植物の 発芽
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この章で学ぶこと
第 2 章は、 5 年生でいちばん 「条件制御」 が活躍 する章です。 「植物 の 種子 が発芽 するとき、 何が必要 か」 を、 自分で計画 を立ててしらべます。
- 種子 が 発芽 するには何が必要 か (水・空気・適当な温度) をしらべる
- 「変える条件 1 つだけ、 ほかはぜんぶそろえる」 を自分で計画 する
- 種子の 中の 養分 (子葉) をしらべる (ヨウ素液 で でんぷん を検出)
- 発芽 と成長 がちがうことを区別する (成長 は第 3 章)
ポイント: 発芽 = 「種子 から 根・くき・子葉 が出てくること」。 ただ大きくなること (= 成長) とは区別します。
1. 種子のつくりと中身
発芽 のしくみを知るために、 まず 種子 のつくりを観察 しましょう。 5 年生でよくつかう 種子 は インゲンマメ です。
インゲンマメの種子
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| 種皮 | 種子をつつむかたい皮 |
| 子葉 | 発芽 のときに出てくる最初の葉 (2 まい)。 中に 養分 がためられている |
| 幼根 (ようこん) | やがて 根 になる部分 |
| 幼芽 (ようが) | やがて 茎 と葉になる部分 |
大事: インゲンマメの 子葉 は 「地上子葉」。 発芽 のときに土の上に出てきて、 すこし緑色になります。 アサガオ・ヒマワリも同じ。
種子の中の養分をしらべる — ヨウ素液とでんぷん
種子 が 発芽 できるのは、 中に 養分 がためられている からです。 この 養分 は主に でんぷん で、 子葉 にたくさん入っています。
でんぷん のあり・なしは ヨウ素液 (うすい茶色の液) でたしかめられます。
ヨウ素デンプン反応: でんぷん に ヨウ素液 をつけると 濃い青紫色 に変色 する。
実験: 種子の中のでんぷんを見る
- インゲンマメの 種子 を一晩水につけてふやかす
- 種皮 をはずして 子葉 を半分に切る
- 切り 口 に ヨウ素液 をつける
- 切り 口 が 濃い青紫色 に変わる → でんぷん がある
| 部分 | ヨウ素液 の色 | わかること |
|---|---|---|
| 子葉 の切り 口 | 濃い青紫 | でんぷん がたくさんある |
| 幼根・幼芽 の部分 | 茶色のまま | でんぷん はほとんどない |
ポイント: 子葉 の でんぷん は 発芽 のエネルギー につかわれます。 第 3 章で学びますが、 発芽 が終わって葉が出てきたら、 子葉 はしおれて落ちます。 「養分 を使い切ったから」 です。
2. 発芽に必要な条件 1 — 水
「発芽 に水が必要 かどうか」 をしらべるには、 水だけを変えて、 ほかはぜんぶそろえます。
実験計画 (水の条件)
| 条件 | A (水あり) | B (水なし) |
|---|---|---|
| 水 ← 変える | だっし綿をしめらせる | だっし綿をかわかせる |
| そろえる: 種子 | インゲンマメ 5 こ | インゲンマメ 5 こ |
| そろえる: 器 | プラコップ | プラコップ |
| そろえる: 温度 | 室内 (20 ℃ ぐらい) | 室内 (20 ℃ ぐらい) |
| そろえる: 空気 | あり (ふたをしない) | あり (ふたをしない) |
| そろえる: 置き場しょ | 同じ 棚 の上 | 同じ 棚 の上 |
結果
| A (水あり) | B (水なし) | |
|---|---|---|
| 5〜7 日後 | 発芽 する | 発芽 しない |
考察
- 変えたのは 「水のあり・なし」 だけ だった
- A だけ 発芽 した
- → 発芽 には水が必要 と言える
大事: A も B も 発芽 しなかったら、 「水が必要」 とは言えません。 きちんと 比較 が成り立つ ように条件 をそろえることが 5 年生の大事な力です。
3. 発芽に必要な条件 2 — 空気
つぎは空気。 「水」 はそろえて、 空気 だけを変えます。
実験計画 (空気 の条件)
| 条件 | A (空気 あり) | B (空気 なし) |
|---|---|---|
| 空気 ← 変える | しめっただっし綿の上 | 水に沈める (空気 に触れない) |
| そろえる: 水 | あり | あり (じゅうぶん) |
| そろえる: 種子 | インゲンマメ 5 こ | インゲンマメ 5 こ |
| そろえる: 温度 | 室内 | 室内 |
結果
| A (空気 あり) | B (空気 なし) | |
|---|---|---|
| 5〜7 日後 | 発芽 する | 発芽 しない |
考察
- 「水」 はどちらもあった
- 「空気」 だけちがった
- → 発芽 には空気 (酸素) が必要 と言える
ポイント: 種子 は 呼吸 をしています (子葉 の でんぷん をエネルギーに変えるため)。 水に沈めてしまうと空気 が取れず、 呼吸 ができなくなって 発芽 しません。
4. 発芽に必要な条件 3 — 適当な温度
3 つ目は 温度。 同じように、 「水」 と 「空気」 はそろえて、 温度だけを変えます。
実験計画 (温度の条件)
| 条件 | A (室内) | B (冷蔵庫) |
|---|---|---|
| 温度 ← 変える | 約 20 ℃ | 約 5 ℃ |
| そろえる: 水 | あり | あり |
| そろえる: 空気 | あり | あり |
| そろえる: 種子 | インゲンマメ 5 こ | インゲンマメ 5 こ |
結果
| A (約 20 ℃) | B (約 5 ℃) | |
|---|---|---|
| 5〜7 日後 | 発芽 する | 発芽 しない |
考察
- 「水」 と 「空気」 はどちらもあった
- 「温度」 だけちがった
- → 発芽 には 適当な温度 が必要 と言える
大事: 「適当な温度」 とは、 植物 によってちがいます。 インゲンマメなら 20 〜 30 ℃ ぐらい、 ヘチマなら 25 ℃ ぐらい。 寒冷地の植物 はもっと低い温度でも発芽 します。
5. まとめ — 発芽の 3 条件
3 つの実験 をまとめると、 発芽 に必要 な条件 は 3 つ だとわかります。
発芽 の 3 条件 = 水 + 空気 + 適当な温度
| 条件 | 役割 |
|---|---|
| 水 | 種子 がふくらみ、 子葉 の 養分 を使えるようにする |
| 空気 (酸素) | 呼吸 で でんぷん をエネルギーに変える |
| 適当な温度 | 種子の中のはたらきが進むため |
ポイント: 日光 は入っていない ことに注目！ 発芽 に 日光 は必要 ありません。 暗闇でも 発芽 します。 日光 が必要 になるのは 発芽 のあとの成長 からで、 これは第 3 章で学びます。
ポイント: 肥料 も必要 ありません。 発芽 のエネルギーは 子葉 の でんぷん でじゅうぶん。 肥料 が必要 になるのは成長 から。
6. 条件制御の進め方 (5 年生の大事な力)
第 2 章で練習 した 「変える条件 1 つだけ、 ほかはぜんぶそろえる」 は、 これからの章でもくりかえし使います。
チェックリスト
| チェック | やること |
|---|---|
| ☐ ① | 「何をしらべるか」 をはっきり言葉にする |
| ☐ ② | 「変える条件」 を 1 つだけ にしぼる |
| ☐ ③ | 「そろえる条件」 を すべて紙に書き出す |
| ☐ ④ | 結果 を 予想 する (根拠 つき) |
| ☐ ⑤ | 同じ時刻 に観察、 同じカードに記録 |
| ☐ ⑥ | 結果 と 予想 をくらべて 考察 する |
7. ふりかえり
- [ ]種子 のつくり (種皮・子葉・幼根・幼芽) を言える
- [ ]子葉 には でんぷん (= 養分) があることを言える
- [ ]ヨウ素液 で でんぷん が 濃い青紫色 になることを知っている
- [ ]発芽 に必要 な 3 条件 (水・空気・適当な温度) を言える
- [ ]発芽 に 日光 や 肥料 は必要 ない ことを言える
- 「変える条件 1 つ、 そろえる条件 ぜんぶ」 を自分で紙に書き出せる
- [ ]各条件 をしらべる実験 (水 / 空気 / 温度) の計画 を立てられる
この章の安全配慮
- ヨウ素液 は衣服 や机につくと取れない (こぼさない、 つけたらすぐふく)
- ヨウ素液 が目に入ったらすぐ水で 5 分以上洗う、 先生に報告
- インゲンマメの 種子 は食用ではない (薬品 がついていることがある、 口に入れない)
- 冷蔵庫 に入れるときは食品 と分けて (おうちの人に必ずことわる)
- 観察 が終わったら必ず手を洗う
次の章: 第 3 章では、 発芽 の あと に起こる 「成長」 と 「結実」 をしらべます。 発芽 には必要 なかった 日光 と 肥料 が、 成長 にはどうかかわるか。 そして 「受粉」 のしくみでどう実ができるかを学びます。