アブラナ科とマメ科｜花の特徴と根粒菌の共生をつなげる

花びらが十字に並ぶアブラナ。根の小さなこぶの中で微生物と共生するダイズ。第4回は、アブラナ科とマメ科を、名前だけでなく「どこを見て、何を説明できるか」で復習します。

アブラナは、一つの花をよく見る

09:16頃からアブラナ科へ進み、09:38頃から花びらの数を扱います。アブラナの花には、十字形に並ぶ4枚の花びらがあります。大きな黄色いかたまり全体ではなく、その中の一つの花を見て数えます。教育出版・アブラナ

同じ資料では、ハクサイ・コマツナ・キャベツも仲間として紹介されています。食卓で見る野菜の姿と、花が咲いたときの姿は違います。「いつも食べているところ」だけで仲間を判断しないことが大切です。

編集制作の比較図。見分け方を整理するための図で、花弁数だけで科を確定する検索表ではありません。

ナズナでは、花と実を区別する

12:31頃から登場するナズナもアブラナ科です。白い花には4枚の花びらがあり、実は平たいハート形をしています。「ペンペングサ」という名前から思い浮かべる形が、花なのか実なのかを言い分けてみましょう。教育出版・ナズナ

復習では、アブラナとナズナの写真を並べ、「同じところ」と「違うところ」を一つずつ説明します。花の色は違っても、花びらの並びには共通点がある。比較するときの目線をそろえる練習です。

一方、花びらが4枚に見える植物をすべてアブラナ科にしてはいけません。見た目の裂け目なのか、離れた花びらなのかも確かめ、問題文にあるほかの特徴と合わせて考えます。

マメ科は、根の中の関係へ

18:53頃からはマメ科へ進みます。ダイズやエンドウ、クローバーなどが身近な仲間です。20:48頃から窒素の話が始まり、22:34頃からは根にできる「根粒」と、そこで暮らす「根粒菌」の関係を扱います。秋田県立大学・根粒菌の解説

根粒は根にできるこぶ状の器官で、その中に根粒菌が共生しています。こぶ一つが菌一個なのではありません。「根粒」と「根粒菌」は、似た言葉でも指すものが違います。

互いに、何を受け取っている？

編集補足として、農研機構の資料に基づいて仕組みを整理します。根粒菌は空気中の窒素をアンモニアに変える「窒素固定」を行い、植物に利用できる窒素を供給します。植物からは、光合成でつくられた物質に由来する炭素源を受け取ります。農研機構・根粒共生の用語解説

編集制作の概念図。授業の板書の複製ではありません。複雑な代謝経路を、受け渡すものに着目して整理しています。

「根粒菌からタンパク質をそのまま受け取る」と覚えるのは避けましょう。植物は得た窒素を使って、アミノ酸やタンパク質などをつくります。マメ科以外の植物も、土壌などから得た窒素を利用してタンパク質をつくります。マメ科だけがタンパク質をつくれる、という違いではありません。

授業の「共生」という言葉を復習するときは、「仲がよい」で終わらず、植物側と菌側がそれぞれ何を受け取るのかを矢印に沿って説明してください。

名前と仕組みを、三つの問いで確かめる

1. アブラナとナズナの花に共通する、花びらの数と並びは何ですか。
2. ナズナのハート形の部分は、花びらですか、実ですか。
3. 根粒と根粒菌は同じものですか。また、菌から植物へ渡るものをどう説明しますか。

分類の基本へ戻りたいときは、単子葉類と双子葉類の比較、花の見方を復習したいときは第3回のガイドへ進んでください。