中学3年生の理科で学ぶ「生命のつながり」は、生態系や食物連鎖、環境との関わりを理解するための重要な単元です。本記事では、覚えておきたい基本概念や用語をわかりやすく整理するとともに、定期テストや高校入試で役立つ対策問題も掲載しています。生態系の構造や人間との関わりをしっかり理解し、得点力を高めましょう。
生命のつながりのまとめ
細胞分裂
細胞分裂は1つの細胞が2つに分かれるはたらきです。生物は、細胞分裂によって細胞の数を増やし、その後細胞が大きくなることで成長します。
染色体
細胞分裂のとき、核の中に見えるひものような構造です。
細胞分裂の観察
根の先端付近の細胞は小さく、細胞分裂が活発に行われています。
体細胞分裂
細胞が分裂する前に染色体は複製され、2倍になります。分裂後は、元と同じ数の染色体が2つの新しい細胞の核に分配されます。
体細胞分裂の順序
- 細胞の変化が始まる。
- 核の中に染色体が見えてくる。
- 染色体は太く短くなり、縦に2つに割れる。
- 染色体が両方に均等に分かれる。
- 植物では間にしきりが、動物ではくびれができる。
- 新しい2つの細胞ができる。
遺伝
- 形質：生物の特徴となる形や性質
- 遺伝：親の形質が子や孫に現れること
- 遺伝子：形質を決めるもとになるもの。染色体に含まれる
生殖のしかたと遺伝
- 無性生殖：親の遺伝子をそのまま受け継ぎ、親と同じ形質の子が生まれる
- 有性生殖：両親から遺伝子を受け継ぎ、親と異なる形質を持つ子が生まれる
- クローン技術：親と同じ形質を持つ子をつくる技術
- 純系：親・子・孫と代を重ねても同じ形質の個体
遺伝の規則性
メンデルは遺伝子の存在を知らなかったが、「遺伝要素（エレメント）」を仮定しました。
メンデルの実験結果
- 子では、両親の一方の形質が現れる
- 孫では、両方の形質が現れる個体がいる
- 孫での形質の現れ方の比は3：1になる
子の代への形質の伝わり方
丸い種子をつくる遺伝子をA、しわのある種子をつくる遺伝子をaとすると、AA・aaの親から生まれた子はすべてAaで、Aの形質（丸）が現れます。
- 優性・劣性：子で現れる形質を優性、現れない形質を劣性と呼ぶ
純系：有性生殖でも代を重ねても同じ形質を持つ個体群
孫の代への形質の伝わり方
子がAaのとき、孫にはAA、Aa、Aa、aaの組み合わせができ、形質の比は3：1になります。
分離の法則
対になっている遺伝子は減数分裂によって分かれ、1つずつ別の生殖細胞に入ります。
| 名称 | 減数分裂 | 体細胞分裂 |
|---|---|---|
| しくみ | 体細胞→生殖細胞 | 体細胞→体細胞 |
| 染色体の数 | 半減 | 変わらない |
独立の法則
同じ染色体にない複数の対立形質は互いに影響せず、独立して遺伝します。例えば、エンドウの種子の形（丸・しわ）と色（黄色・緑色）は独立して遺伝します。
メンデルの法則が成り立つ例
- ヒトの耳あか：湿った耳あか（優性）、乾いた耳あか（劣性）
- カイコの卵の色：暗紫色（優性）、淡黄色（劣性）
遺伝子の本体
遺伝子は染色体にあり、DNA（デオキシリボ核酸）が本体です。DNAの塩基配列に遺伝情報が書き込まれ、タンパク質合成を支配します。
DNAの構造
- 二重らせん構造：2本の鎖が塩基対で結合してらせん状
- 塩基：A（アデニン）-T（チミン）、G（グアニン）-C（シトシン）が対になる
RNA
DNAの情報をリボソームに伝え、タンパク質合成に関わる。核だけでなく細胞質中にも存在します。
- リボソーム：タンパク質を合成する細胞小器官
生物の進化の過程
過去の地質時代に全盛期を終えながら現在まで生き残る生物は、祖先の特徴を多く残しており、進化や地質年代の研究に貴重です。これらを遺存種と呼びます（例：オウムガイ、カブトガニ、カモノハシ、ハイギョ、イチョウ、シダ植物、ゼニゴケ）。
シソチョウ（始祖鳥）
- 鳥類の特徴：翼・羽毛
- 爬虫類の特徴：歯・爪のある前あし・尾骨
シーラカンス
- 生きている化石の1つ
- 魚類から両生類への進化過程の生物
- ひれが足のように変化している
メタセコイア（アケボノスギ）
化石として知られ、1945年に現生種が発見。生育が早く、冬に葉を落とす。
カモノハシ
- 爬虫類から哺乳類への進化過程の生物
- 体毛があり、卵を産む哺乳類
生物の特徴や生活
脊椎動物は、水中生活から陸上生活へ適応しながら進化しています（魚類→両生類→爬虫類→鳥類→哺乳類）。
相同器官
発生の起源や基本構造が同じ器官を相同器官といい、共通の祖先から進化した証拠です。
- ヒトの手、イヌの前肢、クジラの胸びれ、コウモリの翼
- 花弁、めしべ、おしべ、巻きひげ、捕虫葉
- ヒトの肺と魚の浮きぶくろ
相似器官
形やはたらきは似ているが発生の起源が異なる器官
- 鳥の翼とチョウのはね、ジャガイモのいもとサツマイモのいも
痕跡器官
祖先では働きがあったが、現在は退化して機能していない器官
ダーウィンの進化の考え方
生物は多くの代を経る中で変化し、その結果新しい種が生じたと考えられる。
【対策問題】生命のつながり
【問1】次の問いに答えなさい。
(1) 自家受粉によって、親・子・孫と代を重ねても、その形質が全て親と同じであるものを何というか。
(2) エンドウの種子の丸形としわ形のように、同時に現れない2つの対になる形質を何というか。
(3) 対立形質をもつ純系どうしをかけ合わせたときに子に現れる形質を何というか。
(4) 対立形質をもつ純系どうしをかけ合わせたときに子に現れない形質を何というか。
(5) 優性形質を現す純系の個体と、劣性形質を現す純系の個体をかけ合わせたとき、子には優性形質だけが現れることを何の法則というか。
(6) 対になっている親の遺伝子は、生殖細胞ができる減数分裂のときに、分かれて別々の生殖細胞に入ることを何の法則というか。
(7) エンドウで、丸形の種子の純系の個体としわ形の種子の純系の個体をかけ合わせたとき、子にできる種子は丸形、しわ形のどちらか。
(8) エンドウで、子にできる種子が丸形のとき、種子の形について潜性形質（劣性形質）であるのは、丸形、しわ形のどちらか。
(9) 形質のもとになっている、遺伝子の本体である物質を何というか。
(10) 遺伝子は変化することはあるか、ないか。
【問2】遺伝の実験について、次の問いに答えなさい。
(1) 19世紀の中ごろにエンドウを用いた遺伝の実験を行い、遺伝の規則性について研究内容をまとめて報告した人物の名前を、次のア～エから 1つ選びなさい。
ア：ガリレイ イ：ダーウィン ウ：オーム エ：メンデル
(2) 次の文は、エンドウの種子の形(丸、しわ)に注目して行った実験について述べたものである。( )にあてはまる言葉や数をそれぞれ書きなさい。
①丸い種子をつくる純系のめしべに、しわのある種子をつくる純系の花粉をつけて他家受粉させたところ、できた種子はすべて( )種子であった。
②①でできた種子をまいて育てたエンドウが自家受粉すると、丸い種子としわのある種子ができた。このとき、丸い種子としわのある種子の数の比は( ):1であった。
【解答・解説】生命のつながり
【問1】の解答
(1) 純系
(2) 対立形質
(3) 顕性形質（優性形質）
(4) 潜性形質（劣性形質）
(5) 顕性の法則（優性の法則）
(6) 分離の法則
(7) 丸形
(8) しわ形
(9) DNA(デオキシリボ核酸)
(10) ある。
【問2】の解答
(1)エ
(2)①丸い ②3
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