中学校発展講座 観察 ヒトデやウニの受精や初期発生の観察 目的 動物における有性生殖の仕組みについて，ヒトデやウニの受精や初期発生の観察を通して理解 させる。 Ａ イトマキヒトデの受精と初期発生の観察 準備 イトマキヒトデ，ビーカー，スポイト，スライドガラス，カバーガラス，ペトリ皿，時計 皿，解剖用具，顕微鏡，ろ過海水（または人工海水 ），10 −６mol/ メチルアデニン溶液（海水 希釈） 方法 １ ヒトデの解剖 背面図 図１のように，１本の腕の先端を切り落とし周 放射神経 口 囲に沿ってはさみを入れ，さらに間ふく隔壁を切 断し背側と腹側を分離し，生殖巣を露出させる。 白く精液が見えるのが精巣，オレンジ色の粒塊が 卵巣である。 ２ 間ふく隔壁 (５カ所) 未成熟卵（第一卵母細胞）の観察 ヒトデの卵巣を，ろ過海水を入れたペトリ皿に 取り出し，ゆすって卵を出したものを時計皿に採 生殖巣 り，顕微鏡で観察する（次の３の過程を行った直 後に観察してもよい）。 ３ 減数分裂の観察 摘出した卵巣の一部を10−６mol/メチルアデニ ン溶液を含む海水に20∼40分間浸したのち顕微鏡 で観察する。 ４ 人工受精 柄付き針の先に少量の精子を取り，方法２，３ 切り放された背面 白色の粒塊…精巣(雄) オレンジ色の粒塊…卵巣(雌) 図１ ヒトデの解剖の仕方 で得られた卵にそれぞれ媒精し，顕微鏡下で変化 を観察する。 ５ 極体の観察 メチルアデニンで処理後80分位経過した卵を観察する。 参考 10−６mol/ メチルアデニン溶液（海水希釈）のつくり方 メチルアデニン10mgを蒸留水75㎝ ３に溶かし ，10−３mol/ 溶液をつくる 。これは冷蔵庫で２∼ ３ヶ月保存できる。冷凍しておけば，それ以上保存が可能である。使用するときは，10−３mol/ の溶液を１㎝ ３取り，海水999㎝ ３で希釈し，10−６mol/の溶液にする。 - 1 - 北海道立理科教育センター Ｂ ウニの人工受精と初期発生 準備 キタムラサキウニまたはエゾバフンウニ ，解剖用具 ，ビーカー ，ピペット ，ペトリ皿 ， 時計皿，ホールスライドガラス，カバーガラス，顕微鏡，0.5mol/ 塩化カリウム溶液，海 水または人工海水，ホルマリン 方法 １ ウニの口器（アリストテレスのちょうちん）周囲の膜状部分にはさみを入れ，口器に沿って 切り，ピンセットを使って口器を取り出す。 ２ 図２のように，海水を入れたビーカーに口器側を上に 0.5 mol/ ＫＣｌ してウニを載せ，0.5mol/塩化カリウム溶液をピペット で0.1㎝３程度注入し，卵または精子を放出させ，雌雄の 判別をする。 ３ 雌はそのまま放卵させる。雄は殻を割り，精巣のみを 取り出しペトリ皿に入れる（ドライスパーム）。 ４ 海水を入れた 採取した卵を海水とともに時計皿に少量取り，うすめ ビーカー た墨汁を２∼３滴加え，低倍率でゼリー層を観察する。 精子懸濁液（原精液：ドライスパーム１滴を海水30㎝ ３ ５ に希釈したもの）をスライドガラスに取りカバーガラス 図２ ウニの雌雄判別の方法 をかけて，高倍率で観察する。 ６ 卵を海水とともに時計皿に少量取り， 低倍率で観察しながら，精子懸濁液１滴 を静かに加え，受精の様子を観察する。 ７ そのまま60分程放置した後，第１卵割に よって細胞質がくびれていく様子を観察す る（図３）。引き続き，第２卵割以降につ いて，卵割の方向や割球の大きさなどに注 目しながら観察する。 ８ 図３ 第１卵割の様子 桑実胚，胞胚，原腸胚，プルテウス幼生 などについては，海水ホルマリン液（海水：ホルマリン≒95：5）で固定した標本を用いて観察 する。 参考 １ 口器を取り出さず，膜状部分から0.5mol/ 塩化カリウム溶液を注射器で注入する方法もあ る。また，0.5mol/塩化カリウム溶液の代わりに0.1mmol/ アセチルコリン海水溶液を使うこ ともある。 ２ 卵懸濁液は冷蔵庫で１日，ドライスパームは冷蔵庫で２・３日は保存できる。 ３ ウニは必ず漁協を通して入手するようにし，決して自分で採集しないこと。入手時期は，禁 漁期間の直前を目安とする。 ４ キタムラサキウニを15℃程度で発生させた場合，各発生過程の標本を得るタイムスケジュー ル例を次のページの表に，発生の様子を図４に示す。 - 2 - 中学校発展講座 表 発生過程タイムスケジュール例 第１日目 第２日目 第３日目 受精 原腸胚中期 時 間 8:30 11:30 13:00 13:30 14:00 17:30 23:30 9:30 12:00 17:30 3:30 受精後の経過時間 − 0分 １時間30分 ２時間00分 ３時間30分 ６時間00分 12時間00分 22時間00分 24時間30分 30時間00分 40時間00分 発生の状態 採卵・採精 受精 ２細胞期 ４細胞期 ８細胞期 桑実胚 胞胚 原腸胚中期 原腸胚後期 ﾌﾟﾘｽﾞﾑ幼生 ﾌﾟﾙﾃｳｽ幼生 ２細胞期 ４細胞期 ８細胞期 原腸胚後期 プリズム幼生 プルテウス幼生 図４ キタムラサキウニの発生 - 3 - 北海道立理科教育センター
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