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【中3理科】有性生殖と無性生殖を徹底解説|受精の流れを分かりやすく!

【中3理科】有性生殖と無性生殖を徹底解説|受精の流れを分かりやすく!
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受粉受精って何が違うの?」
動物と植物生殖しくみは同じ?」

この記事で分かること 1. 有性生殖と無性生殖のちがい 2. 動物の生殖と形質 3. 植物の受粉と受精

生殖(せいしょく)の単元は、皆さんが疑問を抱きやすいポイントがたくさんありますよね。

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この記事では、有性生殖と無性生殖のちがいから、動物・植物の生殖のしくみまで、豊富なイラストや図表を使い徹底解説します。

けい先生
けい先生
私が17年かけて培ってきた塾講師・教員経験を凝縮しました。「理科でつまづきやすい…」という人は、ぜひ最後まで読んで、生殖を完全理解してくださいね!

生殖とは?有性生殖と無性生殖のちがい

生物が自分(親)と同じ種類の新しい個体(子)をつくること生殖(せいしょく)といいます。

生殖には、大きく分けて無性生殖(むせいせいしょく)有性生殖(ゆうせいせいしょく)の2種類があります。

この章では、生殖方法のちがいに焦点を当てて整理していきましょう。

無性生殖とは?種類と具体例

無性生殖とは、(おす)と(めす)がかかわらず、1個体の親から新しい子が生まれる生殖方法のことです。

無性生殖では、雌雄の生殖細胞受精しないため、減数分裂を行いません

無性生殖 体細胞分裂するため、形質が同じ子ができる 染色体(遺伝子)をそのまま受けつぐ

無性生殖で生まれた子は、親の染色体(遺伝子)をそのまま受けつぐため、親とまったく同じ形質(けいしつ;形や性質)を持つのが特徴です。

けい先生
けい先生
いわば、親のクローンが生まれるイメージですね

単細胞生物のほとんどは無性生殖を行います。

多細胞生物でも、植物や一部の動物では無性生殖を行うものがいます。

無性生殖の主な種類と具体例を見ていきましょう。

無性生殖の主な種類と例 "ぶんれつ 分裂" "  単細胞生物   アメーバ、ミカヅキモなど    体が2つに分かれてふえる" " 動物   イソギンチャク、プラナリアなど    体の一部が分かれて新しい個体になる    プラナリアは、体を切ってもそれぞれ    の部分から再生できる" "しゅつが 出芽" " 酵母、ヒドラなど   体の一部から芽が出るようにくびれて、   新しい個体になる" "えいようせいしょく 栄養生殖" " サツマイモ、ジャガイモなど   根、茎、葉など体の一部から新しい個体   をつくる   栄養生殖でつくられた子は、親とまった   く同じ遺伝子を持っているため、同じ   品質の農産物を効率よく生産できる" 単細胞生物と多細胞生物って何?という方は、下の記事が参考になります。

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有性生殖とは?必要な細胞と受精の過程

有性生殖(ゆうせいせいしょく)とは、(おす)と(めす)の生殖細胞精子など)の核が合体する受精という過程を経て、新しい子がふえる生殖方法のことです。

有性生殖に欠かせないのが、生殖細胞(せいしょくさいぼう)と呼ばれる特別な細胞です。

"生殖細胞…生殖に必要な特別な細胞。      子孫をのこすためにある。" 親 雌(めす) 雄(おす) 動物 "らん 卵" "せいし 精子" 植物 "らんさいぼう 卵細胞" "せいさいぼう 精細胞"受精(じゅせい)とは、卵(卵細胞)に精子(精細胞)が入り、それぞれの核が合体することです。

けい先生
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これらの生殖細胞は、減数分裂(げんすうぶんれつ)という特別な細胞分裂によってつくられるんですよ

有性生殖による受精から、新しい個体がふえるまでのざっくりとした流れは次のステップで進みます。

  細胞のようす  細胞分裂・染色体(遺伝子) 1 " せいしょくさいぼう 生殖細胞をつくる"  雌が卵(卵細胞)、雄が精子(精細胞)をつくる " 減数分裂し、染色体(遺伝子)  の数は体細胞の半分になる" 2 " じゅせい 受精する" " 卵(卵細胞)に精子(精細胞)が入り、  それぞれの核が合体する" " 受精卵の染色体の数は、  親の体細胞と同じになる" 3 " じゅせいらん 受精卵ができる"  受精によってできる新しい1つの細胞ができる 4 " はい 胚ができる" " 受精卵が細胞の数をふやし始めてから、  自分で食べ物をとりはじめる前までのものを胚という"  体細胞分裂をくり返す 5 " せいたい 成体になる" " 受精卵から胚を経て、成体(生殖可能な個体)になる  までの成長過程を発生という" 受精卵から(はい)を経て、成体(生殖可能な個体)になるまでの成長過程発生(はっせい)といいます。

発生の過程では、受精卵が体細胞分裂を繰り返すことで細胞の数は増えていき、全体の体積も大きくなっていきます。

けい先生
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発生の過程で、胚全体の細胞の数は多くなりますが、1つひとつの細胞は小さくなるんですよ

染色体た細胞分裂については、次の記事が参考になります▼

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無性生殖と有性生殖のちがいをまとめて比較

生殖方法 無性生殖 有性生殖 親 " 雌雄の親が必要ない 親の体の一部から子ができる" 雄雌の親がかかわる 受精 行わない 行う "子の染色体 ・ 子の遺伝子" " 親と同じ染色体(遺伝子) を受けつぐ" 雄と雌から半分ずつ染色体(遺伝子)を受けつぐ 子の形質 形質がまったく同じになる " 親の形質がそのまま子に 現れるわけではない"

ここまで見てきたように、無性生殖有性生殖では、そのしくみや結果に大きなちがいがあります。

ここでは、特徴を比較しながら、生殖方法のちがいをさらに明確にしていきましょう。

無性生殖受精を行わず親とまったく同じ染色体(遺伝子)を持つ子をふやします。

無性生殖の特徴まとめ
  • 親の関与: 雌雄(しゆう)の親を必要としない
  • 子の起源: 親の体の一部から子ができる
  • 受精: 行わない
  • 子の形質: 親とすべて同じ(クローン)
  • 子の染色体: 親と同じ染色体(遺伝子)をもつ
  • メリット:
    ・1個体ですばやく個体数を増やせる
    同じ形質の農産物をつくれる(例:イチゴの栽培)
  • デメリット:
    ・遺伝的な多様性がないため、環境変化に適応しにくい
    突然変異がそのまま受けつがれる
  • 主な例:
    分裂(アメーバ、プラナリアなど)
    ・出芽(酵母、ヒドラなど)
    栄養生殖(サツマイモ、ジャガイモなど)

 

一方、有性生殖受精を行い雄(おす)と雌(めす)両方の染色体(遺伝子)を半分ずつ受けついだ、多様な子をふやすことが特徴です。

有性生殖の特徴まとめ
  • 親の関与: 雌雄(しゆう)がかかわって子をつくる
  • 子の起源: 雄(おす)と雌(めす)の生殖細胞が受精する
  • 受精: 行う
  • 子の形質: 親の形質がそのまま子に現れるわけではない(親とは異なる多様な形質を持つことがある)
  • 子の染色体: 雄(おす)と雌(めす)両方の親の染色体(遺伝子)を半分ずつもつ
  • メリット:
    ・遺伝的な多様性をすばやくつくりだせるため、環境変化に適応しやすい
    ・新しい品種を開発できる(例:ぶどうの品種改良
  • デメリット:
    ・雄(おす)と雌(めす)が出会う必要がある
    ・生殖細胞が必要
    ・種子植物の受粉と受精、動物の交尾と受精など

 

無性生殖有性生殖のちがいは下の表のとおりです。

\ ちがいを比べよう / 無性生殖と有性生殖まとめ 無性生殖 " 雌雄の親を必要としない。  親の体の一部から子ができる"  受精を行わない " 子の形質は親とすべて同じ " " 子は親と同じ染色体(遺伝子)  をもつ" " 同じ形質の農産物をつくれる  例:イチゴの栽培" " 1個体ですばやく個体数を  ふやせる " " ・突然変異が受け継がれて   しまう  ・形質の多様性がないため、   環境変化に適応しにくい" " ・分裂    アメーバ 、 プラナリア  ・出芽   酵母   、 ヒドラ  ・栄養生殖   サツマイモ、ジャガイモ" 有性生殖 " 雌雄の親がかかわって  子をつくる。"  雌雄の生殖細胞が受精する " 親の形質がそのまま子に  現れるわけではない" " 子は雌雄両方の親の染色体  (遺伝子)を半分ずつもつ" " 新しい品種を開発できる  例:ぶどうの品種改良" " 遺伝的な多様性をすばやく  つくりだせるため、環境変化  に適応しやすい" " ・雌雄が出会う必要がある  ・生殖細胞が必要 " " ・受精    種子植物の受粉    動物の交尾

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2.動物の生殖のしくみ

動物の生殖のしくみは、種類によってさまざまです。この章では、特に有性生殖無性生殖に注目して、どのように子がふえていくのかを解説しますね。

動物の有性生殖:受精から発生まで

動物の有性生殖では、雌(めす)と雄(おす)がそれぞれ生殖細胞をつくります。

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  • にある卵巣(らんそう)では(らん)がつくられる
  • にある精巣(せいそう)では精子(せいし)がつくられる
親 "めす 雌" "おす 雄" "せいしょくさいぼう 生殖細胞" "らん 卵" "せいし 精子" つくられるところ "らんそう 卵巣" "せいそう 精巣"

けい先生
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これらの生殖細胞は、次の記事で学ぶ減数分裂という特別な細胞分裂によってつくられます

精子の表面にたどり着き、卵の中に入ることで受精(じゅせい)が起こります。

精子のそれぞれのが合体すると、受精卵(じゅせいらん)ができます。

受精卵は、体細胞分裂をくり返しながら細胞の数を増やし、やがて親と同じ姿の成体(生殖可能な個体)へと成長していきます。

受精卵から(はい)を経て、成体になるまでの成長過程を発生(はっせい)といいます。

けい先生
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発生の過程で、胚全体の細胞の数はふえていきますが、1つひとつの細胞は小さくなりますよ

\ イラストで理解しよう / 動物の有性生殖のしくみ " 雌の卵巣で卵  がつくられる(減数分裂)" " 雄の精巣で精子  がつくられる(減数分裂)"  精子が卵の表面にたどりつく  精子と卵の核の合体(受精)する  受精卵ができる  体細胞分裂をくり返す " 胚となる  受精卵から胚を経て成体  になるまでの過程…発生"  成体ができ始める

動物の無性生殖:親とまったく同じ子が生まれるしくみ

一部の動物も、植物と同じように無性生殖を行います。

無性生殖でふえた子は、親とまったく同じ遺伝子を持つ、いわば親のクローンとなります。

代表的な例は、イソギンチャクプラナリアです。

  • イソギンチャク:体が縦に分裂したり、足盤(体を固定する部分)から小さなイソギンチャクが出芽したりしてふえる
  • プラナリア:体をいくつか切り分けても、それぞれの断片から新しい個体が再生し、ふえていく

動物の無性生殖は、単体で素早く個体数を増やせるメリットがありますが、遺伝的な多様性がないため、急な環境変化には適応しにくいという特徴も持っています。

植物の生殖のしくみ:受粉と受精

植物も動物と同じように有性生殖を行いますが、そのしくみには植物ならではの特徴があります。

けい先生
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よく出る受粉受精という言葉には明確なちがいがあるので詳しく解説しますね

この章では、被子植物裸子植物の生殖に注目してみましょう。

植物の分類を忘れてしまった方は、下の記事も参考にしてみてくださいね。

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被子植物の生殖のしくみ

被子植物有性生殖は、花のつくりと深くかかわっています。

受粉受精は似た言葉ですが、意味がちがいます。下の意味をしっかり区別して覚えましょう。

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  • 受粉(じゅふん):
    花粉がめしべの柱頭(ちゅうとう)につくこと
  • 受精(じゅせい):
    卵細胞精細胞が入り、それぞれの核が合体すること

受粉すると、花粉から花粉管(かふんかん)という細長い管がめしべの中を伸びていき、その先にある胚珠(はいしゅ)の中の卵細胞を目指します。

花粉管卵細胞にたどり着くと、花粉管の中の精細胞卵細胞と合体し、受精が完了します。

\ 「受粉」と「受精」のちがいを理解しよう / 被子植物の有性生殖のしくみ " めしべの子房の中の胚珠に らんさいぼう  卵細胞がつくられる " " おしべのやくで花粉がつく せいさいぼう  られる。花粉の中に精細胞  が含まれている " " じゅふん  受粉 ちゅうとう  花粉がめしべの柱頭につく " " かふんかん  花粉管が伸びる  柱頭についた花粉は、めしべの中に向かって花粉管を伸ばす" " じゅせい  受精する  花粉管がめしべの奥にある胚珠にたどりつくと、  花粉の中の精細胞が胚珠の中の卵細胞の核と合体する" " じゅせいらん  受精卵ができる" " じゅせいらん はい  受精卵が胚になる" "  はいしゅ  しゅし  胚珠が種子になる" " しぼう かじつ  子房が果実になる" "  め  芽生え  種子が土に落ちると、胚が成長を始め、新しい芽が生える"

けい先生
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花粉管が伸びる様子を観察する実験は、次の記事を参考にしてみてくださいね

受精が起こると、植物の中では次のような成長が進みます。

受精後の各部の成長

  • 受精卵(はい)になる
  • 胚珠種子(しゅし)になる
  • 子房果実(かじつ)になる

3-2.裸子植物の生殖の特徴

裸子植物は、被子植物とは少し異なる生殖のしくみを持っています。

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  1. 子房がない
    裸子植物は、被子植物のように胚珠を包む
    子房を持たないため、胚珠がむき出しになっている
  2. 花粉が胚珠に直接つく
    むき出しの胚珠に花粉が直接つくことで受粉する
  3. 受粉から受精まで時間がかかる
    マツのように、受粉してから受精するまで1年以上かかる種類がある

ちがいはあるものの、裸子植物も有性生殖によって、新しい個体をふやしていく点は被子植物と同じです。

よくある質問(FAQ)|有性生殖・無性生殖・受精

1. 受精=受粉?

いいえ、ちがいます。

  • 受粉はめしべの柱頭に花粉がつくこと
  • 受精は卵細胞のに精細胞が入り、それぞれの核が合体すること

順序としては、受粉のあと、受精が起こり、受精卵ができます。
※受粉→受精→受精卵

2. チューリップが球根でふえるのはなぜ?

体の一部から新しい個体をつくる栄養生殖をしているからです。

  • 栄養生殖とは、植物が体の一部から新しい個体をつくる無性生殖のひとつ。
  • ジャガイモサツマイモなども、栄養生殖により生産する

3. 裸子植物も花粉管をのばす?

はい、裸子植物も花粉管をのばします。

裸子植物では、花粉胚珠に直接つくと、そこから花粉管をのばします。

花粉管を通って精細胞卵細胞に到達し、受精します。

被子植物との大きなちがいは、

  • めしべ柱頭がないため、花粉直接胚珠に受粉する
  • 花粉管がのびるのに時間がかかる種類がある
    ※マツは受精に1年近くかかることがある

花粉管の成長速度がゆっくりだったり、胚珠内の卵細胞の成熟に時間がかかったり、子房に包まれていないため環境の影響を受けやすかったりと、裸子植物の受精には時間がかかるのです。

4. 微生物はぜんぶ無性生殖なの?

いいえ、すべての微生物が無性生殖だけを行うわけではありません。有性生殖を行うものもいます。

ゾウリムシやアメーバ、ミドリムシ、ミジンコなどは、ふだんは無性生殖でふえますが、環境が悪くなると有性生殖に切りかえることがあります。遺伝子の組み合わせを変えて、過酷な環境でも生きるためのしくみです。

アオミドロやクラミドモナスも有性生殖を行うことが知られています。

このように、微生物の生殖は多様で、無性と有性を使い分けるものも多いのです。

5.ジャガイモは栄養生殖しかしないの?

いいえ、ジャガイモ栄養生殖だけでなく有性生殖も行います

栄養生殖無性生殖の一つです。ジャガイモは、イモから芽を出すことで子孫をふやしますが、これは無性生殖にあたります。

一方で、ジャガイモもを咲かせ、受粉受精をへて種子をつくるため、有性生殖もしているのです。

つまり、ジャガイモ有性生殖無性生殖の両方を行う植物なんですね。

【まとめ】生殖の重要ポイントを整理しよう

生物が命を次の世代へつなぐ生殖の基本的なしくみを解説しました。

特に覚えておきたい重要ポイントを振り返っておきましょう。

まず、無性生殖については、以下のとおりです。

無性生殖ざっくりまとめ

  • 受精を行わず雌雄(しゆう)がかかわらず親から子がふえる生殖方法。
  • 親とまったく同じ遺伝子を受けついでいるため、子の形質は親とまったく同じになる(クローン)
  • メリット:
    子は親と同じ染色体を受けつぐため、形質が同じ農産物をつくることができる
  • デメリット:
    突然変異が受けつがれてしまう
  • 主な例:
    単細胞生物分裂、植物の栄養生殖体の一部から新しい個体をつくる)など

有性生殖についても、きちんと理解して覚えておきましょう。

✅有性生殖ざっくりまとめ

  • 雌雄の生殖細胞が受精することによって新しい個体をつくる生殖方法
  • 子は雌雄両方の親の染色体を半分ずつもつ
  • 親の形質がそのまま子に現れるわけではない
  • メリット品種改良できる

受精については、どのような流れかを理解しておくことがポイントです。

✅受精ざっくりまとめ

  • 受精(じゅせい):
    卵細胞)に精子精細胞)が入り、それぞれの核が合体すること
  • 受精卵(じゅせいらん):
    受精によってできる新しい1つの細胞
  • 発生(はっせい):
    受精卵が細胞分裂を繰り返して
    になり、成体(せいたい)になるまでの成長過程。
  • (はい):
    受精卵が細胞の数を増やし始めてから、自分で食べ物をとりはじめる前までのもの。

この記事のあと、細胞分裂について学ぶと教科書にそった学習ができます▼

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けい先生
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生殖は、私たちが生物の多様性や進化を理解するうえで、とても大切です。しっかり復習して、深い学びにつなげていきましょう!
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けい先生
中学校・高校の理科教員。某公立大理学部物理科学科卒業。大手進学塾で集団授業の講師、模試や問題集の作成会社とフリー契約経験あり。 ●サイトのビジョン;科学好きなヒトを増やす! ー不治の病をなくしたり、生活を楽にするモノを開発したりする次世代の科学者が一人でも増えますように。
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