科学と人間生活 生物分野 生命の科学

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科学と人間生活(生物分野)「生命の科学」の高卒認定/高認対策のポイントです。

科学と人間生活/生物分野【生命の科学】

生物分野(生命の科学)

科学と人間生活の生物分野のテーマは「生命の科学」です。

生物分野1「光と生物」では、植物の生育(光合成など)、動物の行動(昼行性や夜行性、光走性など)とヒトの視覚と光のかかわり(眼の構造など)がポイントです。

生物分野2「微生物とその利用」では、様々な微生物の存在と生態系でのはたらき(分解者)、微生物と人間生活のかかわり(食品や薬品など)がポイントです。


生物分野1「生物と光」

「光」は私たちの身の回りに当たり前のように存在しているため、光の存在の有難さ考える機会はあまりないと思います。しかし、光は生物にとっては超重要な要素です。例えば、光がなければ、世界は暗闇になります。暗闇であれば、視覚は必要ありません。まずは、光があるからこそ必要な「眼」について学びます。植物にとっても「光」は重要です。「光合成」によって植物は成長しますし、開花などにも関係します。さらに、昼行性や夜行性など、光と動物の行動との関係についても学びます。

このように生物分野1「生物と光」では、植物の生育、動物の行動及びヒトの視覚と光とのかかわり、光のエネルギーや刺激と生命活動とのかかわりについて理解することが目標です。


眼の構造はカメラに似ていると言われています。虹彩は、カメラのレンズの絞りに相当し、目に入ってくる光の量を調整します。水晶体は、レンズに相当し、毛様体はピント合わせのリングに相当します。そして、網膜はデジカメのCCDやCMOSなどの画像素子に相当し、網膜には片方の眼だけで1億以上の視細胞があります。例えると、眼は「1億画素(両目で2億画素)」の性能です。ちなみに、最高級のデジカメでも1000万画素程度です。


【学習のポイント】

  • 光合成と光
  • 光に対する動物の行動(昼行性や夜行性など)
  • ヒトの視覚と光
  • 植物の生育(成長運動、開花など)
  • 動物の行動(体内時計、ヒトの健康と光とのかかわり)
基本キーワード光合成、クロロフィル、光合成速度、光補償点、光飽和点、陽性植物、陰性植物、陽葉、陰葉、光発芽種子、光走性、体内時計、屈性、光屈性、成長運動、花芽の形成、長日植物、短日植物、限界暗期、長日処理、短日処理、視覚、こう彩、網膜、水晶体、錐体細胞、桿体細胞、黄斑、暗順応、明順応、盲斑、立体視、錯視、走性、反射、光走性、生物リズム、概日リズム、サーカディアンリズム、体内時計、生物時計
理解しておきたい内容
  • 光の刺激に対する反射や走性などの行動
  • ホタルなどの生物発光と行動
  • 日光が体内時計の調整やビタミンDの合成などを促進すること
  • 光がヒトの健康に役立っていること
  • 眼の基本的な構造
  • 光の刺激によって脳で視覚の感覚が生じること
出題されそうな
実験・観察
  • 葉緑体の観察や光合成色素を分離する実験
  • オオカナダモを用いた光合成速度の測定
  • アサガオの短日処理実験
  • アルテミアやミドリムシを用いた光走性の観察
  • 盲斑や近点の検出
  • 錯視の体験

生物分野2「微生物とその利用」

微生物の多くは、肉眼で見ることはできません。しかし、微生物は陰ながら、人間の役に立っています。例えば、発酵食品と呼ばれる食品は微生物によってつくられます。パン、チーズ、ヨーグルト、お漬物、キムチ、お酒…など微生物によってつくられる食品は私たちの身の回りに溢れています。

また、微生物は抗生物質と呼ばれる「薬」をつくります。例えば、青カビがつくる「ペニシリン」という抗生物質は、100種以上の病気を治す力を持っています。今も微生物からさまざまな薬がつくられています。

さらに自然界の中(生態系)での微生物は、分解者としての役割をします。例えば、森の中で動物の死骸や落ち葉がたまっていかないのは、微生物が分解し、栄養分のある土に戻してくれるからです。微生物のおかげで、きれいな環境が保たれているのです。微生物は環境をきれいに保つ役割もしています。

このように、様々な微生物の存在と生態系での働き、微生物と人間生活とのかかわりについて理解することが、生物分野2「微生物とその利用」の目標になります。

【学習のポイント】

  • 様々な微生物の存在
  • 微生物の生態系での分解者としての働き
  • 発酵
  • 微生物と人間生活とのかかわり
基本キーワード微生物、レーウェンフック、病原体、感染症、菌類、細菌類、腐敗、生態系、自然浄化、活性汚泥法、好気性微生物、富栄養化、赤潮、発酵食品、アルコール発酵、抗生物質、ワクチン、遺伝子組み換え、バイオマス、バイオメタン、バイオエタノール
理解しておきたい内容
  • 肉眼では見えないが様々な微生物が存在し、人間生活に役立っていること。
  • 微生物の発見の歴史
  • 病原体としての細菌やウイルスの発見
  • 生態系における微生物の役割
  • 微生物と人間生活とのかかわり
  • 水の浄化など生態系における分解者としての微生物の役割
  • 微生物が医薬品などの生成に利用されること
  • 酵母菌による発酵。食品の製造などにおける微生物の利用
  • 微生物により医薬品など有用な物質をつくることができ、様々な応用が期待されること
出題されそうな
実験・観察
  • 細菌やカビなど身近な微生物の観察
  • 納豆菌など微生物を使っての微生物の増殖実験
  • 増殖を抑制する実験
  • 土壌や水中の微生物により有機物を分解する実験
  • アルコール発酵の実験
  • アオカビが細菌(納豆菌)の繁殖を抑える実験

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