第32章植物の生殖
Section Summaryこの節のまとめ
The flower contains the reproductive structures of a plant. All complete flowers contain four whorls: the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. The stamens are made up of anthers, in which pollen grains are produced, and a supportive strand called the filament. The pollen contains two cells— a generative cell and a tube cell—and is covered by two layers called the intine and the exine. The carpels, which are the female reproductive structures, consist of the stigma, style, and ovary. The female gametophyte is formed from mitotic divisions of the megaspore, forming an eight-nuclei ovule sac. This is covered by a layer known as the integument. The integument contains an opening called the micropyle, through which the pollen tube enters the embryo sac.
花には植物の生殖構造が含まれる。完全花には、萼、花冠、雄ずい群、雌ずい群という四つの器官群がすべてそろう。雄しべは、花粉粒を作る葯と、それを支える花糸からなる。花粉には雄原細胞と花粉管細胞の二つの細胞が含まれ、内壁と外壁という二層に覆われる。雌の生殖構造である心皮は、柱頭、花柱、子房からなる。雌性配偶体は、大胞子の有糸分裂によって生じ、8核の胚嚢を形成する。これは珠皮という層に覆われる。珠皮には珠孔という開口部があり、花粉管はそこを通って胚嚢へ入る。
The diploid sporophyte of angiosperms and gymnosperms is the conspicuous and long-lived stage of the life cycle. The sporophytes differentiate specialized reproductive structures called sporangia, which are dedicated to the production of spores. The microsporangium contains microspore mother cells, which divide by meiosis to produce haploid microspores. The microspores develop into male gametophytes that are released as pollen. The megasporangium contains megaspore mother cells, which divide by meiosis to produce haploid megaspores. A megaspore develops into a female gametophyte containing a haploid egg. A new diploid sporophyte is formed when a male gamete from a pollen grain enters the ovule sac and fertilizes this egg.
英語のヒント
被子植物と裸子植物の二倍体の胞子体は、生活環の中で目立ち、長く存続する段階である。胞子体は、胞子の生産に特化した胞子嚢という生殖構造を分化させる。小胞子嚢には小胞子母細胞が含まれ、これが減数分裂して半数体の小胞子を作る。小胞子は雄性配偶体へ発達し、花粉として放出される。大胞子嚢には大胞子母細胞が含まれ、これが減数分裂して半数体の大胞子を作る。大胞子は、半数体の卵を含む雌性配偶体へ発達する。花粉粒からの雄性配偶子が胚嚢へ入り、卵を受精させると、新しい二倍体の胞子体が形成される。
Visual Connection Questions図を使った問題
Exercises 1–2練習問題 1–2
Exercise 1問題 1
Figure 32.3 If the anther is missing, what type of reproductive structure will the flower be unable to produce? What term is used to describe an incomplete flower lacking the androecium? What term describes an incomplete flower lacking a gynoecium?
図32.3 葯がない場合、花はどのような生殖構造を作れなくなるか。雄ずい群を欠く不完全花を何というか。雌ずい群を欠く不完全花を何というか。
Solution解き方
Figure 32.3 Pollen (or sperm); carpellate; staminate.
図32.3 花粉（または精細胞）。雌花。雄花。
Exercise 2問題 2
Figure 32.8 An embryo sac is missing the synergids. What specific impact would you expect this to have on fertilization?
図32.8 ある胚嚢では助細胞が欠けている。受精にどのような具体的影響が出ると予想されるか。
- The pollen tube will be unable to form.花粉管を形成できなくなる。
- The pollen tube will form but will not be guided toward the egg.花粉管は形成されるが、卵へ向かって誘導されない。
- Fertilization will not occur because the synergid is the egg.助細胞が卵なので、受精は起こらない。
- Fertilization will occur but the embryo will not be able to grow.受精は起こるが、胚は成長できない。
Solution解き方
Figure 32.8 B: The pollen tube will form but will not be guided toward the egg.
図32.8 B：花粉管は形成されるが、卵へ向かって誘導されない。
Review Questions確認問題
Exercises 3–6練習問題 3–6
Exercise 3問題 3
In a plant’s male reproductive organs, development of pollen takes place in a structure known as the ________.
植物の雄の生殖器官では、________と呼ばれる構造で花粉が発達する。
- stamen雄しべ
- microsporangium小胞子嚢
- anther葯
- tapetumタペート層
Solution解き方
B
B
Exercise 4問題 4
The stamen consists of a long stalk called the filament that supports the ________.
雄しべには、________を支える花糸という長い柄がある。
- stigma柱頭
- sepal萼片
- style花柱
- anther葯
Solution解き方
D
D
Exercise 5問題 5
The ________ are collectively called the calyx.
________をまとめて萼という。
- sepals萼片
- petals花弁
- tepals花被片
- stamens雄しべ
Solution解き方
A
A
Exercise 6問題 6
The pollen lands on which part of the flower?
花粉は花のどの部分につくか。
- stigma柱頭
- style花柱
- ovule胚珠
- integument珠皮
Solution解き方
A
A
Critical Thinking Questions考察問題
Exercises 7–10練習問題 7–10
Exercise 7問題 7
Describe the reproductive organs inside a flower.
花の中にある生殖器官を説明しなさい。
Solution解き方
Inside the flower are the reproductive organs of the plant. The stamen is the male reproductive organ. Pollen is produced in the stamen. The carpel is the female reproductive organ. The ovary is the swollen base of the carpel where ovules are found. Not all flowers have every one of the four parts.
花の中には植物の生殖器官がある。雄しべは雄の生殖器官で、花粉はそこで作られる。心皮は雌の生殖器官である。子房は心皮の基部のふくらんだ部分で、その中に胚珠がある。すべての花に四つの部分がすべてそろっているわけではない。
Exercise 8問題 8
Describe the two-stage lifecycle of plants: the gametophyte stage and the sporophyte stage.
配偶体世代と胞子体世代という、植物の生活環の二つの段階を説明しなさい。
Solution解き方
Plants have two distinct phases in their lifecycle: the gametophyte stage and the sporophyte stage. In the gametophyte stage, when reproductive cells undergo meiosis and produce haploid cells called spores, the gametophyte stage begins. Spores divide by cell division to form plant structures of an entirely new plant. The cells in these structures or plants are haploid. Some of these cells undergo cell division and form sex cells. Fertilization, the joining of haploid sex cells, begins the sporophyte stage. Cells formed in this stage have the diploid number of chromosomes. Meiosis in some of these cells forms spores, and the cycle begins again: a process known as alternation of generations.
植物の生活環には、配偶体世代と胞子体世代という二つの明瞭な段階がある。配偶体世代では、生殖細胞が減数分裂して胞子という半数体の細胞を作ると、配偶体世代が始まる。胞子は細胞分裂し、まったく新しい植物の構造を作る。その構造や植物を構成する細胞は半数体である。一部の細胞は細胞分裂して生殖細胞を作る。半数体の生殖細胞が結合する受精によって、胞子体世代が始まる。この段階でできる細胞は、二倍体の染色体数をもつ。その一部の細胞が減数分裂して胞子を作り、再び周期が始まる。この過程を世代交代という。
Exercise 9問題 9
Describe the four main parts, or whorls, of a flower.
花の四つの主要な部分、すなわち輪生する器官群を説明しなさい。
Solution解き方
A typical flower has four main parts, or whorls: the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. The outermost whorl of the flower has green, leafy structures known as sepals, which are collectively called the calyx. It helps to protect the unopened bud. The second whorl is made up of brightly colored petals that are known collectively as the corolla. The third whorl is the male reproductive structure known as the androecium. The androecium has stamens, which have anthers on a stalk or filament. Pollen grains are borne on the anthers. The gynoecium is the female reproductive structure. The carpel is the individual structure of the gynoecium and has a stigma, the stalk or style, and the ovary.
典型的な花には、萼、花冠、雄ずい群、雌ずい群という四つの主要な器官群がある。いちばん外側には萼片という緑色の葉状構造があり、それらをまとめて萼という。萼は開く前のつぼみを保護する。2番目の器官群は鮮やかな色の花弁からなり、まとめて花冠と呼ばれる。3番目の器官群は、雄ずい群という雄の生殖構造である。雄ずい群は雄しべを含み、雄しべには柄、すなわち花糸の上に葯がある。花粉粒は葯につく。雌ずい群は雌の生殖構造である。その一つ一つの構造である心皮は、柱頭、柄となる花柱、子房をもつ。
Exercise 10問題 10
Discuss the differences between a complete flower and an incomplete flower.
完全花と不完全花の違いを論じなさい。
Solution解き方
If all four whorls of a flower are present, it is a complete flower. If any of the four parts is missing, it is known as incomplete. Flowers that contain both an androecium and gynoecium are called androgynous or hermaphrodites. Those that contain only an androecium are known as staminate flowers, and those that have only carpels are known as carpellate. If both male and female flowers are borne on the same plant, it is called monoecious, while plants with male and female flowers on separate plants are termed dioecious.
英語のヒント
花の四つの器官群がすべてそろっていれば完全花であり、どれか一つでも欠けていれば不完全花である。雄ずい群と雌ずい群の両方を含む花は、雌雄性または雌雄同体の花と呼ばれる。雄ずい群だけを含む花は雄花、心皮だけをもつ花は雌花という。雄花と雌花が同じ植物個体につく場合は雌雄同株、別々の個体につく場合は雌雄異株という。
androecium
雄ずい群
sum of all the stamens in a flower
一つの花にある雄しべすべての集まり。
antipodals
反足細胞
the three cells away from the micropyle
珠孔から離れた側にある三つの細胞。
exine
外壁
outermost covering of pollen
花粉のもっとも外側の覆い。
gametophyte
配偶体
multicellular stage of the plant that gives rise to haploid gametes or spores
半数体の配偶子または胞子を生じる、植物の多細胞の段階。
gynoecium
雌ずい群
the sum of all the carpels in a flower
一つの花にある心皮すべての集まり。
intine
内壁
inner lining of the pollen
花粉の内側の覆い。
megagametogenesis
大配偶子形成
second phase of female gametophyte development, during which the surviving haploid megaspore undergoes mitosis to produce an eight-nucleate, seven-cell female gametophyte, also known as the megagametophyte or embryo sac.
雌性配偶体の発達の第2段階。生き残った半数体の大胞子が有糸分裂し、8核7細胞の雌性配偶体を作る。雌性配偶体は大配偶体または胚嚢とも呼ばれる。
megasporangium
大胞子嚢
tissue found in the ovary that gives rise to the female gamete or egg
子房内にあり、雌性配偶子である卵を生じる組織。
megasporogenesis
大胞子形成
first phase of female gametophyte development, during which a single cell in the diploid megasporangium undergoes meiosis to produce four megaspores, only one of which survives
雌性配偶体の発達の第1段階。二倍体の大胞子嚢内の1細胞が減数分裂して4個の大胞子を作り、そのうち1個だけが生き残る。
megasporophyll
大胞子葉
bract (a type of modified leaf) on the central axis of a female gametophyte
雌性配偶体の中心軸につく苞。苞は変形した葉の一種である。
micropyle
珠孔
opening on the ovule sac through which the pollen tube can gain entry
花粉管が入り込める胚嚢の開口部。
microsporangium
小胞子嚢
tissue that gives rise to the microspores or the pollen grain
小胞子、または花粉粒を生じる組織。
microsporophyll
小胞子葉
central axis of a male cone on which bracts (a type of modified leaf) are attached
変形した葉の一種である苞がつく、雄性球果の中心軸。
perianth
花被
(also, petal or sepal) part of the flower consisting of the calyx and/or corolla; forms the outer envelope of the flower
花弁や萼片ともいう。萼および花冠、またはそのいずれかからなる花の部分で、花の外側の覆いを作る。
polar nuclei
極核
found in the ovule sac; fusion with one sperm cell forms the endosperm
胚嚢内にある核。1個の精細胞と融合すると胚乳を形成する。
sporophyte
胞子体
multicellular diploid stage in plants that is formed after the fusion of male and female gametes
雄と雌の配偶子が融合した後に形成される、植物の多細胞の二倍体段階。
synergid
助細胞
type of cell found in the ovule sac that secretes chemicals to guide the pollen tube towards the egg
胚嚢にある細胞の一種。化学物質を分泌し、花粉管を卵へ向かって誘導する。