正答4
解説
正解は4です。
図は、精子ができるまでの細胞の変化を上から順に矢印でつないだものです。
①は始原生殖細胞から精祖細胞へ、②は精祖細胞から一次精母細胞への変化で、細胞は1つのままです。
③は一次精母細胞が2つの二次精母細胞に分かれる第一減数分裂です。
④は2つの二次精母細胞がそれぞれ分かれて4つの精子細胞になる第二減数分裂です。
⑤は精子細胞が尾をもつ精子に形を変える過程です。
公式の正答は④で、細胞がもつ DNA の量が体細胞の半分になった時点を1倍体ととらえています。
【選択肢別解説】
1:× ①は、始原生殖細胞が体細胞分裂で増えて精祖細胞になる過程です。
体細胞分裂では染色体の数も DNA の量も変わらず、2倍体(2 n)のままです。
2:× ②は、精祖細胞が成長して一次精母細胞になる過程です。
この間に DNA が複製されて量は2倍になりますが、相同染色体は2組そろったままで、1倍体にはなりません。
3:× ③は第一減数分裂で、対になる相同染色体が2つの二次精母細胞に分かれます。
染色体の本数はここで半分になりますが、各染色体はまだ2本の染色分体からできています。
そのため二次精母細胞の DNA の量は、体細胞と同じ量が残っています。
公式正答では、この段階はまだ1倍体とはされていません。
4:○ ④は第二減数分裂で、各染色体の2本の染色分体が分かれて別々の精子細胞に入ります。
ここで DNA の量が体細胞の半分になり、精子細胞は1倍体(n)の細胞になります。
5:× ⑤は、精子細胞が頭部・中片部・尾部をもつ精子へ形を変える精子完成の過程です。
細胞分裂は起こらず、1倍体のまま変わりません。
【ポイント】
減数分裂では、第一分裂で相同染色体が分かれて染色体の本数が半分になり、第二分裂で染色分体が分かれて DNA の量が体細胞の半分になります。
1つの一次精母細胞から2回の分裂で4つの精子細胞ができ、形を変えて精子になります。
受精で精子(n)と卵子(n)が合わさると、2倍体(2 n)に戻ります。