Question

じすた

この精子の誘引と全体反応の問題の、問4についてです。
解説の緑の線を引いた場合を考える必要がある理由が分かりません。

物質Yは精子に先体反応を引き起こす物質であり、実験4で先体反応が起きなかったため、物質Yは半透膜を通過できない、と断定できない理由の例が想像できません。。
解説か理由の例を教えて頂けると嬉しいです。

問題が長いためお時間を沢山割かせてしまうしれませんが、結構困っているので助けて欲しいです。。
よろしくお願いします。🙇

25]精子の誘引と先体反応
ウニの未受精卵には,内側から順に卵細
胞,卵膜,ゼリー層という層状構造がある(図
1)。精子がゼリー層に達すると, 精子の
先端から先体突起が伸長する。これを,先体
反応という。そこで,ウニの未受精卵と精子
を用いて,以下の実験を行った。()
実験1 海水を含むペトリ皿に精子懸濁液(一定数の精子を含む海水) を加えると, 精子
はゆっくり運動した。 さらに一定数の未受精卵を加えると, 精子は激しく運動した。
実験2 未受精卵のかわりに, ゼリー層のみを除去した未受精卵を用い, その他の条件
は実験1と同じにすると, 精子はゆっくりと運動した。
実験3 未受精卵のかわりに,未受精卵から取り出したゼリー層を用い,その他の条件
は実験1と同じにすると, 精子は激しく運動した。大
実験4 図2のように,未受精卵を含む海水の入った半透膜の袋を海水中に入れた。こ
のときの容器中の未受精卵1個あたりの海水量は, 実験1と同じである。一定時間後。
袋の外側の海水に、海水1mL あたりの精子の数が実験 1と同じになるように, 精子
懸濁液を加えると、精子は激しく運動した。
実験1~4で先体反応がみられたのは実験1,3のみであった。これらの結果から,
精子に運動性の上昇を引き起こす物質Xと,精子に先体反応を引き起こす物質Yの存在
を仮定し,これらの物質が精子に十分量作用すると物質の効果が現れると考えた。
問1 下線部アに関連して, 100個の一次卵母細胞が同時に減数分裂を開始してすべて
正常に卵になった場合生じる卵の個数はいくつか。最も適当なものを次から一つ選べ。
0 25個 ② 50個
問2 下線部イに関連して,先体突起の伸長に関わる細胞骨格として最も適当なものを,
次から一つ選べ。
0 微小管
支持棒
L O
未受精卵を
含む海水
卵膜 ゼリー層
ア
ひも
半透膜
卵細胞
海水
図1
図2
第, ⑥は
さ満数分
こある。
はみら
胞が輪
る。
つ方が
6 800個
こから
3 100個 ④ 200個 6 400個
出さ
かる」
中間径フィラメントS
2アクチンフィラメント
Oミオシンフィラメント 会 主要組織適合抗原
3
の コラーゲン
問3 XとYが存在する未受精卵の存在部位として最も適当なものを,次からそれぞれ
一つずつ選べ。
0 卵細胞のみに存在 謙 卵膜のみに存在 キエ③ゼリー層のみに存在
の 卵細胞と卵膜の両方に存在
6 卵膜とゼリー層の両方に存在 0 すべての領域に存在
下問4 半透膜に対するXとYの透過性について, 実験結果から導かれる結論として最も
適当なものを,次からそれぞれ一つずつ選べ。
0 半透膜を通過することができる。 半透膜を通過することができない。
半透膜を通過できるか, 実験結果からはわからない。
を歯
代 (卵細胞とゼリー層の両方に存在
1競実
に栄
くセンター試験 本試〉
8ケ人
26]多精拒否の機構
ウニでは,複数のヵ精子が卵に受精(多精)するのを防ぐしくみ(多精拒否機構)を2通
47
13|生殖法,動物の配偶子形成と受精
第4章
生殖と発生
塩注

先体反応 半透膜の有無
精子の運動
激しい
ゆっくり
激しい
激しい
卵膜
ゼリー層
卵細胞
実験1
実験2
実験3
実験4
さす
ぶ Va01
まず、精子の運動について,ゼリー層がある実験 1,3では激しく運動するが,ゼリー
層がない実験2ではその運動はゆっくりになる。よって,精子の運動の上昇を引き起
こす物質Xはゼリー層に存在する。次に,先体反応について,こちらも同様にゼリー
層がある場合(実験1,3)でみられるので,先体反応を引き起こす物質Yもゼリー層
に存在する。
問4 実験1では精子と卵の間に半透膜がなく,実験 4では精子と卵の間に半透膜が存
在する。問3の解説に示した表より,半透膜の有無に関わらず,精子の運動は激しい
ので物質Xは卵側のゼリー層から半透膜を通過して精子に達し,精子の運動性を上昇
させている。よって、物質Xは0が正しい。一方,先体反応は半透膜がないと起こり、
半透膜があると起きていない。ここで,物質Yが半透膜を透過できないため先体反応
が起きなかったと断定するのはやや不十分である。仮にYは膜を透過しているが,先
体反応を引き起こすには物質Y以外の作用を必要とする可能性も存在する。よって,
物質Yが半透膜を通過するか否かは実験 4のみでは判断できず, ③が正しい。
水二根 ケ内巣
々 K上井
園○○× ○

生殖と発生 精子の誘引と先体反応 生物 高校生

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たけ

質問者様がおっしゃるとおり，物質Yのみにこの可能性を考えるは難しいかもしれません。
例えば，｢先体反応は物質Yと物質Zの相互作用により引き起こされる｣を考えると，物質Yは半透膜を透過するが，物質Zは透過せず。→ 物質Xは透過しているが先体反応は起こらない。
↳ この場合，答えは③になります…。

…実はこの問題は，2011年度センター試験・生物Ⅰの問題で，この問題集ではかなり改題されています。センター試験では選択肢が①～⑥あり，きちんと理解できれば正答を選べるようになっています。
①XとYは，いずれも半透膜を透過できる。
②Xは半透膜を透過できるが，Yについてはわからない。
③Yは半透膜を透過できるが，Xについてはわからない。
④XとYは，いずれも半透膜を透過できない。
⑤Xは半透膜を透過できないが，Yについては分からない。
⑥Yは半透膜を透過できないが，Xについては分からない。
ですので，自信を無くされないよう…。

じすた

丁寧な解説ありがとうございます！（；＿；）
理解できました！
やはり物質Yのみ他の物質の存在の必要性を考えるのは難しいですよね…

確かに、センター試験の出題の仕方であれば正しい答えを選べていたと思います。笑

生物は得点源にしたいので、本番まであと少しですが頑張ります。
また機会がありましたら教えて頂けると嬉しいです！

ありがとうございました。