１つ前の記事「遺伝子って何？ DNAとどう違うのか？」

１：遺伝子発現に関わるＲＮＡ。

遺伝子の発現とは、
遺伝子(ＤＮＡの一部)の情報をもとに
タンパク質が合成されることです。

遺伝子発現の過程において
遺伝子とタンパク質を仲介する
物質があります。

それは、
ＲＮＡ(アールエヌエー)
といいます。

名前も特徴も
ＤＮＡと似ているためか混同されやすく
入試でもよく問われます。

ＲＮＡの理解は
遺伝子発現の理解に欠かせませんので、

ＲＮＡについて、ＤＮＡと
比較しながら見ていきましょう。

２：ＲＮＡとは？　DNAとＲＮＡの違い

ＤＮＡもＲＮＡも共に

４種類のヌクレオチドが
鎖状につながった物質

です。
※ヌクレオチドって何？という時は、
　一旦こちらへ「DNAの二重らせん構造」

ＤＮＡとＲＮＡの構造には
いくつか異なる点あり、

以下の３つを押さえましょう。

①ＤＮＡは２本鎖、ＲＮＡは１本鎖

　ＤＮＡは２本のヌクレオチド鎖で
　できていて(２本鎖)、かつ、
　らせん状にねじれた形をしています。

　ＲＮＡは、１本のヌクレオチド鎖で
　できています(１本鎖)。
　

　
　※：DNAの図は、らせんを
　　　ほどいた形で描いてある。

②ＤＮＡの糖は、デオキシリボース。
　ＲＮＡの糖は、リボース(下図)。

どっちがどっちか、
忘れそう。。。

ボンボ

では、次のように
覚えておきましょう。

・ＤＮＡのＤの由来は、
　デオキシリボースのデ(Ｄ)。

・ＲＮＡのＲの由来は、
　リボースのリ(Ｒ)。

③ＲＮＡのヌクレオチドの塩基には
　チミンが無く、
　代わりにウラシルがある。

　ＤＮＡの塩基は
　グアニン:Ｇ、アデニン:Ａ、
　シトシン:Ｃ、チミン:Ｔ。
　の４種類です。

　ＲＮＡの塩基は、
　グアニン:Ｇ、アデニン:Ａ、
　シトシン:Ｃ、ウラシル:Ｕ。

　チミン(Ｔ)の代わりに
　ウラシル(Ｕ)があるのです(下図)。

ＲＮＡは
転写(てんしゃ)という仕組みによって
ＤＮＡをもとに合成されます。

次章に入る前に
ここまでの知識を
確認問題でまとめましょう。

目次に戻れるボタン

確認問題

以下の文の①～④について、
適切な語を選びなさい。

RNAは、多数のヌクレオチドが鎖状に
つながった(①１、２)本鎖の物質である。

RNAを構成する糖は
(②デオキシリボース、リボース)である。

RNAの塩基には、
(③アデニン、チミン)の代わりに
(④シトシン、ウラシル)がある。　

ウラシルは
(⑤アデニン、チミン、シトシン)
と結合する。

答え

RNAは、多数のヌクレオチドが鎖状に
つながった(①１)本鎖の物質である。

RNAを構成する糖は
(②リボース)である。

RNAの塩基には、
(③チミン)の代わりに
(④ウラシル)がある。　

ウラシルは
(⑤アデニン)
と結合する。

目次に戻れるボタン

３：転写(てんしゃ：RNAの合成)

DNAの塩基配列をもとに
RNAを合成する過程

のことを、

転写(てんしゃ)

といいます。

言いかえれば、

ＤＮＡの塩基配列を
ＲＮＡの塩基配列として
写し取る過程

です。

これから転写の過程を説明しますが
上記のイメージをもっておくと
理解しやすいでしょう。

転写は
ＤＮＡの全体ではなく、

ＤＮＡの特定の部分

で行われます。

転写が行われている部分では
ＤＮＡの２本鎖が分かれて

１本ずつのヌクレオチド鎖
になっています(下図)。

１本ずつに分かれた
ヌクレオチド鎖のうち

“片方の”ヌクレオチド鎖だけ

に対して、
ＲＮＡのヌクレオチドが結合し、

すぐ隣まで合成されているＲＮＡの
ヌクレオチド鎖とつながります(下図)。

これが繰り返されて
ＲＮＡが合成されていきます(下図)。

転写が終わると
ＲＮＡ全体がＤＮＡから離れ、
１本のＲＮＡが出来るのです(下図)。

転写の全体像を見てきましたが
ＤＮＡを”写し取る”過程は
どこなのでしょうか？

目次に戻れるボタン

４：相補的な結合　ポイントはウラシル(U)

ＲＮＡのヌクレオチドが
ＤＮＡのヌクレオチド鎖と結合する
過程を詳しく見ていきます。

この過程では、

ＲＮＡのヌクレオチドの塩基と
ＤＮＡのヌクレオチド鎖の塩基が

相補的に結合

します。

“塩基の相補的な結合”という言葉は、
ＤＮＡの複製を解説した記事でも
取り上げました。

ＤＮＡの複製の時には、

塩基の相補的な結合とは

・グアニン(G)とシトシン(C) 同士
・アデニン(A)とチミン(T) 同士　　　

が結合することであると
解説しました。

でも実は、
結合の組み合わせは
もう１つあるのです。

それは、

アデニン(Ａ)とウラシル(Ｕ) 同士　　

です。

まとめると、

塩基の相補的な結合とは、

・グアニン(G)とシトシン(C) 同士
・アデニン(A)とチミン(T) 同士
・アデニン(A)とウラシル(U) 同士　　　

が結合すること

なのです。

これを踏まえて
先ほどの転写の図を
見てみましょう。

仮にＤＮＡの塩基配列が
左からＧＴＣＡＣＡ
であるとします。

この塩基配列をもとに
作られるＲＮＡの塩基配列は
左からＣＡＧＵＧＵとなります(下図)。

ＲＮＡの塩基には、
チミンが無く、ウラシルがある
という事を思い出してください。

ＤＮＡ側の塩基アデニン(Ａ)と
結合するのは、
ＲＮＡ側の塩基ウラシル(Ｕ)
なのです(下図)。

こうして、
ＤＮＡの塩基配列が
ＲＮＡの塩基配列として
写し取られます。

転写における
写し取るというのは
“コピーでは無い”のです。

なお、
新しいヌクレオチド鎖を
合成するもととなる
ヌクレオチド鎖のことを、

“鋳型(いがた)”の鎖

と言います。

ＤＮＡの片方のヌクレオチド鎖が
鋳型となってＲＮＡが合成される

といった使い方をしますので
頭の片隅に入れておきましょう(下図)。

さて、これで
遺伝子の発現を解説する
準備が整いました。

この記事の最後に、
遺伝子の発現とは直接は関係しませんが
共通テスト対策として
転写と複製の違いをまとめておきます。

次回「遺伝子の転写と翻訳」

目次に戻れるボタン

確認問題

転写では、ＤＮＡの(①：全体、一部)で
２本鎖が開き、１本ずつの
ヌクレオチド鎖となる。

これらのヌクレオチド鎖のうち
(②：両方、片方)のヌクレオチド鎖が
鋳型となって転写に使われる。

ＲＮＡのヌクレオチドと
ＤＮＡのヌクレオチド鎖とは、
(③：糖、塩基、リン酸)を介して
相補的に結合する。

ＲＮＡを合成するための
鋳型となるＤＮＡの塩基配列が
ＡＴＣＧならば、

合成されるＲＮＡの塩基配列は、
(④：ＵＧＡＣ、ＴＡＧＣ、ＵＡＧＣ)となる。

ＲＮＡのウラシルと結合するのは、ＤＮＡの
(⑤：アデニン、チミン、シトシン、グアニン)
である。

解答

転写では、ＤＮＡの(①：一部)で
２本鎖が開き、１本ずつの
ヌクレオチド鎖となる。

これらのヌクレオチド鎖のうち
(②：片方)のヌクレオチド鎖が
鋳型となって転写に使われる。

ＲＮＡのヌクレオチドと
ＤＮＡのヌクレオチド鎖とは、
(③：塩基)を介して
相補的に結合する。

ＲＮＡを合成するための
鋳型となるＤＮＡの塩基配列が
ＡＴＣＧならば、

合成されるＲＮＡの塩基配列は、
(④：ＵＧＡＣ、ＴＡＧＣ、ＵＡＧＣ)となる。

ＲＮＡのウラシルと結合するのは、ＤＮＡの
(⑤：アデニン)
である。

次回「遺伝子の転写と翻訳」

目次に戻れるボタン

５：ＤＮＡの複製と転写の違い

まずは、意味を
確認しておきましょう。

・ＤＮＡの複製は、
　ＤＮＡの塩基配列に基づいて
　ＤＮＡをコピー(複製)する過程

・ＲＮＡの転写は、
　ＤＮＡの塩基配列に基づいて
　ＲＮＡを合成する過程

です。

では、３つの違い。

・複製では、ＤＮＡの全体が複製される。
・転写では、ＤＮＡの一部分が転写される。

・複製では、
　ＤＮＡの２本のヌクレオチド鎖の
　両方が鋳型となる。
・転写では、
　ＤＮＡの２本のヌクレオチド鎖の
　片方だけが鋳型となる。

・複製では、ＤＮＡのアデニンに対して、
　“ＤＮＡ”のヌクレオチドのチミンが結合する。
・転写では、ＤＮＡのアデニンに対して、
　“ＲＮＡ”のヌクレオチドのウラシルが結合する。

次回「遺伝子の転写と翻訳」

目次に戻れるボタン

１：遺伝子の働き

遺伝子には、
生物の形質(形や性質など)を
決める働きがあります。

遺伝(親の形質が子に伝わること)は
親のもつ遺伝子が子に受け継がれる
ことで起こるのです。

遺伝子には、働きの異なる
さまざまなものがあります。

例えば、
ヒトの瞳(厳密には虹彩こうさい)の
色には、茶色や青色などがあります。

どのような色の虹彩になるのか、
という事には、複数の遺伝子が

関係していています。

親から生まれた子の虹彩の色が
親と同じ茶色である時には、

茶色の虹彩の形成に関わる遺伝子が
親から子に受けつがれているのです。

では、遺伝子とは
具体的に何なのでしょうか？

目次に戻れるボタン

２：遺伝子の正体　

遺伝子をテーマとした話題で
いつも一緒に使われる言葉があります。

ＤＮＡ です。

ＤＮＡと遺伝子は
とても密接な関係がありますが
同じものではありません。

ＤＮＡのつくりには
塩基配列がみられます。
※塩基配列って何？という場合は
　一旦こちらへ ↓
　 DNAの二重らせん構造と塩基配列

ＤＮＡの塩基配列は、

タンパク質をつくるための
情報をもつ領域と

それ以外の領域とに
分けられます。

そして、
遺伝子というのは、前者の

ＤＮＡの塩基配列のうち
タンパク質をつくるための
情報をもつ領域

のことなのです。

仮に、ＤＮＡの塩基配列が
下のようであって、
太い青枠で囲った塩基配列だけが
タンパク質をつくるための情報をもつ場合

その枠で囲った部分が
遺伝子と呼ばれるのです(下図)。

※実際の遺伝子の塩基配列は
　もっと長い。

例えるなら、

遺伝子はＤＮＡでできた、
タンパク質の設計書　です。

このように遺伝子は
ＤＮＡの部分であって、
ＤＮＡそのものでは無いのです。

親子間の遺伝では、
親のＤＮＡが子に受け継がれることに伴って
親の遺伝子が子に受け継がれるのです。

先ほど、遺伝子には
働きの異なるさまざまな
ものがあると言いました。

各遺伝子は、それぞれ
ＤＮＡの塩基配列の
特定部分を占めていて

それぞれが
異なるタンパク質の情報を
担っています。

先ほど例示した
瞳の色に関係する複数の遺伝子も、
それぞれＤＮＡの塩基配列の
異なる位置にあるのです。

では、一体どのようにして
遺伝子という設計書をもとにして
タンパク質が作られるのでしょうか？

目次に戻れるボタン

２：遺伝子の発現(はつげん)

遺伝子の情報をもとにして
タンパク質が合成されることを、

遺伝子の発現(はつげん)

といいます。

例えば、
インスリンというタンパク質は
インスリン遺伝子という遺伝子が
発現することで作られます。

とはいえ、
遺伝子(ＤＮＡの一部)とタンパク質は
全く異なる物質です。

一体どのようにして
遺伝子からタンパク質が
作られるのでしょうか？

以降の記事で
お話していきましょう。

次回は「RNAとその合成(転写)」

目次に戻れるボタン

『体細胞分裂』の解説の時には、

体細胞が分裂する前には
あらかじめ、DNAが複製されると
説明しました。

DNAには数多くの塩基対が
含まれますが、

複製の際には
それらの塩基対が
正確に複製されます。

例えば、
ヒトの体細胞の核内にあるDNAには
約６０億もの塩基対がありますが、

体細胞が分裂するたびに
この膨大な数の塩基対が
正確に複製されるのです。

一体それは、
どのような仕組みによるのでしょうか？

２：DNAの半保存的複製

DNAの複製の仕組みは、

半保存的複製

とよびます。

まとなが ねぎと

半分しか保存されないの？
複製にならないような、、、。

一見、矛盾するように思えますね。

どういう事なのか。
ここから見て行きましょう。

模式図を使っていくので
まず、その説明を。

図をシンプルにするため、DNAの形を
らせん構造をほどいた短い
はしご形で描きます(下図)。

ＤＮＡが複製される時には
まず、

DNAを構成する２本の
ヌクレオチド鎖の一部が

塩基対の結合部分を境目にして
１本ずつに分かれます。

その結果、
その部分の塩基は塩基対を
作っていない状態になります。

下図では、例として
塩基対を６つ描いています。

ヌクレオチド鎖のまわりには
DNAの４種類のヌクレオチド、

つまり、
・アデニンを持つヌクレオチド

・グアニンを持つヌクレオチド
・シトシンを持つヌクレオチド
・チミンを持つヌクレオチド
が存在しています(下図)。

これらのヌクレオチドが、先ほどの
塩基対を作っていない塩基を介して、

１本になったヌクレオチド鎖に
順々に結合するのです。

この時の結合は、

塩基の相補性

に従って起こります。

塩基の相補性というのは、

ＤＮＡの塩基において、
・アデニン(A)とチミン(T) 同士
・グアニン(G)とシトシン(C) 同士
が結合する特徴のことです。

膨大な数の塩基対が正確に複製される
仕組みのベースとなっているのは、
塩基の相補性なのです。

下図では、下側のヌクレオチド鎖に
３つ目のヌクレオチド(チミンをもつ)が
結合した様子を描いてあります。

そして、
後から結合したヌクレオチドが
すぐとなりの伸びつつある
ヌクレオチド鎖と結合します(下図)。

次のヌクレオチド(アデニンをもつ)が
結合した時も同様です(下図)。

今は片方のヌクレオチド鎖のみの

様子を描いて説明しましたが、

実際には
両方のヌクレオチド鎖で同時に
新しいヌクレオチド鎖が作られます。

このように

・２本のヌクレオチド鎖が
　１本ずつに分かれる。

・塩基の相補性に基づいて
　ヌクレオチドが結合する。

・結合したヌクレオチドが、
　伸びつつあるヌクレオチド鎖に

　結合する。

という３つの過程が
ＤＮＡの全体を通して起こり、

もとのＤＮＡと同じＤＮＡが
２つできるのです。

下図では、
複製後の２つDNAにおいて
新しく作られたヌクレオチド鎖を
赤色で描いています。

なすき ゆり

半保存的って、、、。

・・・？

ボンボ

先ほどの図を
もう一度見てみましょう。

複製後の２つのDNA
それぞれにおいて
新しく作られた部分は、

２本あるヌクレオチド鎖のうちの
片方(半分)１本だけ

ですね？(下図の赤色部分)

つまり、
全部が新しいDNAを１つ作って
元のDNAに加えるのでは無く、

半分だけが新しいDNAを
２つ作るという
仕組みになっているのです。

逆に言えば、複製後のDNAの
片方１本のヌクレオチド鎖は

複製前の元のDNAのヌクレオチド鎖を
使いまわし(保存)しているのです(下図)。

このような仕組みに由来して、
半保存的複製と
名付けられているのです

新しいヌクレオチド鎖を
作るために使われる

元のDNAのヌクレオチド鎖のことを
鋳型(いがた)となる
ヌクレオチド鎖といいます(下図)。

漢字は難しいですが、
新しいものを作るための”型”となる
ということです。

用語になれるためにも最後に、
鋳型という用語を使って
半保存的複製の意味を
まとめておきましょう。

半保存的複製：

ＤＮＡの各ヌクレオチド鎖を鋳型として
新しいヌクレオチド鎖をつくることで
ＤＮＡを複製する仕組み。

１：遺伝情報

生物の形質(形や性質)を決め、
親から子へと伝わる情報のことを

遺伝情報

といいます。

身近な例を挙げると、

母ネコと父ネコの間に

ネコが生まれるのは、

ネコとしての形質を決める遺伝情報が
親ネコから子供へと伝わる
ことによるのです。

まとなが ねぎと

遺伝情報は
DNAと何が違うの？

遺伝情報は、
DNAの塩基配列として
DNAの構造の中に含まれている

のです。

※塩基配列については
『DNAの構造』で解説しています。

例えるなら、

生物基礎の情報が、
文字の配列として
教科書の中に含まれている

という事と似ています。

このため、
DNAは遺伝情報の担い手である
とも言われるのです。

目次に戻れるボタン

２：ゲノム、染色体は、DNAと何が違うの？

ゲノムとは、
生物が自らを形成し、維持するのに必要な
１組の遺伝情報のことです。

生物基礎においては、
ゲノムがDNAのどこに
含まれるのかを
理解しておくことが大切です。

原核生物と真核生物に分けて
解説しましょう。

原核生物の細胞には、ふつう、
１本のDNAがあり、

そのDNAに
原核生物のゲノムが含まれます。

言いかえれば
原核生物の細胞は、ふつう
１組のゲノムをもつのです。

真核細胞の場合は、
まず、染色体について
理解しておく必要があります。

染色体というのは、

DNA(とても細長い)が折りたたまれて
より太く短い形になったもの

と押さえておきましょう。

特に、細胞分裂の中期の段階では
DNAは何重にも折りたたまれ、
とても太く短い染色体が観察されます(下図)。

真核生物の細胞の核内には
複数本のDNAがみられ、

それぞれのDNAごとに
染色体を形成しています。

このため、
真核生物の細胞の核には
複数本の染色体がみられます。

DNAの長さや
折りたたまれる程度の違いによって
染色体の形や大きさは異なります。

真核生物のからだを
構成している細胞(体細胞)には
ふつう、

形と大きさが同じ染色体が
２本ずつ存在しています。

この、形と大きさが同じ染色体の
それぞれのことを
相同染色体といいます。

ヒトの場合をとり挙げましょう。

ヒトの体細胞には
４６本のDNAが含まれ、
それぞれが染色体の
形をとっています。

４６本の染色体の内訳は、

同形同大の染色体が
２本ずつ２３対ある、

言いかえれば、

相同染色体が２３対ある、

となっているのです。

観察しやすい細胞分裂中期の
染色体の模式図を、
見やすく並べて描いてみます。

細かく描くと複雑になるので、
下図のように染色体を
太い黒線として描きます(下図)。

すると、ヒトの相同染色体の
模式図はこうなります(下図)。

上図では、相同染色体１対だけを
点線で囲ってあります。

どうして同形同大のものが
２本ずつあるの？

ボンボ

２本になった仕組みをいうと、

同形同大の２本の染色体のうち、

片方１本は父親(オス親)に由来し
片方１本は母親(メス親)に由来する

のです。

じゃあ、親の細胞には
同形同大の染色体が
１本ずつしかないの？

ボンボ

親の体細胞には
同形同大の染色体が
２本ずつあるのですが、

体細胞から生殖細胞(精子や卵など)という
細胞が作られる時に、

２本のそれぞれが
別々の生殖細胞へと分配されるのです(下図)。

そして、生殖細胞が
受精をして受精卵になると、

再び、同形同大の染色体が
２本ずつに戻るのです(下図)。

もう一度、
ヒトの場合を見ていきましょう。

生殖細胞が作れられる時に
２３対ある相同染色体の
全てにおいて、

２本のそれぞれが別々の
生殖細胞へと分配されます。

このため、
ヒトの生殖細胞には
形と大きさが異なる２３本の
染色体がみられるのです(下図)。

そして受精を経て再び、
相同染色体が２３対ある細胞(受精卵)
ができます(下図)。

ふ～ん。なるほど。

ボンボ

では、ゲノムの話に戻りましょう。

ゲノムとは、
生物が自らを形成し、維持するのに必要な
１組の遺伝情報のこと

だと説明しました。

そして、

真核生物のゲノムは、

相同染色体の片方１本ずつを
集めた１組に含まれる
全ての遺伝情報に相当します。

したがって、真核生物では、

体細胞にゲノムが２組、
生殖細胞にゲノムが１組
含まれるのです(下図)。

目次に戻れるボタン

３：ゲノムサイズ(ゲノムの大きさ)

ゲノムサイズ(ゲノムの大きさ)は、
ＤＮＡの塩基対の数で表します。

例えば、
ショウジョウバエでは、
１億６５００万塩基対。

ヒトでは、
約３０億塩基対です。

ヒトのゲノムサイズ
(約３０億塩基対)は、

テスト対策として
記憶しておきましょう。

注意しておきたいことは、

真核生物の体細胞の核に含まれている
DNAの塩基対の数は、

ゲノムサイズと同じではない

ということです。

なぜなら、
真核生物の体細胞には、ふつう
ゲノムが２組含まれるからです。

例えば、ヒトの体細胞の核にある
DNAには、どのくらいの塩基対があるか
と問われたら、約６０億塩基対
(ゲノムサイズの２倍)となります。

では、ヒトの生殖細胞の核にある
ＤＮＡの塩基対数はいくつでしょうか？

答えはゲノムサイズと同じ
約３０億塩基対となります。

目次に戻れるボタン

４：遺伝子とDNA、ゲノムの関係

最後は遺伝子について、
DNA、ゲノムと関連させて
解説しましょう。

DNAの塩基配列は、

タンパク質をつくるための
情報を担う部分と

その情報を担わない部分
とに分けられます。

前者の、

タンパク質をつくるための
情報を担う部分のことを

遺伝子

といいます。　

数多くの遺伝子があり、
それぞれが塩基配列の各々の
位置を占めています。

遺伝子の数を言う場合、
生物基礎においては、
ゲノム中の遺伝子数を
言うことが多いです。

ヒトのゲノムには、

約２万個の遺伝子があると
推定されています。

目次に戻れるボタン

５：確認問題　

①～⑥に適する用語や数字を答えなさい。

真核生物では(①　　)染色体のどちらか
一方を集めた１組に含まれる全ての
遺伝情報をゲノムとよぶ。

真核生物においてはふつう、
体細胞にはゲノムが(②　　)組、
生殖細胞にはゲノムが(③　　　)組
含まれる。

ヒトの場合、
生殖細胞中の(④　　　)本の
染色体に含まれる全ての
遺伝情報がゲノムに相当する。

ヒトのゲノムサイズは
約(⑤３０、６０)億塩基対で、

ヒトゲノムには
約(⑥２、４)万個の遺伝子があると
考えられている。

解答

真核生物では(①相同)染色体のどちらか
一方を集めた１組に含まれる全ての
遺伝情報をゲノムとよぶ。

真核生物においてはふつう、
体細胞にはゲノムが(②２)組、
生殖細胞にはゲノムが(③１)組
含まれる。

ヒトの場合、
生殖細胞中の(④２３)本の
染色体に含まれる全ての
遺伝情報がゲノムに相当する。

ヒトのゲノムサイズは
約(⑤３０)億塩基対で、

ヒトゲノムには
約(⑥２)万個の遺伝子があると
考えられている。

基本操作を確認する確認問題と
応用問題に分かれています。

また、共通テスト生物基礎にあわせて
会話文形式の問題も記載してあります。目次

１：確認問題１

以下の写真の番号(①～④)で示される部位の
名称を答えなさい。①と②はレンズ、③は
明るさを調節する部位を示す。④は、表裏
２種類の鏡の総称を答えなさい。

・・・・・・・・・・・・・・・

解答

下図の通り

目次に戻れるボタン

２：確認問題２

以下の会話文中の空欄について、
適する数字や語句を選んで答えなさい。

 

なすき ゆり

先生が、顕微鏡の使い方は
教えたから、あとは自分達で
オオカナダモの葉を総合倍率
４００倍で観察できるように
練習してみなさいって。

まとなが ねぎと

うちの学校にある顕微鏡は、
接眼レンズが
１０倍と１５倍、

対物レンズが４倍と
１０倍と４０倍だから、
(①１０、１５)倍の
接眼レンズを使えばいいよね。

なすき ゆり

うん。あと、対物レンズは
最初は(②４、１０、４０)倍だね。
え～と、反射鏡は、
どうするんだっけ？

 

まとなが ねぎと

最初は(③平面鏡、凹面鏡)に
するって言ってたよ。
・・・・。
よし、視野が明るくなった。

 

次は、オオカナダモを
入れたプレパラートの
設置だぁ。
・・・・。
設置完了！(下図)　

ボンボ

 

 

まとなが ねぎと

ねぇ、ボンボ、
そこにプレパラートを
置いても何も見えないよ？
観察したい部分を
(④接眼、対物)レンズの
真下に置かないと。

 

あぁ、そうだった。
真下、つまり、ステージの
中央にある穴の上だね。
・・・・。
今度こそ、設置完了！(下図)

ボンボ

 

 

次は接眼レンズを
のぞいてピント合わせだぁ！

ボンボ

なすき ゆり

ちょっと待って。
その前に、
調節ねじをまわして
対物レンズと
プレパラートの距離を
(⑤近づけ、遠ざけ)て
おくんだったでしょ？(下図)

 

そうだった～！
真横からのぞいて。。。
よ～し、OK！

ボンボ

対物レンズと
プレパラートの距離を
(⑥近づけ、遠ざけ)ながら
ピントあわせ。

・・・。

顕微鏡に鼻が当たって
ジャマだなぁ(下図)。

ボンボ

まとなが ねぎと

おぉ、見えた！

うーん、葉の先端を観察
したいんだけど、
ちょっと位置が
左上にズレてる。(下図)

 

 

まとなが ねぎと

このままだと、倍率を
上げたときに先端が
視野内に見えなく
なっちゃうな。

視野の中央に
移動しておかなくちゃ。

まとなが ねぎと

あれ？ オオカナダモが視野の
左上に来てるんだけどさ、
プレパラートをどの方向へ
動かせばよいんだっけ？

なすき ゆり

適当に動かしてみたら？

まとなが ねぎと

・・・・そうか、自分から見て
プレパラートを
動かした方向と、
視野内が動く方向は
(⑦逆向き、同じ向き)に
なるんだったね。

さっきの状態(下図)だったら、
自分から見てプレパラートを
(⑧右上、右下、左上、左下)
に動かせばよかったんだね。

なすき ゆり

じゃあ、次に総合倍率で
１００倍にしてみよう！

レボルバーを回して
対物レンズを１０倍に。

なすき ゆり

対物レンズとプレパラートを
ゆっくり(⑨遠ざけ、近づけ)
るように
調節ネジをまわして。

できた！(下図)。

じゃあ、いよいよ
総合倍率４００倍！

レボルバーを回して
対物レンズを４０倍に！

うわぁ、対物レンズと
プレパラートがぶつかりそう。

ボンボ

なすき ゆり

倍率の高い対物レンズほど
レンズの長さが
(⑩短い、長い)から

対物レンズとプレパラートとの距離が
とても(⑪近く、遠く)なるんだね。

だけど、ここまでのピント
合わせが出来ていれば、
ギリギリぶつからないように
作られてるみたい。

顕微鏡ってうまく
作られているんだなぁ！

あれ、４００倍にしたら
視野が暗くてよく見えないなぁ。
(下図)

ボンボ

 

まとなが ねぎと

倍率を変える前に、
ちゃんと反射鏡を調節した？

高倍率になると視野が
暗くなるから、あらかじめ
反射鏡を(⑫平面鏡、凹面鏡)に
しておこうって、
先生が言ってたよ。

うぅ、忘れてた。

反射鏡を変えて、
ピントを合わせて、、、。

出来た！
うゎ～、緑の粒が
いっぱいだぁ(下図)。

ボンボ

 

なすき ゆり

葉緑体って、言うんだよね。
先生が写真で見せて
くれた時は、ふ～んって
感じだったけど、

実物を見てみると
けっこう面白い。笑

まとなが ねぎと

プレパラート動かして
別の所も見てみようっと。

ボクは、もう一回自力でピント
あわせやってみる！

ボンボ

・・・・・・・・・・・・・・・・・

解答

①１０　②４　③平面鏡　④対物　⑤近づけ　
⑥遠ざけ　⑦逆向き　⑧左上　⑨遠ざけ　
⑩長い　⑪近く　⑫凹面鏡

目次に戻れるボタン

３：応用問題

問１

総合倍率１００倍で観察物に
ピントをあわせたが、
対物レンズを４０倍に変えて
総合倍率４００倍になったとたん、
視野内から観察物が消えてしまった。

対処法として、最も適切なものを
以下から１つ選び、記号で答えなさい。

あ：反射鏡を平面鏡から凹面鏡に変えて、
　　視野を明るくする。

い：しぼりを調節して
　　視野を明るくする。

う：プレパラートをステージからはずし、
　　観察物が対物レンズの真下に来るよう
　　プレパラートをステージにのせ直す。

え：総合倍率１００倍に戻して、
　　観察物を視野の中央に移動させる。

問２

以下の文章の空欄に適する
数字を選んで答えなさい。

総合倍率１００倍のとき、
下図のように、視野内に2つの点が
見えているとする。

総合倍率を１００倍から４００倍に
変えると、2点間の距離は、視野内で
(①１/４、１/４０、４、４０)倍
になって見える。

また、
総合倍率４００倍の視野では、
総合倍率１００倍における視野面積の
(②１/１６、１/４、４、１６)
の部分だけが拡大されて見えている。

(②)に当たる部分は、
総合倍率１００倍の視野の
中央部分にあたる。

このため、４００倍に変える前に
視野の中央に観察したい部位を
移動させておく必要がある。

問３

総合倍率４０倍で観察しようとして
プレパラートを正しく設置したのち、
接眼レンズをのぞいたら、
明るすぎて何も見えなかった。

接眼レンズに汚れは無かった。
また、顕微鏡の置かれている
場所の光は適切な明るさだった。

顕微鏡操作に原因があるものとして、
考えられる原因を２つ答えなさい。

問４

薄い紙に書かれた「せいぶつ」
という文字を光学顕微鏡で拡大したら、
以下のように見えた。

観察者からみた、
プレパラート上の「せいぶつ」の文字の
方向として正しいものを以下から
１つ選び記号で答えなさい。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

解答

問１　え
※：「う」でも対処できるが、
これまで観察していた部位の場所が
分からなくなったり、ピント合わせを
最初からやり直す必要があったりする。
最も適切な対処法は「え」となる。

問２　①４　②１/１６
※：１００倍から４００倍に変えると、
2点間の長さは4倍に拡大され、
面積では４×４＝１６倍に拡大される。
このため、４００倍の視野では、
１００倍の視野の１/１６の範囲だけが
見えている。
※：詳細は「視野中央への移動」を参照

問３　・しぼりを開きすぎている
　　　・反射鏡を凹面鏡にしている

問４　D
※：光学顕微鏡では、視野の様子は、
　　プレパラート上の実物とは
　　上下左右が逆になる。

目次に戻れるボタン

目次

０：体細胞分裂の落とし穴

まとなが ねぎと

体細胞分裂を勉強しようと
思ったんですけど、
S期とか前期とか、
時期の名前ばっかり出てきて
よく分からないんですよね。

体細胞分裂の学習では、
１つの細胞が２つの細胞に
分かれる過程を扱いますが、

分裂の過程を細かく区分して
S期や前期といったように名前がついており、
パッと見、複雑に感じられます。

でも実は、生物基礎で学ぶ範囲内の
体細胞分裂の仕組み自体は、
とってもシンプルなのです。

その仕組みを理解しておけば、
細かい区分の名称などは、後から
さらっと覚えることができるでしょう。

ボンボ

ねぇねぇ、その仕組みって何なの？

はいはい、慌てなくても、
順序よく解説していきますからね。

１：体細胞分裂とは

生物の体を構成する細胞が
分裂することを、
体細胞分裂といいます。

例えば、ヒトの皮膚の細胞は、
毎日沢山はがれ落ち、これを
フケやアカなどと呼んでいますが、

はがれ落ちても皮膚が薄くならないのは、
皮膚の内部で、体細胞分裂が毎日行われ
新しい細胞が作られているからです。

体細胞分裂において
最も重要なポイントといえることは、

分裂前の細胞と分裂後の細胞とで、
細胞が持つＤＮＡの遺伝情報が同じになる

ということです。

その結果として、
体細胞分裂で生じた細胞同士も
ＤＮＡの遺伝情報が同じになります。
(下図：〇は細胞を表す)

例えば、ヒトの成長では、
受精卵という細胞が体細胞分裂を
繰り返すことで細胞の数を増やし、
体を形成していきます。

このため、
同一人物の体であれば、
例外的な一部の細胞を除き、

髪の毛の細胞であっても
足の指先の細胞であっても、
DNAの遺伝情報は同じなのです。

自分の体のどの部位から
細胞を採取しても、

その細胞が、DNAの遺伝情報からみて
確かに自分自身の細胞であるのは
体細胞分裂によっているのです。

なすき ゆり

どのようにしてDNAの遺伝情報が同じ
細胞ができるのですか？

そこなんです。生物基礎では、
１つの細胞から、同じ遺伝情報のDNAをもつ
２つの細胞がどのようにできるのか、
その仕組みに注目するのです。

ボンボ

DNAとか遺伝情報って聞くと難しそうだなぁ。

でも、今回は、
DNAを分ける仕組み
を学びます。

そして、その仕組みは、
とってもシンプルなのですよ。

目次に戻れるボタン

２：細胞周期(間期と分裂期)

体細胞分裂を繰り返している細胞において、
分裂が終わってから、次の分裂が終わるまでの
過程のことを細胞周期といいます。

細胞周期は、

・間期：分裂の準備をする時期
・分裂期：細胞が２つに分かれる時期

の２つの時期に分けられます。

間期の時間の長さは、
分裂期の時間の長さに比べて
ずっと長いです(下図※)。

※：時間の長さの違いを矢印の
　　長さの違いで描いている。

体細胞分裂は、失敗すれば
細胞の死などにつながることもある
とても繊細な現象です。

それだけに、分裂そのものよりも、
分裂のための準備に、より多くの時間を
かけているのだと理解しておきましょう。

実際、間期にはDNAの量を
倍加するという重要な現象が
おきます。

目次に戻れるボタン

３：間期にはDNAの複製が行われる

もとのDNAと全く同じ
DNAが合成されることを

DNAの複製

といいます(下図)。

複製で生じたDNAの遺伝情報は、
もとのDNAの遺伝情報と同一になります。

間期は、大きく３つの時期に
区分されています。

間期のうち、
DNAの複製が行われている
時期のことをS期(DNA合成期ともいう)
とよびます。

また、S期の前に、
DANの複製の準備をする時期のことを
G1期(DNA合成準備期ともいう)とよび、

S期の後で、
分裂期に入る準備をする時期のことを
G₂期(分裂準備期ともいう)とよびます(下図)。

間期のＳ期に複製されたDNAは、
その後、細胞が２つに分かれる過程で
各々の細胞に分配されるのです。
(下図：真核細胞での模式図)

このため、
分裂の前後で、細胞がもつDNAの
遺伝情報が同じになり、

分裂で増えた細胞どうしも、
DNAの遺伝情報が同じになるのです。

では、次に
複製後のＤＮＡをどのようにして
２つの細胞へ分配するのか、
分裂の過程を通して見ていきましょう。

目次に戻れるボタン

４：分裂期を学ぶための予備知識

以下、真核細胞(核を持つ細胞)における
体細胞分裂の分裂期について解説します。

4-1. 母細胞と娘細胞

分裂期には、
１つの細胞が２つに分裂します。

分裂が行われるとき、
分裂前の細胞のことを
母細胞(ぼさいぼう)とよび、

分裂後の細胞のことを
娘細胞(むすめさいぼう)
とよびます(下図)。

娘細胞は、
次の分裂の際には
母細胞となります。

まとなが ねぎと

父細胞とか息子細胞もあるのですか？

いえ、今のところ、
そのような呼称の細胞はありません。

目次に戻れるボタン

4-2. 細胞質

あとで細胞質分裂という
現象が出てきますので、

細胞質という用語の意味を
先に押さえておきましょう。

真核細胞(核を持つ細胞)では、
核を基準にして
細胞の構造をみると、

細胞は、
核と細胞質に
分けられます。

細胞質というのは、
細胞膜に囲まれた細胞構造のうち
核以外の部分のことです。

細胞質の最も外側は、
細胞膜にあたります(下図)。

目次に戻れるボタン

4-3. 核分裂と細胞質分裂

真核細胞の体細胞分裂の際は、
以下の２つの現象が見られます。

・核分裂：核が分かれること
・細胞質分裂：細胞質が分かれること

一般に、核分裂が先行して
起こります(下図)。

核分裂が起きることで、
あらかじめ複製されたDNAが
２つの娘細胞に分配され、

同じ遺伝情報をもつDNAが
含まれる２つの娘細胞が
生じるのです。

目次に戻れるボタン

５：分裂期各期のポイント

以下、真核細胞(核を持つ細胞)における
体細胞分裂の分裂期について解説します。

5-1. 染色体の変化をとらえる

分裂期の様子を見ていく上で、
染色体の変化を捉えることが
ポイントです。

まとなが ねぎと

染色体って真核細胞のところで習いましたね。
だけど、ちょっとだけ復習をしてほしいです。

DNAの形は、糸状で非常に長く、
適度に折りたたまれて細胞の
核内に入っています。

この、
DNAが折りたたまれた
構造物のことを染色体と
呼んでいるのです。

ですから、分裂期の
染色体の変化を捉える
というのは、

DNAを２つの娘細胞に
分配する様子を捉える

ということなのです。

目次に戻れるボタン

5-2. 間期の染色体

まずは、間期の染色体の状態を
確認しておきましょう。

間期の染色体は、
折りたたまれた構造である
といっても、

まだ、かなり細く長い状態で
核内に分散しています。

このため、染色体を染色しても、
光学顕微鏡レベルでは糸状には見えず、
モヤがかかったように見えます
(下図：染色した核)。

ですが、解説の都合上、
間期の染色体を糸状に描いた
模式図を使って説明します。

真核細胞の核内には、複数本の
染色体が含まれますが、

簡単のため、
２本の染色体をもつ
植物細胞と動物細胞を想定して

DNAの複製前の図を
描いてみましょう(下図)。

※：2本の染色体を赤と青で区別している。

DNAの複製が行われると、
下図のように、染色体が
くっついた状態で存在しています。

単に、DNAの複製の結果、
染色体が倍加したのです。

では、分裂期に入ると
どうなるのでしょうか。

目次に戻れるボタン

5-3. 分裂期(前期～終期)の様子

分裂期は、
染色体の変化の段階に応じて、
以下の４つの時期

前期、中期、後期、終期

に分けられます。

分裂期の様子を、
植物細胞と動物細胞の
模式図で解説しますが、

注目すべき点は

倍加した染色体を段取りよく
2つの細胞に分けている

ということです。

①前期

まず、分散していた染色体が、
さらに折りたたまれます。

分裂期に染色体が
折りたたまれることを
染色体の凝縮(ぎょうしゅく)とよび、

凝縮した結果、染色体は、
間期に比べて１本１本が
より短く、より太くなります。

生物基礎の教科書では、
この状態の染色体の形を
ひも状と表現しているのです。
(下図：赤青の線は、ひも状の染色体を示す)

さらに、
染色体の凝縮と同時に
核膜が消えます。

上図では、消えた核膜を
点線で表現しています。

核膜が消える結果、
のちに染色体を細胞内で２つに
分けることが可能になるのです。

以上の現象が起きる時期を
前期とよびます。

②中期

前期に続き、染色体がさらに凝縮します。
その結果、さらに太く短い染色体となります。

この状態の染色体の形のことを、
教科書では、棒状と表現しています。

そして、棒状となった染色体は
細胞の中央部(赤道面という)に並び、

いよいよ、染色体を２つに分ける
配置を整えた状態となるのです(下図)。

この状態までの時期を
中期とよびます。

③後期

赤道面に並んだ染色体が２つに分かれ、
それぞれ反対方向へ移動します。

各染色体の真ん中の部分が
引っ張られるようにして移動するため、
移動する染色体の形は「＜、＞」の
形に見えます(下図：左右に移動)。

この移動する時期を
後期といいます。

④終期

凝縮していた染色体が再び
細く長くなっていき分散します。

また、染色体を囲うように
核膜が生じます。

つまり、見た目上、
前期とは逆の現象が起こるのです。

そして同時に
細胞質分裂が起こり、
２つの娘細胞が生じます(下図)。

ちょっと細かいですが、細胞質分裂は、
植物細胞では赤道面に仕切りができるように、
動物細胞では赤道面の部分が
くびれるように起こります(上図)。

以上の現象が起きる時期の
ことを終期といいます。

これで分裂期が完了し、
間期(のG₁期)から始まった細胞周期が
１周したことになります。

なすき ゆり

細く長い染色体を太く短くして、
細胞の真ん中に並べてから２つに分ける。

本当にシンプルで効率のよい方法で
細胞はDNAを分配しているのですね。

まとなが ねぎと

難しいことは起きていないのですね。
前期や中期などの細かい区分に惑わされてました。

でも、その区分にとらわれ過ぎてしまうと、
本来起きていること、そのものが
見えなくなってしまうのですね。

さて、長くなりましたが
体細胞分裂の解説は
これで終わりです。

また別の記事で
お会いしましょう。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・

関連する記事

目次に戻れるボタン

『この記事について』
この記事では、

接眼ミクロメータ、対物ミクロメータの使い方

に加えて、さらに、

実際に使ってみないと
気づけないような内容にまで、
突っ込んで解説しています。

器具を使ったことがある人にとっては
当たり前のことなのに、

使ったことが無い人にとっては
わかりにくい、

といった内容の入試問題が、

共通テストなどの入試では、
出題され得るからです。

ミクロメータを使う機会がない場合でも、
そうした出題に対応できるように
解説しています。
目次

１：ミクロメータ

1-1. ミクロメータとは？

ミクロメータは、
顕微鏡で観察している観察物の
長さを測定するための器具です。

ミクロメータには、

・接眼ミクロメータ
・対物ミクロメータ

が、あります。

1-2. 接眼ミクロメータ

接眼ミクロメータは、
透明な薄い円盤型の板の中央に
目盛りがついた作りをしており、

目盛には、ふつう、
数字がふってあります(下図)。

接眼ミクロメータは、
接眼レンズの中に入れて、
観察物の長さを測定するために使います(下図)。

使用する上で重要なポイントは、

接眼ミクロメータの１目盛りが示す長さは、
顕微鏡の総合倍率で決まる

ということです。

その理由は、

総合倍率が変わると、
接眼ミクロメータの１目盛りの幅は変わらないのに、
見えている観察物の大きさは変化するからです。

低倍率で観察した時と、高倍率で観察した時とでは、
以下のように見え方が変わります。
(下図：１辺の長さが１５０ μｍの正方形をしたものを観察)

低倍率で観察した時に比べて
高倍率で観察した時のほうが、

接眼ミクロメータの１目盛が示す長さは、
短くなっていることがわかります。

こうした事情があるため、
接眼ミクロメータを使用する際は、
観察物での測定を始める前に、

あらかじめ、各総合倍率で見た時の
接眼ミクロメータ１目盛が示す長さを
決めておく必要があるのです。

接眼ミクロメータ１目盛の示す長さを決めるには、
対物ミクロメータを用います。

目次に戻れるボタン

1-3. 対物ミクロメータ

対物ミクロメータは、
スライドガラスの中央に
目盛りがついた作りをしています(下図)。

対物ミクロメータは、プレパラートと同様、
ステージの上に置いて使用します(下図)。

対物ミクロメータは、
接眼ミクロメータ１目盛りの示す長さを
計算するために使います。

対物ミクロメータの１目盛りは
１０ μｍ(マイクロメートル)で、

これが１００目盛り分、１ ｃmになるように
ふってあります(下図)。

接眼ミクロメータと違い、
対物ミクロメータの目盛りと観察物との大きさの関係は、
総合倍率が変わっても変化しません。

なぜなら、対物ミクロメータの目盛りと観察物は、
同じレンズを通して、同じだけ拡大されるからです。

目次に戻れるボタン

３：ミクロメータの使用手順

ミクロメータを使う手順を
簡単に説明しましょう。

手順の一部に関して、より詳しい内容は、
あとの項目で扱います。

手順①
接眼ミクロメータを接眼レンズの筒の中に、
対物ミクロメータをステージの上に、
それぞれセットします(下図)。

この状態で接眼レンズをのぞくと、
ふつう、接眼ミクロメータの目盛りが
下図のように斜めに見えます。

接眼レンズを回すことで、下図のように
目盛りの向きを直しましょう。

手順②
最も低倍率の対物レンズをセットします。

手順③
対物ミクロメータの目盛りにピントを合わせて、
接眼ミクロメータ１目盛りが示す長さを計算します。
→　詳細：「４：接眼ミクロメータ１目盛りが示す長さの計算」

手順④
手順③の作業を、
残りの対物レンズでも行います。

手順⑤
手順④が終われば
対物ミクロメータは必要なくなるので、
ステージから取り外します。

手順⑥
観察物をのせたプレパラートで観察を行い、
接眼ミクロメータを用いて長さを測定します。
→　詳細：「５：接眼ミクロメータによる長さの測定」

目次に戻れるボタン

４：接眼ミクロメータ１目盛りが示す長さの計算

計算方法は、以下の通りです。

①
接眼ミクロメータの目盛りの線と、
対物ミクロメータの目盛りの線が
ピッタリ重なる所を２カ所見つけます。
(下図例：太い矢印の位置で重なる)

②
その２カ所の間にある
接眼ミクロメータの目盛りと
対物ミクロメータの目盛りの数を数えます。

下図の例では、
接眼ミクロメータが４目盛り、
対物ミクロメータが３目盛りです。

③
『対物ミクロメータの目盛数 × １０ μｍ』
で、２か所の間の長さがわかります。

下図の場合は、
対物ミクロメータの目盛数が３目盛りなので、
２か所の間の長さは、３０ μｍだと分かります。

④
２か所の間の長さを、
接眼ミクロメータの目盛数で割ってあげれば、
接眼ミクロメータ１目盛りの示す長さが求まります。

下図の場合は、
接眼ミクロメータの目盛数が４目盛りなので、
接眼ミクロメータ１目盛りの示す長さは、
３０ μｍ ÷ ４＝７.５μｍだと分かります。

公式化して記すと、
以下のようになります。

接眼ミクロメータ１目盛りが示す長さ(μｍ)
＝　対物ミクロメータの目盛数 × １０ μｍ ÷ 接眼ミクロメータの目盛数

目次に戻れるボタン

５：接眼ミクロメータによる長さの測定

基本的な方法は、次の通りです。

①
長さを測定したい部分が、
接眼ミクロメータの何目盛り分であるか読み取る。

②
あらかじめ計算してある
接眼ミクロメータ１目盛の示す長さに基づいて、

接眼ミクロメータ１目盛の示す長さ　×　目盛数

で長さを計算する。

だ円形の観察物の、下図で示された
部分の長さを測る場合を例にとって、
具体的な計算方法を見てみましょう。

観察物がのったプレパラートを
ステージに置いてピントを合わせたとき、
下図のように見えたとします。

長さを測定したい部分は、
接眼ミクロメータで３０目盛り
であると読み取れます。

仮に、あらかじめ計算した
接眼ミクロメータ１目盛りが７.５ μｍであるなら、
測定部位の長さは

７.５ × ３０ ＝ ２２５ μｍと計算できます(下図)。

さて、ここまでの解説は、
観察物と目盛りが、読み取りに
都合よく重なっていた場合を想定しています。

しかし、
いつも都合よく重なっている
わけではありません。

こうした事は、
実際にミクロメータを使ってみないと
なかなか気づけませんが、

その分、入試では、狙われやすい
ポイントとなるのです。

そこで、
都合の悪い状態の典型例２パターンと、
その対処方法を解説しましょう。

パターン１

観察物が下図のような位置にある。

あなたなら、どう対処しますか？

このままの位置では、
対応する目盛数を正確に
読み取りにくいですね。

そこで、
プレパラートを動かして、
観察物と目盛りがうまく
重なる位置に移動させます。

例えば、以下のような位置に移動させると、
目盛りが読み取りやすいですね(下図)。

パターン２

観察物が下図のような状態になっている。

この場合は、どうしましょうか？

顕微鏡の構造上、観察物がのっている
プレパラートを回転させることは出来ません。

このような場合、
接眼ミクロメータが入っている
接眼レンズを回すことで、

測定した部位に対し、目盛りを適切に
重ねることが出来ます(下図)。

目次に戻れるボタン

６：なぜ、対物ミクロメータで測定しないのか？

もしも、
対物ミクロメータの目盛りを
使って測定するならば、

対物ミクロメータの目盛りの上に
観察物をのせることになります。

測定という視点でいえば、
対物ミクロメータの目盛を使うことは、
以下の点で都合が悪いのです。

・目盛りが観察物の下になってしまい、
読み取りにくい、あるいは、読めない。

⇔
接眼ミクロメータなら、
目盛りは常に観察物の上にある。

・観察物と目盛りが一緒に動いてしまう。
　すると、例えば、目盛りを読み取りやすい位置に、
観察物だけを動かすことが出来ない(下図)。

⇔
接眼ミクロメータなら、
観察物だけを移動させられる。

・厚みのある観察物の場合、
観察物と対物ミクロメータの目盛りの両方に
同時にピントを合わせることが難しい。
どちらか一方が、ぼやけて見えてしまう(下図)。

⇔　接眼ミクロメータなら、観察物と目盛の両方にピントがあう。

目次に戻れるボタン

７：確認問題

基本問題
接眼ミクロメータと対物ミクロメータを
光学顕微鏡にセットして接眼レンズを除くと、
視野内には、短い線の目盛と長い線の目盛が
下図のように見えた。

①下図中の記号A・Bは、それぞれ
接眼ミクロメータと対物ミクロメータの
どちらの目盛か？　ただし、観察物の長さ
測定には、記号Bの目盛を使用する。

②上図を用いて、記号Bの目盛の１目盛の
　長さを計算し、単位とともに答えなさい。

③ ②で求めた長さを用い、下図の観察物の
　長さ(矢印で示された点線間の長さ)を求め、
　単位とともに答えなさい。

応用問題(顕微鏡操作の知識が必要)

観察物を入れたプレパラートを作り、
顕微鏡にセットした。視野内の観察物と
ミクロメータが下図１のように見えていたが、
ある操作を行ったところ、図２のようになった。

図１

図２

どのような操作をしたかを
述べた以下の文のうち、
最も適切なものを１つ
選んで記号で答えよ。

あ：プレパラートを図の上方向(↑)へ
　　動かし、観察物と目盛を重ねた。
　　次に、対物レンズを回転させることで、
　　観察物と目盛の角度をそろえた。
い：プレパラートを図の上方向(↑)へ
　　動かし、観察物と目盛を重ねた。
　　次に、接眼レンズを回転させることで、
　　観察物と目盛の角度をそろえた。
う：プレパラートを図の下方向(↓)へ
　　動かし、観察物と目盛を重ねた。
　　次に、対物レンズを回転させることで、
　　観察物と目盛の角度をそろえた。
え：プレパラートを図の下方向(↓)へ
　　動かし、観察物と目盛を重ねた。
　　次に、接眼レンズを回転させることで、
　　観察物と目盛の角度をそろえた。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

基本問題の解答

①下図中の記号A・Bは、それぞれ
接眼ミクロメータと対物ミクロメータの
どちらの目盛か？　ただし、観察物の長さ
測定には、記号Bの目盛を使用する。

A：対物ミクロメータ
B：接眼ミクロメータ

②上図を用いて、記号Bの１目盛の長さを
　計算し、単位とともに答えなさい。

７.５ μｍ

解説：

上図矢印のように、対物ミクロメータ３目盛と
接眼ミクロメータ４目盛が重なっている。

対物ミクロメータの１目盛＝１０ μｍなので、
対物ミクロメータ３目盛は、３０ μｍ。

これが、接眼ミクロメータ４目盛と等しいので
接眼ミクロメータ１目盛は、

３０÷４＝７.５ μｍ　となる。

③ ②で求めた長さを用い、下図の観察物の
　長さ(矢印で示された点線間の長さ)を求め、
　単位とともに答えなさい。

１５７.５ μｍ

解説：

７.５ μｍ × ２１目盛　
＝　１５７.５ μｍ

応用問題の解答

え

解説：

視野内の見た目は、実際とは
上下左右が逆になっている。

したがって、図中の観察物を視野の上方向へ
移動させる場合、プレパラートは、図の下方向へ
移動させる(下図)。

接眼ミクロメータは、接眼レンズ内にあるので、
接眼レンズを回すと接眼ミクロメータも回る(下図)。
プレパラートを回すことはしない。

目次に戻れるボタン

８：関連記事

ボンボ

関連記事もあるよ。

・光学顕微鏡の使い方

・プレパラートとは？
　　　

目次に戻れるボタン

 目次

１つ前の記事「ＲＮＡの構造その合成(転写)」

１：遺伝子の転写と翻訳

遺伝子の発現は、

①遺伝子の転写
②翻訳

の２つ過程からなります。

遺伝子というのは、

ＤＮＡの塩基配列のうち
タンパク質を合成する情報を
担っている領域

のことでしたね。
→「遺伝子って？～遺伝子発現①」

つまり、
遺伝子の転写では

ＤＮＡの塩基配列のうち
タンパク質を合成する情報を
担っている領域が

ＲＮＡに写し取られるのです。

遺伝子が転写されて
できたＲＮＡのことを

ｍＲＮＡ(メッセンジャーＲＮＡ)
※伝令ＲＮＡともいう

といいます。

ｍＲＮＡの塩基配列は
単に遺伝子の塩基配列を
写し取っているだけではなく、

タンパク質をつくるための
情報も写し取っています。

ｍＲＮＡは、次の段階
翻訳に進みます。

翻訳というのは、

ｍＲＮＡの塩基配列にもとづいて
タンパク質が合成される過程

のことです。　

タンパク質は
多数のアミノ酸が鎖状に並び
つながった物質です(下図)。

アミノ酸の並びのことを
アミノ酸配列とよびます。
※短編記事「タンパク質」

翻訳の過程では、

ｍＲＮＡの”塩基配列”にもとづいて
タンパク質の”アミノ酸配列”が
つくられるのです。

翻訳ではまず、ｍＲＮＡの所へ
アミノ酸が１つずつ運ばれてきます。

それは、アミノ酸の
いわば “運び屋” によって
行われます。

運び屋の名前は、

ｔＲＮＡ(トランスファーRNAと読む)
※運搬RNA、転移RNAともいう

といいます。

ｔＲＮＡは、ＲＮＡの一種で

ＲＮＡのヌクレオチド鎖が
折れ曲がった作りをしています。

その作りの中に
アミノ酸を１個だけ結合させて
ｍＲＮＡの所へ運ぶことが
できるのです(下図)。

ピザを運ぶドローンみたい。

ボンボ

アミノ酸を運ぶ
ｔＲＮＡは
ｍＲＮＡと結合します。

すると、
今運ばれてきたアミノ酸と
すでにｍＲＮＡに結合していた
隣のｔＲＮＡのアミノ酸とが
横並びになります。

そして、隣り合った
アミノ酸同士が結合します(下図)。

この過程が繰り返されて
アミノ酸同士が次々と結合します。

アミノ酸を結合し終えたｔＲＮＡは
その都度、ｍＲＮＡから離れます(下図)。

翻訳が終わると
タンパク質のアミノ酸配列が
できるのです(下図)。

※実際のアミノ酸配列は
　もっと長い。

ここで１つ思い出してほしいのは、
遺伝子には様々なものがあり、
それぞれ異なるタンパク質の情報を
担っているという事です。
※「遺伝子って？」

遺伝子の塩基配列が異なれば、
それを写し取ったｍＲＮＡの
塩基配列も異なり、

それを翻訳して出来た
タンパク質のアミノ酸配列も
異なるのです。

どのようにして、
ｍＲＮＡの塩基配列は
それに応じたアミノ酸配列に
翻訳されるのでしょうか？

目次に戻れるボタン

２：コドンとアンチコドン

ｍＲＮＡの塩基配列は
例えば以下のようなものです。
ＧＵＵＡＡＧＣＡＡ

一方、アミノ酸配列は

バリン、リシン、グルタミン

のようにアミノ酸が並びます。

まるで暗号のような
ｍＲＮＡの塩基配列は、

どのようなルールでアミノ酸に
置き換えられるのでしょう？

それは、

ｍＲＮＡの塩基配列は

３つの連続した塩基の並び
によって、１つのアミノ酸を
指定している

というルールです。

塩基の並びの順番が大切です。
普通、左側を１番目の塩基として
書きます。

例えば、
ＣＡＡという塩基の並びは、
グルタミンという
アミノ酸を指定します。

でも、ｔＲＮＡはどうやって
ｍＲＮＡの３つの塩基の並びが

指定する通りにアミノ酸を
持ってくるのでしょうか？

今説明した、
ｍＲＮＡにおいて
１つのアミノ酸を指定する
３つの連続した塩基の並びのことを

コドン

といいます。

一方で、

ｔＲＮＡの構造の中には、
コドンと相補的に結合できる
３つの連続した塩基の並び
(アンチコドンという)

があるのです。

そして、ｔＲＮＡは
アンチコドンに対応した特定の
アミノ酸と結合し、運ぶのです。

例えば、
コドン(ＣＡＡ)と相補的に結合できる
アンチコドン(ＧＵＵ)をもつｔＲＮＡは
グルタミンと結合します(下図)。

そして、コドン(ＣＡＡ)の場所へ
運ぶのです(下図)。

このようにして
ｍＲＮＡの塩基配列に対応した
アミノ酸配列をもつ
タンパク質が合成されるのです。

目次に戻れるボタン

３：遺伝暗号表、開始コドン、終止コドン

コドンと、コドンが指定する
アミノ酸との対応関係をまとめた
表のことを 遺伝暗号表 といいます(下図)。

アミノ酸は全部で
２０種類であるのに対して、

コドンは全部で
６４種類もあります。

６４種類ってどういうこと？

ｍＲＮＡの塩基は４種類あって
その塩基３つの並びで
コドンができています。

計算上、

塩基３つの並び方は全部で
４×４×４＝６４(通り)　
です。

そして実際にも
６４種類のコドンが
存在しているのです。

なすき ゆり

アミノ酸は２０種類だから、
コドンが余るような・・・。

コドンの種類が違っても
同じアミノ酸を指定する、
という場合がほとんどなのです。

例えば、異なるコドン
ＣＣＵ、ＣＣＣ、ＣＣＡ、ＣＣＧは
いずれも同じプロリンという
アミノ酸を指定します(下図)。

まとなが ねぎと

なるほど。
でも、この表を覚えるのは
とても大変だなぁ！

共通テスト対策としては、
この表を丸暗記する
必要はありません。

①遺伝暗号表の読み方に慣れる。
②開始コドンと終止コドンの
　働きを覚える。

の２つは、クリアしましょう。

①遺伝暗号表の読み方に慣れる

表の読み方を知って
確認問題を解いておきましょう。

遺伝暗号表は、

左端にコドンの１番目の塩基、
上側に２番目の塩基、
右端に３番目の塩基、

が分けて書いてあります。

例えば、
１番目の塩基がＧ、２番目がＡ、
３番目がＡの部分を見ると、
ＧＡＡに当たります(下図)。

では、コドン(ＵＡＣ)が指定する
アミノ酸は何でしょうか？

・・・・・・・・・・・・

正解は、チロシンです。

確認問題も解いて
慣れて行きましょう。

②開始コドンと終止コドンの
　働きを覚える。

ＡＵＧというコドンは
メチオニンというアミノ酸を
指定するのですが、

それに加えて
翻訳の開始も指定する
場合があるのです。

メチオニンを指定すると同時に
翻訳の開始も指定する
ＡＵＧのことを

開始コドン

といいます(下図)。

例えば、
以下のようなｍＲＮＡの
塩基配列があるとしましょう。

ＣＡＵＧＧＧＣＡＡＧＧＵ

左から２番目の塩基(Ａ)から始まる
ＡＵＧが開始コドンだとします。

この時、
ｔＲＮＡが開始コドン(ＡＵＧ)に

メチオニンを運び、ここから翻訳が
スタートするのです。

すなわち、
ＡＵＧ　ＧＧＣ　ＡＡＧ　・・・

という順でコドンの
翻訳が進みます(下図)。

なお、翻訳の開始を指定しないＡＵＧは、
開始コドンでは無く、ただのコドンです。

終止コドンは
翻訳の終了を指定する
コドンであり、

ＵＡＡ、ＵＡＧ、ＵＧＡ

の３つがあります。

終止コドンは、
アミノ酸を指定しません(下図)。

例えば、ｍＲＮＡの翻訳中に
ＵＡＡが出てくると、
そこにはアミノ酸が運ばれず
翻訳がストップするのです(下図)。

こうして特定の遺伝子から
特定のタンパク質が合成されるのです。

目次に戻れるボタン

確認問題

遺伝子が転写されてできる
ＲＮＡのことを(①：ｔＲＮＡ、ｍＲＮＡ)、

アミノ酸を運搬する
ＲＮＡのことを(②：ｔＲＮＡ、ｍＲＮＡ)
という。

翻訳の過程では、
ｍＲＮＡの塩基３つの並びで
１つのアミノ酸を指定しており、
これを(③：コドン、アンチコドン)という。

ある遺伝子の塩基配列の一部が
以下であったとする。

ＣＣＧＴＡＧＡＡＴ

この塩基配列が全て転写されると、
ｍＲＮＡの塩基配列は

④
ＧＧＣＡＵＣＵＵＡ
ＧＧＣＡＴＣＴＴＡ
ＣＣＧＴＡＧＡＡＴ
ＧＧＣＵＴＣＴＴＵ

となる。

あるｍＲＮＡの塩基配列が
ＣＣＣ ＵＡＵ ＵＧＧだった。

この配列が左側から翻訳される場合、
ＵＧＧは、
(⑤チロシン、トリプトファン、プロリン)に
翻訳される。
※下の遺伝暗号表を参考にしなさい。

また、ＵＡＵは、
(⑥チロシン、トリプトファン、プロリン)に
翻訳される。

コドン(ＵＡＵ)に結合する
ｔＲＮＡのアンチコドンは、
(⑦：ＡＵＡ、ＵＡＵ、ＡＴＡ)
である。

解答

遺伝子が転写されてできる
ＲＮＡのことを(①：ｍＲＮＡ)、
アミノ酸を運搬する
ＲＮＡのことを(②：ｔＲＮＡ)
という。

翻訳の過程では、
ｍＲＮＡの塩基３つの並びで
１つのアミノ酸を指定しており、
これを(③：コドン)という。

ある遺伝子の塩基配列の一部が
以下であったとする。

ＣＣＧＴＡＧＡＡＴ

この塩基配列が全て転写されると、
ｍＲＮＡの塩基配列は

④
ＧＧＣＡＵＣＵＵＡ
ＧＧＣＡＴＣＴＴＡ
ＣＣＧＴＡＧＡＡＴ
ＧＧＣＵＴＣＴＴＵ

となる。

あるｍＲＮＡの塩基配列が
ＣＣＣ ＵＡＵ ＵＧＧだった。

この配列が左側から翻訳される場合、
ＵＧＧは、
(⑤トリプトファン)に
翻訳される。

また、ＵＡＵは、
(⑥チロシン)に
翻訳される。

コドン(ＵＡＵ)に結合する
ｔＲＮＡのアンチコドンは、
(⑦：ＡＵＡ)
である。
※RNAなのでチミン(T)でなく
　ウラシル(U)。

目次に戻れるボタン

１：タンパク質の働き

タンパク質は、

地球上の生物が生きる上で
重要な働きをしています。

例えば、
アクチンというタンパク質は、
筋肉を構成し、動かす働きの一部を
担っています。

また、
酵素というタンパク質は、

生物が行う多くの化学反応を
促進することで、
生命活動を支えているのです。

タンパク質は、
DNAの塩基配列に基づき、
細胞内で合成されます。

２：タンパク質の構造

タンパク質というのは、
アミノ酸という物質が、沢山つながって
出来た物質のことです(下図)。

※：上図では、途中のアミノ酸の図を
省略している。

アミノ酸には、
複数の種類があり、

どのアミノ酸が、どんな順番で
つながるかによって
タンパク質の種類が決まります。

このような、タンパク質における
アミノ酸の並びのことを
アミノ酸(の)配列といいます(下図)。

上図：異な種類のアミノ酸を、
異なる形の図形で描いている。

このように、タンパク質の構造は、
アミノ酸の配列からなるとい知識は、

次の記事「転写と翻訳」を
理解するうえで必要です。

１：これがプレパラートだ！

まとなが ねぎと

プレパラートって、
言葉は聞いたことあるけれど
どんな物ですか？

プレパラートは、
顕微鏡で観察したい材料がある時に
作るものです。

観察したい材料をスライドガラスの上にのせ、
その上にカバーガラスをかぶせたもの。

それを、

プレパラート

といいます(下図)。

え、何ガラス？
どっちが上？？
ややこしいなぁ。

ボンボ

言葉だけ聞くと
ややこしく思えますが、

プレパラートを作る手順や使い方を
見ればちゃんと理解できますから
大丈夫ですよ！

まずは作り方から。

目次に戻れるボタン

２：プレパラートの作り方

光学顕微鏡で用いるプレパラートの
作成手順を簡単に説明しましょう。

下図は、
スライドガラス(スライドグラスともいう)
というガラス板の写真です。

まず、顕微鏡で観察したい材料を
スライドガラスの中央にのせます。

下写真では植物の葉をのせています。

次に、観察材料の上に
水を１滴たらします。

最後に、カバーガラス(※)という
薄いガラス板をのせれば
プレパラートの完成です！

　　　　　　　　　↓

※：空気を入れないようにきれいに
　　カバーガラスを置くコツも後で説明します。

カバーガラスは、
観察材料の上にのせて
カバーをするガラスである

と覚えておきましょう。

このように、
プレパラートは、

・カバーガラス
・観察材料(と水)
・スライドガラス

の３段重ね
になっているのです。

次にプレパラートの使い方を
見ていきましょう。

目次に戻れるボタン

３：プレパラートの使い方

プレパラートを使って、
光学顕微鏡で観察する場合、

光学顕微鏡のステージという板の上に、
プレパラートを置きます(下図)。

ステージの中央には丸く穴が開いており、
その上には、観察材料を拡大する
レンズがあります。

そのため、プレパラートにはさんだ
観察材料が、ちょうとステージの
中央に来るように、

プレパラートを滑らせて(スライドさせて)
移動させてから観察します(下図)。

このように、スライドガラスは、
ステージ上をスライドするガラス
と覚えておきましょう。

なすき ゆり

ややこしそうな名前も、
その役割を理解した上でなら
覚えやすいですね。

まとなが ねぎと

そういえば、カバーガラスを
キレイに置く方法って
どうするのですか？

では、最後にそれを説明しましょう。

目次に戻れるボタン

４：気泡(空気)が入りにくいカバーガラスの置き方

下図は、
スライドガラスに観察材料をのせ、
水をたらした時点のものを
真横からみた図です。

気泡が入りにくくするには
まず、

カバーガラスの片端が水につくように
カバーガラスを斜めにして
スライドガラス上に置きます(下図)。

この状態にしてから、
カバーガラスのもう片方の端を
スライドガラス上にゆっくりと
下すのです(下図)。

この方法に慣れると、気泡を入れずに
カバーガラスかけることが出来ます(下図)。

もしも、
下図にようにスライドガラスの上から
スライドガラスの面とカバーガラスの面とが
重なるようにカバーガラスを置く方法では、
空気が多く入ってしまいます(下図)。

気泡をほとんど入れずに
カバーガラスを置けたら
プレパラートの準備は完璧です。

このあとは
どうやって観察するの？？

ボンボ

具体的な光学顕微鏡観察のコツは、
記事「光学顕微鏡の使い方」で
写真つきで解説していますよ！

目次に戻れるボタン

５：確認問題

以下の空欄に適する
語句を答えなさい。

顕微鏡で観察した材料を、
スライドガラスとカバーガラスで
はさんだものを( ① )といいます。

プレパラートを作る手順は
以下の通りです。

まず、( ② )ガラスの中央に
観察したい材料をのせて、
( ③ )を１滴ほど落とします。

次に( ④ )ガラスを
かぶせて完成です。

・・・・・・・・・・

解答

顕微鏡で観察した材料を、
スライドガラスとカバーガラスで
はさんだものを(①：プレパラート )といいます。

プレパラートを作る手順は
以下の通りです。

まず、(②：スライド)ガラスの中央に
観察したい材料をのせて、
(③：水 )を１滴ほど落とします。

次に(④：カバー )ガラスを
かぶせて完成です。

・・・・・・・・・・・・

光学顕微鏡観察のコツ
→記事「光学顕微鏡の使い方」

目次に戻れるボタン