一分裂中期で6本，第一分裂終期で12

本，第二分裂中期で6本観察された(1細胞あたり)。

(4)　未熟な花粉は，4つでひと固まりになっていて，形がほぼ球状であった。減数分

裂で1母細胞から4娘細胞が形成されるのと一致した。

▼ヌマムラサキツユクサのつぼみの長さと減数分裂

　（各班6個ずつ×5班での例）

つぼみの長さ〔mm〕

分裂前

第一分裂期

第二分裂期

未熟な花粉

成熟した花粉

1.5～2.0

2

0

0

0

0

2.0～2.5

1

3

0

0

0

2.5～3.0

0

2

7

1

0

3.0～3.5

0

0

0

1

2

 

【考察】 (1)　つぼみの大きさ2～2.5mmで減数分裂第一分裂が，2.5～3mmで減数分裂

第二分裂が行われている。このとき，前者のやくの色あいは白色～ごくうすい黄色

の状態で，後者のそれはう'すい黄色となっている。

(2)　ヌマムラサキツユクサの染色体数は2n =12本(ヌマムラサキツユクサの倍数体で

あるムラサキツユクサの染色体数は2n =24)である。第一分裂では，相同染色体がく

っついて，両極へ分かれるので，第一分裂中期では染色体が6本ずつになっている(こ

の染色体を二価染色体という。二価染色体は4本の染色分体からなる)。第二分裂で

は6本のそれぞれが縦に分かれるので，第二分裂中期ではやはり6本ずつの染色体に

なっている。この染色体数が半減するのが減数分裂の特徴である。体細胞分裂では

染色体数は変わらない

(3)　減数分裂と体細胞分裂の違いのまとめ例

体細胞分裂

減数分裂

①体をつくる細胞の分裂

②相同染色体は対合しない。

③娘細胞の染色体数は母細胞と同じ(2n→2n)。

④1個の母細胞から2個の娘細胞ができる。

①分裂の結果，生殖細胞(卵・精子・胞子など)ができる。

②相同染色体が対合する(第一分裂前期)。

③生殖細胞の染色体数はnへと半減する(2n→n)。

④1個の生殖母細胞から4個の生殖細胞ができる。

【参考】(1)　減数分裂の材料として，ヌマムラサキツユクサのほかにムワサキツユク

サ・ネギ・ユリなども適している。ムラサキツユクサは2～4mmくらいのつぼみを用

いる。ネギ(2n=16)は，桜の花が咲く頃，まだ被膜が破れていない，開ききっていな

いネギボウズを採集する。カルノア液(エチルアルコール3：酢酸1)内で1晩固定し，

60℃の1N塩酸に数分間つけて細胞を解離し，観察する。長さ3mmほどのつぼみが適

する。やくは6個。保存は，固定後70%エチルアルコール中で，冷蔵庫で1年もつ。

テッポウユリ(2n =24)は分裂の同調性が高く，よく研究に用いられる。2～3cmのつぼ

みが適している。

季節により，次のような植物のつぼみを用いるとよい。

・3～4月…ネギ

・5～6月…タマネギ，ヌマムラサキツユクサ，ムラサキツユクサ，テッポウユリ

・6～7月…カノコユリソ

・8～9月…ニラ，ギボウシ，オオマツヨイグサ

なお，つぼみの大きさは，次の表を参考にして，減数分裂の見られるものを選ぶ。

▼花粉形成の時期とつぼみの長さ〔mm〕

 

テッポウユリ

ネギ

オオマツヨイグサ

花粉母細胞期

10

1.5

4

減数分裂期

15

3.0

5

花粉四分子期

20

4.0

6

 

イナゴ(2n=23)やフタホシコオロギ(2n =29)などのほか，バッタはいろいろな種類で

観察できる。フタホシコオロギの精巣は1対ある。いずれも生材料が一番よいが，

ネギと同様にして保存もできる。

なお，動物細胞では，押しつぶした際，娘細胞がばらばらになることがある。第

一分裂と第二分裂が区別しにくくなるが，細胞の大きさの違いや染色体の太さの違

い，分裂時期の同じ2ないし4個の細胞が近くにかたまっていることなどから判断す

る。

(2)　染色液としての酢酸オルセイン溶液は，オルセイン2.2gをよくすりつぶし，加熱

した氷酢酸100cm3を加えて溶かしたものを原液とする。使用時は原液10cm3に蒸留水

12cm3を加え，ろ過して使用する。カーミンよりよく染まるが，値段が高い。酢酸カ

ーミン溶液は安価なので，利用しやすい。染まりが悪いときは鉄ミョウバンの1～2%

水溶液を数滴加えるか，沸騰しない程度にプレパラート上で温めるとよく染まるよ

うになる。国産のものよりメルク社製のものがよいように思う。

 

実験B.花粉の発芽(花粉管の形成)の観察

【指導目標】花粉が発芽して花粉管を伸ばすようすを観察して，被子植物の重複受精

について理解を深める。

【準備】ホウセンカなどの成熟花粉，ピンセット，検鏡用具

【準備上の留意点】(1)　用意する花粉は，下表に示すように短時間で発芽するもの

がよい。ホウセンカは，どの系統も速いが，一重咲きのものは花粉が多いので扱い

やすく，また，インパチエンス(アフリカホウセンカ)でも同様に扱うことができる。

 

花期

和　名

発芽時間

花期

和　名

発芽時間

花期

<