土の中でじっとしていた種子は、水を吸うと目を覚まし、芽(め)を出し始める。 この「種子が芽を出すこと」を発芽(はつが)というよ。 発芽には決まった順番があり、その順番を知っていると入試の図の問題がぐっと解きやすくなるんだ。
種子はいきなり葉を広げるわけではない。まず地面の下で根をのばし、それから地上のようすが変わっていくよ。
発芽のいちばんの基本:先に地下で根がのび、その後に地上のようすが変わり、最後に本物の葉(本葉)が開く。
子葉が地上に出るタイミングや、地上に出るかどうかは植物のなかまによってちがう。くわしい分類は次のセクションで見ていこう。
種子が芽を出すには、そろえないといけない条件が3つある。どれか1つでも欠けると発芽できない。
発芽の3条件
発芽したばかりの芽ばえには、まだ本葉が開いていない。本葉が十分に育って、自分の力で光合成 (こうごうせい)ができるようになるまでの間、芽ばえは種子の中にたくわえられていた養分を 少しずつ使いながら育っていく。そのため、発芽してからしばらくの間は、乾燥(かんそう)させて 測った芽ばえ全体の重さはだんだん軽くなっていくんだ。本葉が自分で養分をつくれるようになると、 今度は重さが増える方向に転じていく。
土の中でじっとしていた種子は、水を吸うと目を覚まし、芽(め)を出し始める。 この「種子が芽を出すこと」を発芽(はつが)というよ。 発芽には決まった順番があり、その順番を知っていると入試の図の問題がぐっと解きやすくなるんだ。
種子はいきなり葉を広げるわけではない。まず地面の下で根をのばし、それから地上のようすが変わっていくよ。
発芽のいちばんの基本:先に地下で根がのび、その後に地上のようすが変わり、最後に本物の葉(本葉)が開く。
子葉が地上に出るタイミングや、地上に出るかどうかは植物のなかまによってちがう。くわしい分類は次のセクションで見ていこう。
種子が芽を出すには、そろえないといけない条件が3つある。どれか1つでも欠けると発芽できない。
発芽の3条件
発芽したばかりの芽ばえには、まだ本葉が開いていない。本葉が十分に育って、自分の力で光合成 (こうごうせい)ができるようになるまでの間、芽ばえは種子の中にたくわえられていた養分を 少しずつ使いながら育っていく。そのため、発芽してからしばらくの間は、乾燥(かんそう)させて 測った芽ばえ全体の重さはだんだん軽くなっていくんだ。本葉が自分で養分をつくれるようになると、 今度は重さが増える方向に転じていく。
「子葉(しよう)が地上に出るかどうか」と「発芽の順番の例外」、そして「光がないと発芽しない種子」。 この3つは入試でとても狙われやすいポイントだよ。1つずつ整理しよう。
多くの植物では、根が出たあと、子葉が地上に顔を出して緑色に開く。ところが、ごく一部の植物だけは 子葉が土の中に残ったまま、芽(本葉になる部分)だけが地上に出てくるんだ。
まる暗記ポイント
子葉が地上に出ないなかまはアズキ・エンドウ・ソラマメ・クリ・ブナの5種類だけ。 入試ではこの5つを覚えておいて、「この中に入っていなければ地上に出るタイプ」と判断すればよい。じつは、子葉が地上に出るかどうかは、発芽のための養分をどこにたくわえているかとも関係している。 イネ・カキ・トウモロコシのように、養分を胚乳(はいにゅう)という部分にたくわえる種子を 有胚乳種子(ゆうはいにゅうしゅし)、インゲンマメ・ダイズのように、養分を子葉そのものに たくわえる種子を無胚乳種子(むはいにゅうしゅし)という。
前のセクションで学んだ「根 → 子葉 → 本葉」の順番には、実は例外が1つだけある。それがイネだよ。
発芽の3条件(水・空気・温度)には光は入っていない。ところが、なかには光が当たらないと発芽しない 特別な種子があり、これを光発芽種子(ひかりはつがしゅし)というよ。
光発芽種子の代表例:レタス・オオバコ・タバコ・マツヨイグサ・イチゴ
これらの種子はとても小さく、たくわえている養分もわずかしかない。発芽したあとすぐに自分の力で 光合成を始めないと育っていけないため、暗い場所では発芽をひかえ、光が当たったことを合図にして 発芽するしくみになっていると考えられている。
間違えやすいポイント
発芽の基本条件は水・空気・温度の3つで、光はふくまれていない。でも、レタスなど光発芽種子の なかまだけは「発芽に光が必要」という条件が追加される。「発芽には絶対に光がいらない」と 思いこまないように注意しよう。「発芽に必要な条件」と「そのあとの成長に必要な条件」を表で比べ、実験のときに気をつける 「対照実験(たいしょうじっけん)」の考え方、そして種子の運ばれ方を整理しよう。
| 条件 | 発芽に必要か | 成長にさらに必要か |
|---|---|---|
| 水 | 必要 | 引き続き必要 |
| 空気(酸素) | 必要 | 引き続き必要 |
| 適当な温度 | 必要 | 引き続き必要 |
| 日光 | なくても発芽する | 必要(光合成のため) |
| 肥料 | なくても発芽する | 必要(体をつくる養分) |
ある条件が発芽に関係しているかどうかを調べたいとき、その条件だけを変えて、それ以外の条件は すべてそろえた実験を行う。これを対照実験というよ。
対照実験の鉄則
比べる2つの実験は、調べたい条件だけを変え、それ以外(水の量・温度・明るさなど)は すべて同じにそろえる。もし結果にちがいが出たら、そのちがいは「変えた1つの条件」に よって生まれたと判断できる。逆に2つ以上の条件を同時に変えてしまうと、どちらが原因か 区別できなくなってしまうので注意しよう。種子は自分では歩けない。その形やつくりを利用して、いろいろな方法で遠くまで運ばれていくよ。
Q. オナモミの実についているトゲトゲは何のため?
A. 動物の毛や人の服にひっかかって運ばれるためのつくりだよ。動物が移動することで、 オナモミの種子は自分で動かなくても遠くまで運んでもらえる。
Q. ホウセンカやカタバミが種子を遠くまで飛ばす方法は?
A. 実が熟すと、自分の力ではじけて種子を勢いよく飛ばす。動物の助けを借りずに種子を 散らばらせる方法だね。
Q. タンポポの種子が軽くてふわふわしているのはなぜ?
A. わた毛をつけて、風に乗って運ばれるため。マツやカエデの種子も、風を受けやすい 羽根のような形をしているよ。
Q. 発芽の実験で、変える条件を1つだけにするのはなぜ?
A. 対照実験の考え方だよ。変える条件を1つにしぼることで、結果のちがいが本当にその条件 だけによるものだと言い切れるから。2つ以上変えると、原因を特定できなくなってしまう。
入試で出やすい3つのパターンを、例題で練習しよう。 ポイントは「対照実験の組み方」「重さの変化のしくみ」「発芽の順序」の3つだよ。
同じ数・同じ重さのインゲンマメの種子を、①〜⑤の容器に入れて実験しました。 ①〜③と⑤は室温(約22℃)、④だけ冷蔵庫(約5℃)に置いています。 (1) 発芽に空気が関係していることを確かめるには、どれとどれを比べればよいか答えなさい。 (2) 同じ実験をレタスの種子でも行ったところ、インゲンマメでは発芽したのに、レタスでは 発芽しなかったものが1つありました。それはどれか答えなさい。
とき方
④と⑤はどちらも水の量は②と同じにそろえてある。④は温度だけを、⑤は明るさだけを変えた対照実験になっているんだ。
同じ重さのインゲンマメの種子をいくつも同時に発芽させ、1日ごとに1つずつ取り出し、 ヨウ素液で色が変化する部分(でんぷんが残っている部分)だけの重さを測った。 発芽が進むにつれて、この部分の重さはア〜ウのどの変化に近くなるか答えなさい。
とき方
本葉が光合成を始めると、芽ばえ全体の重さはやがて増える方向に転じるが、 「ヨウ素液に反応する部分(たくわえられた養分そのもの)」は使われる一方で増えることはない。
X・Y・Zの3枚は、同じインゲンマメの種子が発芽してから育っていくようすを、 順序をバラバラにして並べたものです。正しい順序に並べかえなさい。
とき方
解くときのコツ