【中1理科】植物のつくり「花・根・茎・葉」のポイント

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中学1年理科。今日は植物のつくりについて学習します。まず、種子をつくる植物にとって大切な器官「花」に焦点を当て、被子植物と裸子植物の違いを学習します。そして、植物の根・茎・葉の細かいつくりまで見ていきましょう。

花とは

とは、種子をつくる器官です。したがって、種子をつくってふえる種子植物に見られる器官になります。花といっても様々な花があり、鮮やかな花弁(花びら)をつける植物もいますが、花弁(花びら)がない花をつける植物もいます。

花があることで、植物は受粉をすることができ、種子をつくり次の世代の子孫を残すことができます。この受粉の仕方によって花は大きく2種類に分けられます。

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虫媒花と風媒花

  • 虫媒花
    昆虫などの虫によって受粉が行われる花。鮮やかな花弁や甘い香り、蜜などで昆虫を引き寄せます。花粉は昆虫のからだにつきやすいようにベトベトしていたり、ぼこぼこした形になっています。
  • 風媒花
    風によって花粉が運ばれ受粉する花。花には花弁が無いものが多く。一見花だとはわかりにくい構造になっています。風で空気中を飛びやすいように、花粉はさらさらとしていて空気袋がついています。

種子植物

花が咲き種子でなかまをふやす植物を「種子植物」といいます。種子植物には、必ず種子をつくる器官である花が咲きます。この種子植物には、花のつくりの違いによって被子植物と裸子植物があります。

被子植物とは、胚珠が子房に包まれている植物です。胚珠は将来、種子になる大切なつくりです。それを子房で包んで乾燥などから守っているのが被子植物なのです。アブラナやエンドウ、サクラ、タンポポなどなど身近な植物がたくさんあります。

裸子植物とは、子房がなく胚珠がむき出しになっている植物です。子房がないので果実もできません。風で花粉が飛ばされ受粉する植物が多いです。

被子植物の花のつくり

下の図の花のつくりが被子植物の花のつくりです。しっかり名称を覚えましょう。

被子植物

受粉後に何が何に変わるのかがポイントです。

受粉後の変化!❶胚珠→種子
❷子房→果実

裸子植物の花のつくり

裸子植物の花のつくりでは、マツやイチョウの図がよく登場します。その中でも超頻出のマツの花のつくりが下の図です。どこが胚珠なのかをしっかりと覚えてください。

裸子植物

雌花のりん片に、むき出しの胚珠が付いていて、胚珠は受粉後に種子になります。胚珠がむき出しになっているので裸子植物になります。雄花のりん片には、花粉が詰まった花粉のうが付いています。ここから花粉が風によって運ばれるのです。

テストに出る裸子植物は少ないので、次の5つを覚えてしまいましょう。覚え方は裸になって、ヒノキ風呂に急ぎます裸(裸子植物)になって、ヒノキ(ヒノキ)風呂にい(イチョウ)そ(ソテツ)ぎ(スギ)ます(マツ)。で覚えましょう。

裸子植物を覚える!❶ヒノキ
❷イチョウ
❸ソテツ
❹スギ
❺マツ

花のつくりの記述問題に挑戦

  1. 被子植物とはどんな植物か。簡潔に説明しなさい。
  2. 裸子植物とはどんな植物か。簡単に説明しなさい。
  3. 種子植物とはどんな植物か。簡単に説明しなさい。

解答

  1. 胚珠が子房に包まれている植物。
  2. 子房がなく胚珠がむき出しになっている植物。
  3. 花が咲き種子でふえる植物。

根のつくりとはたらき

植物の根は、地面のなかに張り巡らされています。主なはたらきは、土中の水分や水に溶けた無機養分を吸収することです。その他にも、根には土から抜けにくくするというはたらきもあります。

主根・側根とひげ根

植物の根のタイプは、ホウセンカやサクラ、アブラナのような双子葉類と、トウモロコシやイネののような単子葉類で異なります。

  • 双子葉類主根側根
  • 単子葉類ひげ根

根のつくり

根毛と道管・師管

根のつくりをもっと詳しく観察してみると、根の先端付近に産毛のような細かな根がたくさん生えているのがわかります。これを根毛といいます。

根毛には、根と土が触れ合う面積を大きくするはたらきがあります。根が土中の水と触れ合う表面積が大きくなり、効率よく水分を吸収するのに役立っています。また、根毛があるおかげで、植物はさらに土から抜けにくくなります。

根の道管と師管

根の道管と師管

根を輪切りにしてみると、物質の通路である管の模様が観察できます。根の中心付近にあるのが道管という管で、根で吸収した水や水に溶けた無機養分を運んでいます。外側付近にあるのが師管です。師管には葉でできた養分が通っています。

  • 道管根で吸収した水や水に溶けた無機養分を通す。
  • 師管葉でできた養分を通す。

茎のつくりとはたらき

茎は植物を支えるつくりで、茎の内部には、物質の通路である道管師管があります。単子葉類と双子葉類でこの通路の場所が異なりますので、どの植物の場合、どこが道管で、どこが師管なのかを覚えましょう。

維管束

道管と師管を合わせた物質の通路の束を維管束というのも忘れずに覚えておきましょう。

  • 双子葉類…維管束が輪のように並んでいる。
  • 単子葉類…維管束がばらばら。

茎のつくり

図の道管と師管の位置をしっかりと覚えてください。

根・茎のつくりの確認問題

  1. 双子葉類の根を何というか。
  2. 単子葉類の根を何というか。
  3. 根の先端付近に見られる産毛のような作りを何というか。
  4. 3があるおかげで、根の何が大きくなるか。
  5. 根で吸収した水や水に溶けた無機養分を通す管を何というか。
  6. 葉でできた養分が通る管を何というか。
  7. 茎で、5と6を合わせたものを何というか。

解答

  1. 主根と側根
  2. ひげ根
  3. 根毛
  4. 表面積
  5. 道管
  6. 師管
  7. 維管束

葉のつくりとはたらき

植物の大切なつくりである葉は、光合成や蒸散などを行う大切なつくりです。葉が生い茂り太陽の光をたくさん浴びることで植物は大きく成長します。まずは、葉のつくりを見ていきましょう。

網状脈と平行脈

まず、葉のようすを確認してみると、葉の模様には2種類の模様があることがわかります。この葉の模様を葉脈(ようみゃく)といいます。葉脈は物質の通路である道管や師管が集まった管になります。

葉脈

  • 網状脈…葉脈が網の目のようになっている。双子葉類
  • 平行脈…葉脈が平行に走っている。単子葉類

どの植物が、網状脈か平行脈かは、単子葉類と双子葉類の区別ができればわかります。テストに出る単子葉類の方が少ないですので、単子葉類をしっかりと覚えましょう。次の7つの単子葉類を覚えれば大丈夫です。

覚えるべき単子葉類!❶ツユクサ
❷ユリ
❸アヤメ
❹ススキ
❺イネ
❻トウモロコシ
❼スズメノカタビラ

葉の断面

葉の断面図もよく出題されます。どこが何というつくりなのかしっかりと覚えましょう。特に、気孔や葉脈のつくりは頻出です。

葉の断面図

  • 道管…根で吸収した水や水に溶けた養分が通る管
  • 師管…葉でできた養分が通る管
  • 葉脈…葉にある維管束のこと。道管と師管を合わせた管の束

蒸散と気孔

植物は、体内の水を水蒸気として放出しています。このはたらきを蒸散といいます。「蒸散とは何か?説明せよ。」という出題も見られますので、記述でしっかりと書けるようにしておきましょう。

よく出る記述Q:蒸散とは何か説明しなさい。
A:植物内の水分を水蒸気として気孔から空気中に放出するはたらき。

キーワードは、「水蒸気」、「気孔」です。これは記述の中に必ず入れるようにしましょう。

蒸散は日差しが強いお昼に盛んになります。植物が蒸散をする理由は、次の2つを覚えておきましょう。

蒸散する理由❶根で水を吸い上げるため。
❷植物の体温調節のため。

ストローと一緒で、上から水分が出ていかないと根で水が吸い上げられません。そのため、植物は気孔からどんどん水蒸気を空気中に放出しているのです。また、水蒸気として水分が空気中に出ていくときに、周りの熱を奪います。これにより体温を調節しています。

気孔での気体の出入り

気孔は葉の裏側に多くある穴です。この穴を通っていろいろな気体が出入りしています。植物が行っているはたらきと、気体の出入りの関係は次の通りです。

気孔

  • 呼吸…酸素が気孔から入り、二酸化炭素を気孔から出す。
  • 光合成…二酸化炭素が気孔から入り。酸素を気孔から出す。
  • 蒸散…水蒸気を気孔から出す。

酸素や二酸化炭素は、気孔から出入りしますが、水蒸気だけは気孔から出ていくのみであることに注意しましょう。

【練習問題❶】花のつくりとはたらき

問題下の図1はアブラナの花の断面を、図2はマツの花の一部を拡大して示したものである。これについて以下の問いに答えよ。

花のつくり

(1)図1のアブラナの花では、受粉後にBがCに変化する。
①受粉とはどのようなことか。簡潔に説明せよ。
②BとCの名称を答えよ。

(2)アブラナの花のように、BがAに包まれている植物を何というか。

(3)図1のアブラナの花のように、花弁が1枚1枚離れている植物を次の中から一つ選び、記号で答えよ。
ア ツツジ  イ エンドウ  ウ タンポポ  エ ヒマワリ  オ キク

(4)図2のマツのつくりで、雄花はDとEのどちらか。記号で答えよ。

(5)図2のaのつくりは、図1ではどれと同じか。A~Cの中なら1つ選び記号で答えよ。

(6)マツの花粉は何によって運ばれ受粉するか。

(7)マツの花のつくりの特徴を、簡潔に答えよ。

(8)次の中から、マツの花と同じつくりの植物を1つ選び、記号で答えよ。
ア ツユクサ  イ イヌワラビ  ウ イチョウ  エ サクラ  オ ススキ

(9)アブラナやマツのように、花が咲き、種子をつくってふえる植物を何というか。

【解答・解説❶】花のつくりとはたらき

(1)①花粉がめしべの柱頭につくこと。 ②B:胚珠 C:種子
受粉が行われると、子房が果実に、胚珠が種子になります。

(2)被子植物
アブラナのように胚珠が子房に包まれている植物を被子植物といいます。

(3)
離弁花を選ぶ問題ですが、合弁花を覚えてしまう方が手っ取り早いです。覚えるべき合弁花は、タンポポ、キク、ツツジ、ヒマワリ、アサガオ、になります。覚え方は「短気な辻ちゃんヒマな朝」で、「短(タンポポ)気(キク)な辻(ツツジ)ちゃんヒマ(ヒマワリ)な朝(アサガオ)」になります。

(4)E
マツのつくりで、先端にあるのが雌花で、根元の方に密集してついているのが雄花になります。

(5)B
図2のマツの花のつくりでaは胚珠になります。胚珠がむき出しになっているので裸子植物といいます。図1のアブラナで胚珠は子房に包まれたBになります。

(6)
マツは風媒花で、風で運ばれやすいように、空気袋がついており、さらさらとしています。

(7)子房がなく胚珠がむき出しになっている。
マツのような裸子植物は、子房がないため胚珠がむき出しになっています。

(8)
試験や入試に登場する裸子植物は、以下のものを覚えておけば十分です。ヒノキ、イチョウ、ソテツ、スギ、マツ。覚え方は「裸になって、ヒノキ風呂に急ぎます」です。「裸(裸子植物)になって、ヒノキ(ヒノキ)風呂にい(イチョウ)そ(ソテツ)ぎ(スギ)ます(マツ)になります。」

(9)種子植物
花は種子をつくる器官です。したがって、アブラナやマツのように花が咲く植物を種子植物といいます。

【練習問題❷】根や茎のはたらき

問題下の図1はある植物の根の断面図で、図2は茎の断面図である。次の各問いに答えなさい。

根と茎

(1)図1の根のつくりは、ある植物の根のつくりである。この植物は次のうちどの植物か。あてはまる植物を1つ選び、記号で答えよ。
ア トウモロコシ  イ イヌワラビ  ウ ホウセンカ  エ ユリ  オ アヤメ

(2)図1の根の断面図で、葉でできた養分が水に溶けやすい養分として移動している部分はAとBどっちか。記号と名称を答えよ。

(3)(2)で選んだ部分は、図2の茎のつくりではア~ウのどこと同じか。

(4)図1のXは、若い根の先端付近に見られる細かい産毛のようなつくりである。このつくりの名称と、このつくりがあるおかげで、どのような利点があるのか簡潔に答えよ。

(5)図2は図1の植物の茎の断面図である。この植物を食紅入りの水差しに入れて置いた場合、赤色に染まる部分はどこか。記号で1つ選べ。また、その部分はどのようなはたらきがあるか。この部分を通る物質名を2つ書いて答えよ。

【解答・解説❷】根や茎のはたらき

(1)
根のつくりが大きな主根と、そこから出る側根になっているので、この植物は双子葉類だとわかる。この中で双子葉類なのはホウセンカのみである。トウモロコシ、ユリ、アヤメは単子葉類でひげ根である。イヌワラビはシダ植物である。

(2)記号:A 名称:師管
根の断面図の場合、水や水に溶けた養分を通す道管は中心付近に位置しており、葉でできた養分が通る管は外側にある。

(3)
茎の断面図の場合も根と同様に、道管が内側、師管が外側に位置する。道管と師管を合わせた物質が移動する管の束を維管束という。

(4)名称:根毛 利点:表面積が大きくなり、水や水に溶けた無機養分を効率よく吸収できる。
根毛は、若い根の先端付近に見られる産毛のような細かい根のような作りである。主根と側根の側根と混同しないように気を付けてください。根毛は根の表面積を広げ、効率的に水分や無機養分を吸収できるつくりである。また、土から根を抜けにくくするというはたらきもある。

(5)記号: はたらき:水や水に溶けた無機養分を通す。
茎の断面図で、維管束の内側が道管、外側が師管である。道管は、根で吸収した水や水に溶けた無機養分を通す管である。師管は葉でできた養分が通る管である。

【練習問題❸】葉のつくりとはたらき

問題次の観察について、あとの問に答えなさい。

観察

① 下図1の植物の葉の一部を切りとり、うすい切片をつくった。
② 切片のプレパラートをつくり、顕微鏡を用いて葉の断面を観察した。
③ 観察した葉の断面のつくりをスケッチしたところ、下図2のようになった。
葉のつくりとはたらき

(1)観察①で、図1のような葉脈を何というか、名称を答えよ。また、図1の植物として適当なものを、次の中から1つ選び記号で答えよ。
ア ススキ  イ イチョウ  ウ ツバキ  エ スギナ  オ ツユクサ

(2)観察②では顕微鏡を使って観察を行った。次の文は、顕微鏡の操作について述べたものである。( A )~( D )にあてはまることばの組み合わせはどのようになるか。下のア~オの中から1つ選び、記号で答えよ。

ピントを合わせるときは、接眼レンズをのぞきながら、調節ねじを回して対物レンズとプレパラートを( A )ていき、観察したいものがはっきりと見えるところでとめる。また、レボルバーを回して、低倍率から高倍率の対物レンズにすると、視野は( B )なり、明るさは( C )なる。このとき、対物レンズとプレパラートの距離は( D )なる。
A B C D
近づけ 広く 明るく 短く
近づけ せまく 明るく 長く
近づけ せまく 暗く 短く
遠ざけ 広く 明るく 長く
遠ざけ せまく 暗く 短く

(3)観察③で、スケッチされた葉の断面図である図2のア~エの名称をそれぞれ答えよ。

(4)図3は、図2のエの部分を葉の表面から見たものである。この穴の部分から空気中に出ていく物質として適当なものを、下のア~エの中から1つ選び、記号で答えよ。
ア 水、酸素、二酸化炭素    イ 養分、水、二酸化炭素
ウ 水蒸気、酸素、二酸化炭素  エ デンプン、二酸化炭素

(5)図3の穴では蒸散が行われている。蒸散とは何か、簡潔に答えよ。

【解答・解説❸】葉のつくりとはたらき

(1)名称:網状脈 記号:
葉の維管束である葉脈が網の目のように走っているので網状脈となります。網状脈が見られる植物は双子葉類です。選択肢の植物で双子葉類になるのはツバキのみになります。

(2)
顕微鏡でピントを合わせる場合、対物レンズとプレパラートの接触を防ぐために、横から見ながら対物レンズとプレパラートを近づけ、その後に接眼レンズをのぞきながら、対物レンズとプレパラートを遠ざけピントを合わせます。
倍率を高倍率にすると、見える範囲はせまくなり、明るさは暗くなります。なので、しぼりで明るさを調節します。また、対物レンズは高倍率になるほど長さが長くなるので、対物レンズとプレパラートの距離は短くなります。

(3)ア:道管 イ:葉緑体 ウ:師管 エ:気孔
アとウの部分が葉の維管束である葉脈になります。葉脈の中で、葉の表側の方にある部分が道管で、葉の裏側の方にあるのが師管です。

(4)
気孔は気体が出入りする穴です。光合成や呼吸で、酸素と二酸化炭素が出入りします。蒸散では水蒸気が出ていきます。

(5)根で吸収した水を気孔から水蒸気として空気中に放出すること。
植物は蒸散を行うことで、体温を調節します。また、蒸散を行うことで根での水の吸収が促進されます。

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