生物 二学期中間範囲
植物の色々
生殖(被子植物さん)
生殖器官…雌蕊、雄蕊を含む花という器官
その他根、茎、葉等は栄養器官と呼び区別
花…雌蕊:柱頭、花柱、胚珠を含んだ子房から成る
雄蕊:花糸、葯から成る
花弁
萼
配偶子形成
雌性配偶子
雌蕊の胚珠内
胚珠母細胞(2n、一胚珠の珠心中に一つ)
↓減数分裂
胚嚢細胞 (n、四つできるが三つは退化・消失。大胞子とも)
↓3回の核分裂
胚嚢 (n、八核。雌性配偶体即ち雌性配偶子を作る植物体)
→・中央の二核で一つの中央細胞を形成、この核を極核という
・上部または下部に三つの核が細胞をそれぞれ形成、
その一つ(主に中央)が卵細胞即ち雌性配偶子、
残りの二つは助細胞となる
・残る三つは上記の反対側でそれぞれ反足細胞を形成、後に退化
雄性配偶子
雄蕊の葯内
花粉母細胞(2n、葯内に多数)
↓減数分裂
花粉四分子(n、一つの母細胞から四つ。小胞子とも)
↓核分裂、成熟
花粉 (n、雄性配偶体)
→(成熟)
・花粉管核は花粉管(n)の核として受粉後に働く
・雄原細胞は分裂し二つの精細胞即ち雄性配偶子となる
重複受精:被子植物で見られる、二箇所で二つの受精が同時に起きること
胚珠内
胚嚢内
卵細胞(n) +精細胞(n)→受精卵(2n)
中央細胞(n×2)+精細胞(n)→胚乳 (3n)
珠皮 →種皮
(上の三つ)→種子
子房壁→果皮
(上の二つ)→果実
胚の発生
受精卵→・胚球(球っぽい所)→胚
・胚柄(棒っぽい所)→退化
胚→双葉になるところ…子葉
本葉になるところ…幼芽
茎 になるところ…胚軸
根 になるところ…幼根
まわり …胚乳:栄養分を蓄積し、発芽時に胚に供給
※無胚乳種子:胚乳の代わりに子葉に栄養分を蓄える
マメ、アブラナ、アサガオ、クリなど
胚が発生しきった種子は水、酸素、温度などの必要条件が満たされるまで
発芽せず休眠種子となる
仲間外れの裸子植物
・マツなどは雄性配偶子は精細胞だが、
イチョウ・ソテツなどは精子であり、繊毛で泳ぐ
・胚乳(n)が事前に作られているため重複受精しない
(受精しなくても作られるためエネルギーの無駄になる)
・花粉管を作らないため受精時に体内の水を必要とする
・果実はできないため鳥獣に広範囲に運ばれることがほとんどない
生活環…生物の一生を生殖法を中心にして環状に表したもの
ことば
配偶体 :配偶子を形成する植物体
胞子体 :胞子を形成する植物体
有性世代:有性生殖を行う配偶体の世代
無性世代:無性生殖を行う胞子体の世代
単相世代:核相が nの世代
複相世代:核相が2nの世代
世代交代:有性・無性世代が生活環に交互に現れること
核相交代:単相・複相世代が生活環に交互に現れること
・植物では有性世代=単相世代、無性世代=複相世代となり
世代交代と核相交代が一致する
・動物ではあまり世代交代は見られない cf.ミズクラゲ、アリマキ、ミツバチ
基本的な流れ
有性世代=単相世代
減数分裂から →胞子→配偶体→雌性・雄性配偶子→ 受精まで
無性世代=複相世代
受精から →受精卵→胞子体(胞子嚢)→ 減数分裂まで
みなさんの生活環
| |
有性・単相 |
無性・複相 |
| |
胞子 |
配偶体 |
配偶子 |
受精卵 |
胞子体 |
| コケ植物 |
胞子→(原糸体) |
→雌性配偶体 →雄性配偶体 |
→卵細胞 →精子 |
→受精卵 |
→胞子体 |
| シダ植物 |
胞子 |
→前葉体→造卵器 →造精器 |
→卵細胞 →精子 |
→受精卵 |
→胞子体 |
| 被子植物 |
大胞子(胚嚢細胞) 小胞子(花粉四分子) |
→胚嚢 →花粉体 |
→卵細胞 →精細胞 |
→受精卵 |
→胞子体 |
進化
上に関連して
胞子体(2n)が発達し遺伝子の欠陥を補えるように
有性世代を短くし、必要な水を少なく(被子ではもはやほぼいらない)
シダ植物以上では根・茎・葉を分化、繊維束を発達させ陸上に適応
分化とか農学とか
植物細胞は分化した細胞も受精卵と同じく一個体を形成できるはず
→分化全能性
組織培養
切り刻んだ分化した組織を適当な培地で培養、脱分化させる
↓
未分化な細胞塊カルスを植物ホルモンを含む適当な素地で培養
↓ →オーキシン(インドール酢酸等、伸長、根の分化等)
↓ →サイトカイニン(茎や葉の分化、葉緑素の合成)
↓ →カイネチン(天然の植物には見つからない、茎や葉)
個体
・成長点培養
ウイルスフリーの均一な固体の多量生産 例 カーネーション、ラン、ユリ
・葯培養
葯を培養して得た一倍体植物(n)を紡錘体の形成を阻害するコルヒチンで処理
→純糸(ホモ接合体)の二倍体植物が得られる
短時間で品種改良が出来る
・細胞融合
異種(イヌとニワトリなど、当然自然界では不可)の生物の細胞を融合させ、
雑種細胞を作っちゃうよ
例 ポマト、オレタチ、バイオハクラン
やりかた
体細胞(二種とも)をペクチナーゼ、セルラーゼで処置
↓細胞同士の結合をしているペクチンと
↓細胞壁を作るセルロースをいなくならせる
裸の細胞プロトプラストを入手。ポリエチレングリコールか電気刺激を加える
↓
うまくいくと細胞融合が起こり(確率は結構低い)雑種細胞完成
cf. 動物の場合
センダイウイルス(パラインフルエンザウイルス)を感染させた
異種細胞を融合
そうすると勝手に細胞くっつけてくれるらしいよ。
例、抗体産生細胞+がん細胞=ハイブリドーマ(抗体を作りまくる
雑種細胞は全てハイブリドーマというらしいよ。
Hybridomaでまざりものなやつだって。注釈が。
遺伝はプリントあるからそれを読みなさいだそうですよ。
いいなあ遺伝。遺伝だけやりたい。