植物の 成長 と 結実
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この 章で 学ぶこと
第 2 章 で 発芽 を 学びました。 第 3 章 では、 発芽 の あと に 起こる 「成長」 と、 花 が さいて 「結実」 する しくみ を 学びます。
- 植物 の 成長 に 必要 な もの (日光・肥料・水) を 条件制御 で たしかめる
- 花 の つくり (おしべ・めしべ・がく・花びら) を 観察 する
- 受粉 の しくみ (花粉 が めしべ に つく) を 知る
- 受粉 が 起こる と 実 が できる (= 結実) こと を しらべる
- アサガオ (両性花) と ヘチマ (単性花) を くらべる
ポイント: 第 2 章 の 発芽 に は 日光 も 肥料 も 必要 なかった。 第 3 章 の 成長 に は どちら も 必要 に なります。 「発芽 と 成長 は 別物」 が 大事 な ポイント です。
1. 成長 に 必要な もの — 日光・肥料・水
発芽 が 終わった あと、 植物 が 大きく 育つ ため に は 何 が 必要 でしょうか。 これ も 条件制御 で たしかめます。
実験 1: 日光 が 必要 か
| 条件 | A | B |
|---|---|---|
| 日光 ← 変える | あり (窓) | なし (箱 で 覆う) |
| そろえる: 水 | あり | あり |
| そろえる: 肥料 | あり | あり |
| そろえる: 温度・植物 | 同じ | 同じ |
結果: A は しっかり 育つ。 B は 茎 が ひょろひょろ で 葉 が 黄色く なる。 → 成長 に は 日光 が 必要
実験 2: 肥料 が 必要 か
| 条件 | A | B |
|---|---|---|
| 肥料 ← 変える | 入った 水 | 入って いない 水 (真水) |
| そろえる: 日光・水・温度 | 同じ | 同じ |
結果: A は しっかり 育つ。 B は 弱々しく 育つ。 → 成長 に は 肥料 (養分) が 必要
結論
| 条件 | 発芽 に | 成長 に |
|---|---|---|
| 水 | ○ 必要 | ○ 必要 |
| 空気 | ○ 必要 | ○ 必要 |
| 適当な温度 | ○ 必要 | ○ 必要 |
| 日光 | × 必要 なし | ○ 必要 |
| 肥料 | × 必要 なし | ○ 必要 |
大事: 発芽 と 成長 の 必要 な 条件 が ちがう こと は テスト で よく 問われ ます。 表 を おぼえ ましょう。
2. 花 の つくり
植物 が ある 程度 成長 する と、 やがて 花 が さきます。 花 の つくり を 観察 しましょう。
アサガオ の 花 の つくり
アサガオ は 1 つ の 花 の 中 に おしべ と めしべ の 両方 が ある 両性花 です。
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| がく | 花全体 を 下 から ささえる |
| 花びら | 虫 を 呼ぶ ため に 目立つ 色・形 |
| おしべ | 先端 に 花粉 を 作る (アサガオ は 5 本) |
| めしべ | 真ん中 に 1 本、 先端 が ふくらんで いる。 受粉 する 場所 |
| 子房 | めしべ の 下 の ふくらみ。 受粉 する と 実 に なる |
ヘチマ の 花 — 単性花
ヘチマ は 1 つ の 花 に おしべ か めしべ の どちら か しか ない 単性花 です。 同じ 株 (なえ) に おばな と めばな が べつべつ に さきます。
| 花 の 種類 | 中身 | とくちょう |
|---|---|---|
| おばな | おしべ のみ (5 本) | 子房 が ない、 実 に なら ない |
| めばな | めしべ のみ (1 本) | 花 の 下 に ふくらみ (子房) が ある |
ポイント: ヘチマ の 花 を よく 見ると、 下 に 「ヘチマ の 形」 を した ふくらみ が ある の が めばな、 ない の が おばな です。 めばな が 受粉 する と、 ふくらみ が そのまま ヘチマ の 実 に なります。
両性花 と 単性花 の 例
| 種類 | れい |
|---|---|
| 両性花 | アサガオ・サクラ・タンポポ・チューリップ・アブラナ |
| 単性花 | ヘチマ・カボチャ・キュウリ・トウモロコシ・ヘチマ の なかま |
3. 顕微鏡 で 花粉 を 観察
おしべ の 先端 (やく) に は 花粉 が たくさん あります。 第 1 章 で 学んだ 顕微鏡 で 観察 しましょう。
観察 の 手順
- おしべ の やく (先端 の ふくらんだ 部分) を ピンセット で つまみ 取る
- スライドガラス に 軽く こすりつけて 花粉 を つける
- カバーガラス を かぶせて プレパラート に する (空気 が 入らない ように)
- 顕微鏡 で 観察 (まず 40 倍、 つぎ に 100 倍 ぐらい)
主な 花粉 の 形
| 植物 | 花粉 の 形 |
|---|---|
| アサガオ | まる い、 表面 に トゲ が ある |
| ヘチマ | やや 楕円 (たまご 形) |
| ホウセンカ | 細長い |
| マツ | 両がわ に 風船 の よう な ふくろ (空気袋)。 風 で 飛びやすい |
ポイント: マツ の 花粉 の 「空気袋」 は とくに 特徴的。 風 で 遠く まで 飛ぶ ため の くふう です。 マツ は 風ばい花 (風媒花) と 言います。
4. 受粉 の しくみ
受粉 と は、 「おしべ の 花粉 が めしべ の 先端 (柱頭) に つく こと」 です。
受粉 の 運び 手 (媒介者)
花粉 は どう やって めしべ に 運ばれる でしょうか。 主な 運び 手 は つぎ の 通り。
| 運び 手 | 例 |
|---|---|
| こん虫 (虫媒花) | アサガオ・サクラ・タンポポ。 ミツバチ・チョウ・アブ などが 花びら の 蜜 を 求めて 訪れて、 体 に 花粉 を つけて 運ぶ |
| 風 (風媒花) | マツ・スギ・トウモロコシ。 花粉 が 軽い、 量 が 多い、 風 で 遠く まで 飛ぶ |
| 水 | 水草 (キンギョモ など) の 一部 |
| 人 (人工 受粉) | くだもの 栽培 (リンゴ・ナシ など)。 確実 に 実 を つけ させ たい とき |
大事: アサガオ や サクラ は 虫媒花 で 花粉 が べたべた して いる (虫 の 体 に つきやすい)。 マツ や スギ は 風媒花 で 花粉 が 軽く て さらさら して いる (風 で 飛びやすい)。 形 と はたらき が つながって います。
5. 受粉 が 起こる と 実 が できる — 受粉 の 実験
「受粉 しない と 実 は できない の か」 を 条件制御 で たしかめます。 ヘチマ (単性花) を 使う と わかりやすい です。
実験計画
ヘチマ の つぼみ の うち の めばな を 2 つ 選び、 開く 直前 に 袋 を かぶせ ます (虫 が 来 ない ように)。
| 条件 | A (受粉 する) | B (受粉 しない) |
|---|---|---|
| 開花 まで | 袋 を かぶせる | 袋 を かぶせる |
| 花 が 開いたら | 袋 を 外す → おばな の 花粉 を 筆 で つける → また 袋 を かぶせる | 袋 を かぶせた まま |
| そろえる: 株・水・温度・日光 | 同じ | 同じ |
結果
| A (受粉 あり) | B (受粉 なし) | |
|---|---|---|
| 数日後 | 花 の 下 の ふくらみ が 大きく なる → ヘチマ の 実 に なる | 花 が しおれて 実 に ならず 落ちる |
考察
- 変えた の は 受粉 の あり・なし だけ
- A だけ が 実 に なった
- → 受粉 が 起こる と 実 (結実) が できる
大事: 袋 を かぶせる の は、 「受粉 しない」 と いう 条件 を 確実 に つくる ため。 自然 に まかせる と 虫 が 花粉 を 運んで しまい、 比較 が できません。
6. 実 が できて から 種子 が できる まで
受粉 の あと、 花 の 中 で つぎ の 変化 が 起こり ます。
| 順番 | 起こる こと |
|---|---|
| ① 受粉 | 花粉 が めしべ の 先端 (柱頭) に つく |
| ② 受精 | 花粉 から のびた 管 が 子房 の 中 の 胚珠 に 達 する |
| ③ 子房 が 育つ | 子房 が 大きく なって 実 に なる |
| ④ 胚珠 が 育つ | 胚珠 が 種子 に なる |
| ⑤ 完成 | 実 の 中 に 種子 が できる |
ポイント: 「実 の 中 に 種子 が できる」 こと は、 第 2 章 の 発芽 と つながる 大事 な 流れ です。 「種子 → 発芽 → 成長 → 開花 → 受粉 → 結実 → 種子」 で 生命 が つながり ます。 これ が 5 年生 B 領域 の 大きな テーマ 「生命 の 連続性」 です。
7. ふりかえり
- [ ]成長 に 必要 な 条件 (日光・肥料・水) を 言える
- [ ]発芽 と 成長 で 必要 な 条件 が ちがう こと を 区別 できる
- [ ]花 の つくり (がく・花びら・おしべ・めしべ・子房) を 言える
- 両性花 と 単性花 の 区別 が できる (両性花 = アサガオ、 単性花 = ヘチマ)
- おばな・めばな を 見分け られる (めばな は 下 に ふくらみ)
- [ ]顕微鏡 で 花粉 を 観察 できる、 形 の 特徴 を 言える
- 受粉 の 意味 (花粉 が めしべ に つく) を 言える
- [ ]受粉 の 運び 手 (こん虫・風・水・人) を 言える
- 受粉 が 起こる と 実 が できる こと を 実験 で 確かめ られる
- 「種子 → 発芽 → 成長 → 開花 → 受粉 → 結実 → 種子」 の 生命 の 流れ を 言える
この 章の 安全配慮
- 花粉 アレルギー の 人 は マスク を つける (とくに 花粉 を スライド に つける とき)
- ヘチマ や 観察用 の 植物 に かぶれる ことが ある (手 を 洗う、 トゲ に 注意)
- 筆 で 花粉 を つける とき は つぼみ や めしべ を 強く 押 さない
- 袋 を かぶせる とき は つぼみ を 折ら ない、 風 で 飛ばさ ない ように しっかり 結ぶ
- 観察 が 終わったら 手 を よく 洗う (花粉 アレルギー の 友達 が いる ことも 考えて)
次の 章: 第 4 章 では、 動物 の 「誕生」 を 学びます。 メダカ の たまご の 中 で どう 育つ か、 人 が 母親 の 子宮 の 中 で どう 育つ か。 植物 (種子 → 実) と 動物 (受精卵 → 子) で、 「生命 の 連続性」 を つなげて 考えましょう。