生物の共通性と多様性
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「生物基礎」の内容 (1) ア (ア) ㋐「生物の共通性と多様性」。
内容の取扱いは、生物が進化の過程で共通性を保ちながら多様化してきたことを扱い、
原核生物と真核生物に触れることを求めている。
0. どういう論点か
この論点は指導要領が「この科目の導入」と位置づけています(内容の取扱い ウ)。
覚えることは少ないのに、あとの全単元の読み方を決めます。
生物基礎の見方は、次の 2 つを同時に使うことです。
| 何を見ているか | 例 | |
|---|---|---|
| 共通性 | どの生物にも当てはまること | どれも細胞でできている・DNA をもつ |
| 多様性 | 生物ごとに違うこと | 体のつくり・住む場所・ふえ方 |
そして共通性には理由があります。共通の祖先から分かれてきたからです。
「似ているから同じ仲間」ではなく「同じ起源に由来するから似ている」という向きで考えます。
つまずくのは決まって次の 2 か所です。
- 共通性の中身を 3 つとも言えない(細胞・DNA・エネルギーのうち、たいていエネルギーが抜ける)
- 系統樹の枝分かれの意味(分かれた順を読むもので、進化の「高さ」を表す図ではない)
1. 生物に共通する性質
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋐
生物といえるものには、例外なく次の 3 つがあります。
どれか 1 つでも欠けていれば、それは生物ではないと判断できます。
すべての生物に共通する性質を 3 つ挙げると?
① 体が細胞からできている
② 遺伝物質として DNA をもち、自己複製する
③ エネルギーを利用して生命活動を行う
この 3 つは生物基礎全体の土台。単元が変わっても、必ずこのどれかの話に戻る。
生物の体の構造・機能の基本単位は?
細胞
ゾウリムシのように 1 個の細胞でできたもの(単細胞生物)も、
ヒトのように多数の細胞からできたもの(多細胞生物)もある。
生物が自分と同じ種類の個体をつくれるのは、何をもっているから?
DNA(遺伝情報を担う物質)をもち、それを複製できるから
DNA の構造と複製は単元 02 で扱う。
生物が生命活動を行うために共通して利用している物質は?
ATP(アデノシン三リン酸)
呼吸や光合成などの代謝で ATP を合成し、そのエネルギーを使う。
「エネルギーを利用する」の中身がこれ。
ウイルスが一般に生物に含めて扱われないのは、共通性の 3 つのうち何を欠くから?
細胞でできていないこと(細胞の構造をもたない)
遺伝物質(核酸)はもつが、自分だけでは代謝を行えず、他の細胞に入って増える。
2. 多様性は共通の起源から生まれた
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋐
地球には多様な生物がいますが、共通性がある理由はひとつです。
もとが同じだからです。この一点が、系統樹の読み方まで決めます。
生物に共通性がある理由を、進化のことばで言うと?
共通の祖先から進化してきたから(起源の共有)
共通性は偶然の一致ではなく、共通の祖先が持っていた性質を受け継いだもの。
地球上の生物が多様である理由を、進化のことばで言うと?
共通の祖先から、それぞれの環境に適応して分かれてきたから
共通性を保ちながら多様化した——共通性と多様性は対立せず、同じ進化の 2 つの面。
生物どうしの類縁関係(分かれてきた道すじ)を枝分かれの図で表したものを何という?
系統樹
枝が分かれた点が共通祖先。分かれた順を読む図であって、
右にあるものが「進化した」「優れている」ことを表す図ではない。
系統樹で、ある特徴をもつ生物がひとまとまりになるのはなぜ?
その特徴が、そのグループの共通祖先で現れたから
例えば脊椎(背骨)をもつ動物がまとまるのは、共通祖先で脊椎が現れたため。
生物の共通性が「近い仲間ほど多い」といえるのはなぜ?
共通の祖先から分かれてから経った時間が短いほど、受け継いだ性質が多く残っているため
系統樹で枝分かれが近いほど、共通する特徴が多くなる。
3. 生物をグループに分ける
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋐
多様性を扱うには、名前と分け方の約束が要ります。
分類の階級はすべて覚える必要はありませんが、種と、細胞のつくりによる大きな 2 分けは使います。
生物分類の基本的な単位で、自然状態で交配して子をつくれる(子孫を残せる)集団を何という?
種
分類の最も基本的な単位。これより大きなまとまり(属・科・目…)は、種をまとめたもの。
生物を細胞のつくりで大きく 2 つに分けると?
原核生物と真核生物
核をもつかどうかで分かれる。この 2 つの違いは 原核細胞と真核細胞 で扱う。
生物が多様でありながら共通性をもつことを、顕微鏡でどう確かめられる?
微生物・植物・動物・菌類など、見た目のまったく違うものを観察しても、どれも細胞からできていること
形は多様なのに、基本単位は共通しているという結果になる。
肝臓やブロッコリーから DNA を抽出する実験は、生物の何を確かめる実験?
どの生物も DNA をもつという共通性
材料が動物でも植物でも、同じ操作で DNA が取り出せる。
生物のエネルギーの獲得方法を比べると、共通することは何?
呼吸や光合成などの代謝によってエネルギーを取り出し、ATP をつくって利用していること
取り入れ方(光か、有機物か)は多様でも、ATP を使う点は共通。