細胞分裂1個の細胞が分かれて2個の細胞になること
[B]核の中の染色体が太く短くなり、中央に集まって、[C]裂けて2等分
[D]細胞の両極に移動 [E]2個の核になる [F]細胞質が分かれて2個の細胞になる〕
・[B]前期(紡錘糸・紡錘体) [C]中期(動原体が赤道面に並ぶ) [D]後期(紡錘糸に引かれて染色体が両極に移動)
[E]終期(核分裂終了・細胞質の分裂が始まる) [F]間期・静止期(染色体の複製)
①体細胞分裂
(生殖細胞以外のふつうの体を作っている細胞である体細胞が増えるとき。染色体数は変化しない。核も2つに分かれる)
②減数分裂
(精子や卵のような生殖細胞ができるとき・対になっている染色体が分かれて染色体の数が半分になる)
・1つの母細胞が第1分裂の前期で2本の相同染色体が対合し4本の二価染色体となり、後期で相同染色体が2つに分離する。さらに第2分裂では体細胞分裂と同じ分裂。最終的には娘細胞(子)が4個になる。
→動物の配偶子(卵や精子)・カビ・キノコ・コケ・シダなどの胞子・被子植物の花粉四分子や胚のう細胞ができるとき、第1分裂(染色体が半減)と第2分裂(体細胞分裂と同じ)の連続2回の分裂をする。
・(AAaa)×(A’A’a’a’)→[減数分裂]→(Aa)(A’a’)→(AA’aa’)(両親とは違った形質をもつ子)
からだの成長〔細胞の数が増えて、細胞が大きくなる〕 生殖(自分と同じ種類の子をつくり、仲間を増やすこと)
有性生殖〔雄と雌とで仲間を増やす生殖・両親の遺伝子を半分ずつ受けつぐので親とは少しずつ異なる形質をもつ・子の形質は親の形質と同じであったり違っていたりする〕
無性生殖〔分裂などで自分自身の細胞だけでなかまを増やす生殖。子は親とまったく同じ形質をもつ。遺伝的性質はまったく同じ。〕(AA)→(AA)
〔例〕胞子・ミカヅキモの分裂・コウボキンの出芽・オニユリのむかご・タケノコ(マダケ)やジャガイモの地下茎(芋)
・単細胞生物の場合…親の体が2つに分裂して、新しい個体ができる(ゾウリムシ・アメーバ・ミカヅキモなど)
・多細胞生物の場合…親の体の一部が分かれて、新しい個体ができる(ベゴニア・ベンケイソウ・ジャガイモ・オリヅルランなど)
・植物の場合…挿し木・オニユリやヤマイモのむかご・ジャガイモの塊茎(かいけい)・オランダイチゴのふく茎
栄養生殖:根・茎・葉のように体の一部から新しい個体になる
被子植物の有性生殖:
顕微鏡で花粉管を観察するときは、雌しべの柱頭と似た環境にするために砂糖水に寒天を混ぜた寒天溶液を混ぜる。観察しないときは、乾燥しないように水を入れたペトリ皿にプレパラートを入れてふたをしておく。
〔おしべの葯の中の花粉がめしべの柱頭に付着(受粉)⇒花粉管を伸ばす
⇒精細胞が胚珠の中の卵細胞に向かう⇒2つの核が合体(受精)⇒卵細胞の分裂
⇒胚と胚乳(はいにゅう)⇒胚珠全体が種子に⇒種子の発芽⇒胚の成長
⇒親になる / 子房は果実になる〕 (有胚乳vs.無胚乳=豆類は子葉に養分を蓄える)
〔参考〕卵細胞、助細胞や反足細胞、珠孔の位置は、植物の種類によって上下が異なる。
動物の有性生殖
雄の精巣と雌の卵巣⇒精子と卵の合体(受精)⇒受精卵(新しい1個の細胞)
⇒受精卵が分裂を繰り返し(1→½→¼→⅛→…)
⇒細胞分裂を繰り返して細胞の数を増やして胚になる。卵と精子が作られるときに染色体の数は半分になるが、受精後は細胞分裂を繰り返して、胚を作る細胞の染色体の数は親と同じになる。
・動物では「受精卵が細胞分裂を始めてから自分で食物をとり始めるまで」の間の子
・植物では、胚は成長すると芽生えとなる(卵細胞→受精卵→胚→芽生え)
⇒胚が分裂を繰り返して体をつくるまでの過程 (cf)胚珠⇒種子 子房⇒果実 受精卵⇒胚
☞多細胞生物の受精卵が「胚」になり、さらに成体になるまでの過程を発生という。
(カエルの場合:受精卵・n細胞期・桑実胚期・胞胚期・原腸胚期・神経胚期・尾芽胚期・幼生・[変態]・成体)
形質(動物の毛の色や毛の長さ・植物の種子の形や色などの個体が持っている特色)
遺伝(親の形質が遺伝子によって子に伝えられること)
遺伝子(形質を決めるもととなり、親から子へ伝えられるもの)
染色体(タンパク質とデオキシリボ核酸DNA[2重らせん構造・遺伝子の本体]でできている・染色体数)
=ヒト46本・鶏78本・タマネギ16本
☞メンデルの遺伝の法則(形質は一定の割合で遺伝するbyメンデル1865 / in 1900 再発見されるby コレンス)
①分離の法則(対立形質を表す遺伝子=対立遺伝子=は生殖細胞形成時の減数分裂において互いに分離し別々の生殖細胞〔配偶子〕に入る。P(Aa×Aa)=[AA;Aa:Aa]:[aa]=3:1)
②独立の法則(2対以上の対立形質の遺伝においてこれらを支配する対立因子が別々の相同染色体にあれば、各対立因子が配偶子にはいっていくときの分離と、受精による再結合はそれぞれ独立しておこなわれる。9:3:3:1)
③優劣の法則(顕性ホモ[優性ホモ]と潜性ホモ[劣性ホモ]とを交雑するとF1には顕性形質[優性形質]だけが現れる。P(AA×aa)→F1(Aa)
○メンデルがエンドウを実験材料に選んだ理由
はっきり区別できる形質を持つ。栽培しやすく、比較的生育期間が短い。
昆虫などの影響が妨げられる構造で自家受粉しやすい。
1光年:光が1年かかって進む距離 [光速度=約30万km/s(真空中で)・1秒で地球7周半]
天球:見かけ上の球体の天井・天体の位置や動きを表すのに便利・プラネタリウムの天井・透明半球
天頂:天球で観測者の真上の位置 子午線:天球の天頂を通って南北を結んだ線
・太陽の1日の動き(透明半球上に付ける点は、フェルトのペン先の影が観測者のいる、点Oと重なるようにする。
観測者の位置に棒を立てて棒の先を観察すると、東西に見て「水」の字のような形なる。)
・天球上を通る太陽の動きと四季(北半球の場合):
①冬は、真東より南寄りから出て、真西より南寄りに沈むので、昼の長さは夜の長さよりも短い。南中高度は低い。②春分と秋分は、真東から出て、真西に沈むので、昼と夜の長さは同じ。
③夏は、真東より北寄りから出て、真西より北寄りに沈むので、昼の長さは夜の長さよりも長い。南中高度は高い。
○日の出が午前5時35分で、日の入りが午後6時45分のとき、この日の太陽の南中時刻は_____
(5:35+18:45)÷2=24:20÷2=12:10…足して2で割る
・星の動き=地球の自転によって起こる見かけの動き
①北の空では、北極星を中心に反時計回りつまり左回りに、1時間に15oずつ
②東の空では、東の地平線から出て、右上に
③南の空では、東側から西側へ、つまり左から右へ
④西の空では、右下に動いて西の地平線に沈む)
北極星(こぐま座・αUMi, 地球からの距離:430万光年, 見かけの等級2.0, 絶対等級-3.6, 質量:太陽の6倍・半径:太陽の40倍)
・北極星の見つけ方: ①北斗七星(おおぐま座)のひしゃくの深さの5倍延長線上
②カシオペヤ座のWの深さの5倍延長線上
・天体の位置の示し方(手をのばして、握りこぶし1個分が高度約10o)
地軸:地球の南極と北極を結ぶ軸。公転面と垂直な軸に対して23.4 oまたは公転面に対して66.6 o
・公転面に対して地軸が太陽に近い方に傾いているとき、北半球は夏。
○季節の変化が生じる原因(季節によって南中高度や昼夜の時間の長さが変わる理由):
①地球が地軸を傾けたまま太陽の周り公転しているから。そのため太陽の南中高度が変化する。
(公転面に垂直な方向に対して約23.4o傾けたまま太陽の周りを公転している。)
②太陽の高度が高いほど、また、昼の長さが長いほど単位面積あたりの地面が受ける光の量が多くなるので、気温が変化して四季が生じる。
自転:天体が軸を中心に自分で回転すること。惑星の自転方向は、多くが公転方向と同じ左回りだが、金星は逆の右回り。
天王星と冥王星は公転面に横倒しに自転するが、その他は公転面にほぼ垂直に自転する。
地動説:地球は自転しながら、太陽の周りを公転しているという説。16世紀にポーランドのコペルニクスが唱えた。それまでは、ギリシャ時代に唱えられた惑星も太陽も地球を中心に回転運動しているという天動説を信じていた。
公転:天体が太陽などの他の天体の周りを回転すること。地球=1日に約1 o
・惑星の公転の方向は、太陽の自転の方向と一致していて、天の北極から見ると、反時計回り。
自転の方向がほかの惑星とは逆回りの金星も、公転の方向はほかの惑星と同じ反時計回り。惑星の軌道は円に近い楕円で、軌道面はほぼ同一平面上にある。
・地球の自転の速さ(赤道上で1700km/h・西から東へ自転している)
・地球の公転の速さ(11万km/h=29.8km/s・公転周期365.242日) 星の動く方向(1時間に15o・東から西へ動く)
・地球の公転と星の動き(南中していた天体を1か月後に観測すると、西に30 oずれて見える。
星が南中する時刻は、1か月に約2時間早くなり、1年で元の位置に戻る。地球が太陽の周りを公転しているため)
・地球の公転によるドップラー効果:
①地球が恒星に近づくように公転するときは恒星が出す光の波長が短くなり、
②遠ざかるように公転するときは波長が長くなる。
③恒星との距離が変わらないときは波長も変わらない。
最大変化量から地球の公転速度が29.8km/sと求められた。
○同じ位置に見える星座:現在の時刻から、後の時刻を引いて2で割ると何か月後かが分かる。
〔例〕 ①午後10時に見えた星座が午後8時に同じ位置に見えるのは、1か月後
〔式〕(10-8)÷2=1
②午後10時に見えた星座が午前0時に再び同じ位置に見えるのは、11か月後
〔式〕(22-0)÷2=11
③午後8時に見えた星座が午後7時に同じ位置に見えるのは、15日後
〔式〕(8-7)÷2=1/2
④午後6時に見えた星座が午後10時に再び同じ位置に見えるのは、10か月後
〔式〕(6-10)÷2=-2
⑤午後9時に見えた星座が1か月後に同じ位置に見える時刻は午後7時
〔式〕(9-x)÷2=1 x=7
日周運動:天体が1日に1回、地球の周りを回るように見える動き。
地球が1日に1回1時間に15o西から東へ自転するために起こる。
☞北極星が動かない理由:地軸の延長線上に北極星があるから。
南中:天体が子午線を通過する瞬間・天頂より北側でも南中という。
南中高度:南中するときの天体の高度。
○北緯の緯度と南中高度:
(春秋=90o-北緯の緯度 / 夏=90o-北緯の緯度+23.4 o / 冬=90o-北緯の緯度-23.4 o)
黄道(こうどう):天球上の太陽の通り道 北半球で白夜が見られるのは北緯66.6o以北の地域
黄道12星座:黄道付近にある12の星座・12月さそり座・11月てんびん座・10月おとめ座・9月しし座・8月かに座・7月ふたご座・6月おうし座・5月おひつじ座・4月うお座・3月みずがめ座・2月やぎ座・1月いて座
四季の星座(春:しし座・おとめ座・天秤座 夏:さそり座・いて座・山羊座 秋:ペガスス座・みずがめ座・うお座 冬:オリオン座・おうし座・ふたご座)
年周運動(天体の1年間の見かけの動き)
夏の大三角:白鳥座のデネブ・わし座のアルタイル(彦星Altair)・こと座のベガ(織姫星Vega)
冬の大三角:オリオン座のベテルギウス・こいぬ座のプロキオン・おおいぬ座のシリウス
秋の大三角:うしかい座のアルクトゥルス・おとめ座のスピカ・
春の大曲線:おおぐま座の北斗七星・うしかい座のアルクトゥルス・おとめ座のスピカ
秋の大四角形:アンドロメダ座とペガスス座
☞オリオン座のベテルギウス(左上)とリゲル(右下)の間にある3つの星を「オリオン座の三ツ星」という。
左から、アルニタク(740光年)・アルニラム(1980光年)・ミンタカ(690光年)という。三ツ星の左下にあるのが馬頭星雲、ほぼ下にあるのがオリオン大星雲。
○季節の星座の見え方:
夏の夕方、南の空に見える星座は、
①春の夕方、東の空に見える星座であり、
②春の真夜中に真南に見える星座であり、③春の明け方、西の空に見える星座と同じである。
☞太陽と地球の位置から、北半球の季節と朝・夕・夜中などの時間を決める。太陽の位置から方位が分かる。
恒星:自ら光り輝く星。明るさは、等級で表し、数値が大きいほど暗くなる。地球から見たときの等級をみかけの等級という。1等星は2等星より2.5倍明るい。1等星は肉眼で見える最も暗い6等星の明るさの100倍。1等星よりもさらに明るい星は0等星、-1等星…となる。恒星をすべて10パーセクの距離に置いて比べた明るさを絶対等級という。太陽の見かけの等級は-27等、絶対等級は+5等。天体は質量が大きいほど寿命が短い。
恒星は表面の温度によって色が異なる。温度の高いほうから順に、青O・青白B・白A・黄白F・黄G・橙K・赤M。これをスペクトル型という。(Oh, Beautiful And Fine Girl, Kiss Me.と覚える)
惑星:星座の間を移動する星。自ら光を出さずに太陽の光を反射して輝く。太陽の周りを公転する海王星までの天体。これより小さいものは小惑星としているが、2005年にエッジワース・カイパーベルト天体の中に冥王星より大きな天体が発見された。惑星は自転するので遠心力によって極半径よりも赤道半径の方が長い楕円形をしている。
・惑星の観察:惑星は黄道(こうどう)にそってほぼ西から東に公転している。太陽に近いほどその速度が大きいので、動いている地球からほかの惑星を見ると、西から東に動く(順行)だけではなく、東から西へ動く(逆行)も見られる。また、向きを変える点では止まって見えたり(留[りゅう])する。地球から見て、惑星が太陽と同じ位置になるまでの時間を会合周期という。金星の場合、公転周期S(公転軌道を1周する時間)は約225日、会合周期P1, P2は約584日。内惑星では1/S=1/P-1/Eで、外惑星は1/S=1/E-1/Pの関係がある。Eは地球の公転周期365日。
・公転軌道上を運動する惑星の位置:
火星[衝・しょう]・地球・金星[内合]・太陽・金星[外合]・火星[合・ごう](一直線上に並んだ場合)
・HR図:縦軸に絶対等級(暗い→明るい)、横軸にスペクトル型(表面温度高い→低い)をとり多くの星を記入した図表。ヘルツシュプルング・ラッセル図。原点に近い方から白色矮星[わいせい]・主系列星・巨星・超巨星。
・質量や大きさによる惑星の分類:
①地球型惑星(火星を含む内側にある惑星の水星・金星・地球・火星は、他の惑星と比べて質量や大きさが小さく、密度が大きい。平均密度は約5g/cm3。リング(環)は氷の微粒子でできているので太陽に近い地球型惑星には見られない。太陽に近いので引力によって太陽の方に大きく引かれるので自転にブレーキがかかり、自転の速度が遅くなる。地球型惑星と内惑星とを区別すること。)
②木星型惑星(木星・土星・天王星・海王星は巨大で質量は大きいが、密度は小さい。平均密度は約1g/cm3・リングあり) 木星は太陽系最大の惑星で、質量は地球の約320倍
内惑星:
地球よりも内側を公転している惑星。水星と金星・夜間に地球からは観測できない。
外惑星:地球よりも外側を公転している惑星。
ケプラーの法則:
①第1法則(楕円軌道の法則)惑星の軌道は太陽を焦点の1つとする楕円である。
②第2法則(面積速度一定の法則)
③第3法則(調和の法則)
惑星と太陽間の平均距離の3乗と惑星の公転周期の2乗との比はどの惑星も同じになる。
・地球の大きさ:赤道半径:6378km, 極半径:6357km(地球楕円体といい赤道半径のほうが極半径よりも約20km長い)byエラトステネス(200BC・ギリシャ人)北緯約23.5oにあるシエネ(今のアスワン)の井戸の底を夏至の太陽が照らすことに気づき、同じ日の正午に北に5000スタジア(約925km)離れたアレキサンドリアで太陽が頭上から南へ7o6’30’’の位置にあることを知り、地球の全周:925=360o: 7o6’30’’より、全周を46846kmと計算した。
・地球の自転速度:赤道上で約1700km/h(戦闘機の速度), 日本付近で約900km/h(ジェット機の速度)
・距離を表す単位:
①天文単位:地球と太陽の間の距離を1天文単位とする。
1天文単位=約1.5億km。惑星など近い天体の距離に用いる。記号AU)
②光年:光が1年間に進む距離。
・1光年=約9兆5000億km (約9.46×1012km / 記号ly)
・光速度:真空中で2.99792458×108m/s・約30万km/s
③パーセク:年周視差が1oである距離。1パーセク=約3.08×1013km=約3.3光年。記号pe
金星:太陽の光を反射しているので、満ち欠けする。地球との距離が変化するので、見かけの大きさが大きく変化する。内惑星のため、真夜中に見ることはできない。
公転周期約225日。自転の方向が左回りをするほかの惑星とは逆方向の右回り。公転の方向はほかの惑星と同じ。
金星は地球から見ると、大きさが変化する点が、月の満ち欠けとの相違点。
地球からの距離は0.2549~1.7450天文単位。
明けの明星:明け方、日の出前の東に見える金星。右側が欠けている。西方最大離角49o未満
よいの明星(宵の明星):夕方、日の入り後の西に見える金星。左側が欠けている。東方最大離角49o未満
月の満ち欠け:約29.5日[約30日]の周期で起こる。新月・[右側から光る部分が増える]・三日月・上弦の月・満月・[右側から欠けていく]・下弦の月・新月の順。
月の自転と公転:月は西から東へ自転しながら、地球の周りを西から東へ公転している。自転周期と公転周期はどちらも27.3日。自転周期と公転周期がどちらも同じであるため。いつも同じ面を地球に向けている。月が1日に約30度公転し、地球が同じ方向に1日に約1度公転しているので、地球から見ると月は1日に約12度ずつ東へずれる。月の出や南中の時刻は毎日約48分ずつずれる。
クレーター:月の表面の明るい部分(陸の部分)に見られるくぼんだ地形で、隕石などが衝突した跡と考えられる。月には大気や水がないので、風化しないで残っている。
隕石が衝突して玄武岩の溶岩が流れ出てできた黒い低地を海という。陸の岩石の年代は地球と同じ約46億年前だが、海に岩石の年代はそれよりも新しい。
火星の表面にもクレーターが見られる。
○月が、地球に対して常に同じ面を見せている理由:
☞月が地球の周りを1周する時間にちょうど1回転しているから。
・地球から最も近い恒星:4.4光年のところにあるケンタウルス座のα星。
・太陽は、自ら光を放つ高温の巨大な天体である。
(直径約140万kmで地球の約109倍。表面温度約6000℃,中心部約1600万℃)
太陽は非常に高温で表面ではすべての物質が気体(ガス)になっている。また、高温の中心部から発生したエネルギーは表面に伝わり、おもに光となって宇宙空間に
放出され、その一部が地球に届き、生命活動や気象の変化などの源となっている。
赤道付近の自転周期は約25日。地球が自転しているので地球からは約27日に見える。
・太陽と地球の距離:約1億5000万km。正確には1.49597870×108km。
・月と地球の距離:約38万km。正確には38.44km。(太陽の夏至の動きに似た楕円軌道)
日食:太陽・月・地球の順に並び、月が太陽の光を遮るときに部分日食が見られる。太陽が全部隠れると皆既日食。このときコロナの観察ができるがめったに起こらない上に平均で3分間しか続かない。太陽のふちが月の周りにはみ出すと金環日食。月の軌道が地球の公転軌道に対して少し傾いていることが、日食が頻繁に起こらない理由の1つ。地球上で日食が観測できる地域は、太陽の一方の端(A)と月の他方の端(b)および、太陽の他方の端(B)と月の一方の端(b)とを結んだ線分の延長線が地球上で交わる点の集合。 内惑星の水星や金星が太陽面を東から西へ通過することを日面通過という。
月食:太陽・地球・月の順に並び、地球の影に満月が入ると部分月食が見られる。地球の影に月が完全に隠れてしまうと皆既月食になる。(cf)星食(月が星を隠す)
金環食(太陽・月・地/月が太陽の中央部だけを隠し太陽の光球の周辺部が丸い輪のように見える。月と地球の距離が近いとき)
皆既食(太陽・月・地/月が太陽を全部覆い隠す。月と地球の距離が遠いとき)
・太陽を観察するときの注意点:太陽の光は非常に強く目を傷めるので、肉眼や望遠鏡で直接太陽を観察してはいけない。望遠鏡に太陽投影板を取り付ける。 重要
・太陽のエネルギーの一部は、地球上に届き、生命活動や気象変化の源となっている。
○太陽が自転している証拠:黒点が位置を変える。27~30日周期で、東から西へ。太陽の自転周期は約25日。
○太陽が球形をしている証拠:黒点の形が中央部では円形で、周辺部では楕円形に見える。
○太陽が固体でない証拠:太陽の自転周期が高緯度になるほど遅くなる。
黒点:周辺部より温度が低い。周り(光球)の約6000℃に対し、約4000℃(~4500℃)。太陽の中心部は核融合反応をしていて約1600万℃。0.01~0.04テスラの強い磁場が対流を妨げているので発生するらしい。太陽の活動が活発な時期には黒点周辺で爆発が見られ、地磁気が乱される磁気あらしやオーロラが見られたり、短波通信に影響をもたらすデリンジャー現象が起きる。
コロナ:太陽を取り巻く高温のガスの層。上空の大気。約100万℃以上。皆既日食のときに見える。コロナからは電子や陽子などの帯電微粒子が放出される。この流れが太陽風である。これを地球の地磁気によってとらえられドーナツ型に集められたものがバンアレン帯。
プロミネンス(紅炎):太陽の表面から(彩層からコロナにかけて)噴き出す炎状に動くガス。大気に浮かぶガス。約1万℃以上。 光球:可視光線で見られる太陽の表面。約6000℃ 彩層:光球の外側にある気体の層。約7000℃
太陽系:太陽とその周りを公転するすべての天体の集まりで、銀河系の中心から約3万光年離れた所にある。惑星は自転しながらほぼ同じ平面上を同じ向きに太陽の周りを公転している。惑星、小惑星、衛星、彗星で構成される。今から約46億年前にガス(H:He=92:8)と「ちり」からなる星間[せいかん]物質が収縮して誕生した。
太陽系の天体:恒星の太陽を中心にして、水星・金星・地球・火星[水星から火星までが地球型惑星でおもに岩石と金属で構成されている。地球からの距離は0.3647~2.6826天文単位。]・小惑星・[木星から海王星までが木星型惑星でおもに水素とヘリウムで構成されている]木星[地球からの距離は3.934~6.4715天文単位。]・土星[地球からの距離は7.991~11.0808天文単位。]・天王星・海王星・[ここからはおもに氷で構成されている]冥王星・エッジワース-カイパーベルト天体・オールトの雲
太陽系外縁天体:海王星より外側にある冥王星やエリスなど。
衛星:惑星の周りを惑星の引力で回っている天体のうち、ある程度大きなもの。
リング(環):惑星を取り巻いて円盤状になっている天体。細かい微粒子からなり衛星より小さい。
・衛星の数と公転周期:水星(0個/88日)・金星(0個 / 225日・宵の明星と明けの明星)・地球(月の1個/ 356.242日)・火星(フォボスとダイモスの2個 / 687日・赤い・CO2を主成分とする大気で地球の0.6%)・木星(イオ・エウロパ・ガニメデ・カリストなど63個< / 11.9年・最大)・土星(ミマス・エンケラドゥス・ディオーネ・タイタンなど50個< / 29.5年・輪)・天王星(アリエル・ウンブイエル・タイタニア・オベロン・ミランダなど27個< / 84年・1781年発見)・海王星(トリトン・ネレイドなど13個< /165年・1846年発見)・冥王星(カロン1個・1930年発見・準惑星) (9)
小惑星:太陽の周りを公転する惑星よりも小さい数多くの小さな天体。火星と木星の軌道の間やエッジワース-カイパーベルト天体の中にある。セレス(1801年発見・直径910km)・パラス・ジュノー・ベスタ・イーダなど。登録番号のあるもので12万個を超える。イトカワやリュウグウ。
地球の公転軌道の近くを通る小惑星は隕石となって地球に落下する可能性あり。
彗星☄:氷の粒、ちり、ガスなどからなる小さな天体。ハレー彗星のように太陽の周りを楕円軌道で回るものもある。
エッジワース・カイパーベルトやオールトの雲の天体が地球の近くに近づいたもの。おもに氷からできているので、太陽に近づくと気化して、太陽とは逆向きに尾ができる。エンケ・ポンス-ウィンネッケ・フィンレージャコビニ-チンナー・フェイ・タットル・
クロンメリン・ハレー・アイソン・ラブジョイなど。
流星:太陽系の中の非常に小さな粒のちりが地球の大気中に突入して熱圏付近で発光したもの。彗星の軌道上に残された多くのちりによって流星群が出現する。流星群は空の一点を中心に放射状に見える。ペルセウス座流星群・しし座流星群など。
隕石:惑星間の固体物質が大気圏内で燃え尽きずに地表に落下したもの。火星と木星の間に分布している小惑星起源のものが多い。メテオクレーター(1891年アリゾナ州で発見された直径約1.26kmの隕石孔。
バリンジャー隕石孔ともいう)
星団:同一の星間雲[せいかんうん]からできた構成の集団。銀河系の円盤部に不規則にばらに散らばっている散開[さんかい]星団と、銀河系のハローの部分に球状にまとまっている球状星団がある。
銀河系:直径約10万光年の太陽系が属している恒星の大集団。約1000億個の恒星がある。太陽系を含む恒星の大集団を特別にいう。半径約5万光年の円盤型の渦を巻いた凸レンズのような形(水素原子の放射する電波を観測して分かった)と円盤部の中心で半径約1.5万光年のバルジと円盤部を半径約7.5万光年で球状に取り巻くハローからなる。太陽は銀河系の中心から約3万光年(2万8000光年)離れた「オリオンの腕」と呼ばれる渦巻の腕の所にあり、約220km/sの速度で公転している。散開星団や球状星団を含むと約2000億個。中心部にはブラックホールがあり、その引力で天体が回転する。天の川は地球から銀河系の円盤部を眺めたもので、天の川の中心部は、いて座の方向にある。
銀河:銀河系の外にある銀河系と同じような恒星の大集団。太陽系<銀河系<銀河
宇宙にはおよそ1000億個の銀河があると考えられる。
・宇宙の大きさ:宇宙には銀河が数多く散らばっていて、銀河が集まって、銀河群・銀河団・超銀河団となる。太陽系のある銀河系も銀河の1つである。銀河は形態の違いによって、楕円銀河E・渦巻き銀河SA・棒渦巻き銀河SB・不規則銀河Ir・レンズ状銀河Sに分類されている。宇宙には光や電波では見えない物質(ダークマター)による重力があって、これが宇宙を構成していると考えられている。
①銀河群は3個以上数十個以下の銀河を含んだ集団で、太陽系の銀河系を含む銀河群を局部銀河群といい、600万光年ほどの範囲に銀河系のほか大マゼラン雲・小マゼラン雲・アンドロメダ銀河M31・さんかく座銀河M33・しし座銀河など約30個の銀河が集団を作っている。ふつうの銀河より明るい銀河をクウェーサーという。(Mはメシエ星表の番号)
②銀河団は数百~数千個の銀河を含み、数百万~数千万光年の大きさがある。おとめ座銀河団が銀河系に最も近い。銀河群や銀河団が集まって、1億光年を超える構造をつくると超銀河団になる。銀河系もおとめ座銀河団を中心とする局部超銀河団を構成している。これに最も近い銀河団がペルセウス座銀河団である。
③銀河は一様に分布しているのではなく、多く分布している領域とほとんど銀河のない領域がある。このような分布構造を泡構造という。銀河が密に繋がって壁のように見える領域をグレートウォールという。3億光年離れた所にあり、大きさは5億光年×2億光年×1500万光年の銀河の連続した領域。
・宇宙の始まり:①137億年前(約140億年前・3K宇宙電波放射を観測による)、ゆらぎの中に極微の時空(宇宙)が姿を現し、インフレーション(デフレやインフレとは別)とよばれる急激な大膨張を始めた。(膨張宇宙論という)膨張でいったん温度が下がったが、大量の潜熱によって熱い火の玉宇宙となった。この瞬間をビッグバン(大爆発)という。始めは、高温・高密度で陽子・中性子・電子・ニュートリノなどに満ちていたが、1秒後に1010Kに、数秒後には109K以下に下がり重水素やヘリウムなどの原子核ができた。
②引き続く宇宙の膨張によって密度や温度が下がり、数十万年後には3000Kに下がり、電子と陽子が結合して水素原子ができた。また、それまで電子に散乱されていた光が自由に飛び回れるようになり宇宙は透明になった。(宇宙の晴れ上がり)
③その後の約10億年間に現在、遠方に観測されるクウェーサーや銀河がつくられた。数十億万年後までには銀河系や多くの恒星がつくられ、恒星内部で重元素ができた。やがて、種族Ⅱの恒星(老齢な恒星)、種族Ⅰの恒星(太陽のような重元素を多く含む若い恒星)が形成され、太陽系も46億年前ごろに誕生した。
自然界のつながり(食べる・食べられるの関係・生態系・生態ピラミッド・生物ピラミッド)
生物のつりあい(自然界の食物連鎖における生物の数量は、つりあいが保たれている。)
生産者(光合成によって、無機物から有機物を作り出す植物のこと。独立栄養生物)
消費者(植物を食べる草食動物やそれを食べる肉食動物のこと。1次消費者・2次消費者・3次消費者など。従属栄養生物)
☞有機物と無機物の区別:炭素を含む化合物を有機物、炭素を含まない化合物を無機物という。ただし、二酸化炭素や炭酸カルシウムなどは無機物に含む。(正確には、CO, CO2, CS2などの分子やKCN(シアン化カリウム・青酸カリ)などのシアン化物や、Na2CO3, NaHCO3, CaCO3などの炭酸塩はCを含む炭素化合物であるが無機化合物に分類する。)
食物連鎖(しょくもつれんさ・食べる・食べられるの関係による生物どうしの関係。はじまりは生産者である植物。土の中の食物連鎖のはじまりは落ち葉や生物の死骸など。)
天敵(食物連鎖のある動物の直接上位に位置する動物のこと)
外来種は天敵がいないと個体数が増え続ける。 (10)
食物連鎖における生物の数量関係:
①食べられる生物の個数は、食べる生物の個数よりもつねに多い。
②食物連鎖のはじめの方の消費者ほど形は小さく数が多い。大型の肉食動物になるにしたがって個体数が少なくなる。(自分よりも大型の生物を食べるピラニアやオオカミなどは例外)
生物濃縮(特定の物質が食物連鎖の過程で次第に濃縮され、特定の生物に高濃度で蓄積されることがある現象。水銀やカドミウムなどの金属やBHC, DDT, DDD, PCBなどの化学物質は生物体内で分解されにくいため、食物連鎖を通して濃縮され、上位の生物ほど高濃度で蓄積される。)
☞重金属:密度4.0 or 4.5g/cm3以上の金属。水銀Hg: 13.5 g/cm3 (20℃)・カドニウム8.65 g/cm3 (20℃)など
生物界のつりあい:A<B<Cの関係が成り立っていて、あるとき何らかの理由でBが増えると、Cは増えたBに食べられてしまうので減り、えさとなるBが増えたためAの個体数が増える。しばらくすると、増えたAが増えたBを食べるので、つり合いの取れた状態に戻る。
土の中の生物:①落ち葉を食べる生物(ミミズ・ダンゴムシ・トビムシなど)
②小型の動物や死骸などを食べる生物(ムカデ・クモなど)
分解者(有機物を呼吸によって分解し、二酸化炭素や水、窒素化合物などの無機物にする菌類と細菌類。従属栄養生物。水中の分解者の働きで川や海の浄化が行われる。トビムシ・ヤスデ・ミミズなどは分解者ではない。土の中の小動物が食べるので、落ち葉の下の層が細かくなっている。川や海の浄化は水中の分解者の働きによる。)
・菌類(カビやキノコの仲間で、体は菌糸でできている。酵母菌)
・細菌類(乳酸菌、大腸菌、納豆菌の仲間で、分裂して増える。小さな単細胞生物) ☞菌類・細菌類の栄養:葉緑体がなく、光合成によって有機物を作ることができないので、有機物を周囲から取り込んで生活している。
生分解性プラスチック(菌類や細菌類によって分解される)
炭酸と酸素の循環(光合成と呼吸による)
炭素の循環:植物の光合成でCO2として植物に取り込まれ、有機物を合成する。食物連鎖で生産者から消費者・分解者へと有機物として移動。すべての生物は呼吸によって有機物を分解しエネルギーを取り出しCO2を放出する。
酸素の循環:光合成によって空気中に放出され、生物の呼吸によって取り込まれる。
窒素の循環(生物の体を作るタンパク質が菌類や細菌類によって分解されて、窒素化合物になり、自然界を循環している。大気中の窒素の一部は、根粒菌などによって窒素化合物に変えられて植物に吸収される。)
根粒菌:細菌類の仲間で、マメ科植物の根についている。空気中の窒素を取り入れ窒素化合物をつくりマメ科植物に吸収される。
○色について:赤・白・黒・青・黄・赤褐色・無色などで答える。
銀 |
白 |
炭酸水素ナトリウム |
白 |
酸化銀 |
黒 |
炭酸ナトリウム |
白 |
酸化マグネシウム |
白 |
三原山の岩石 |
黒 |
酸化銅 |
黒 |
三宅島の岩石 |
黒 |
酸化鉄 |
黒 |
雲仙普賢岳(ふげんだけ)の岩石 |
白 |
硫化銅 |
黒 |
昭和新山の岩石 |
白 |
アンモニアに青色リトマス紙 |
不変 |
北海道有珠山(うすざん)の岩石 |
白 |
硫化鉄 |
黒 |
炭酸水素ナトリウムにフェノールフタレインを入れる |
うす赤 |
漂白作用のある塩素 |
黄緑 |
炭酸ナトリウムにフェノールフタレインを入れる |
こい赤 |
塩化水素 |
無色 |
酢酸カーミン溶液で核を染める |
赤紫 |
硫化水素 |
無色 |
アンモニア水にフェノールフタレインを入れる |
赤 |
塩化銅の水溶液(銅イオンの色) |
青 |
炭酸水にBTB溶液を入れる |
黄 |
石灰水にCO2を溶かす |
白 |
食塩水にBTB溶液を入れる |
緑 |
塩化コバルト紙に水 |
うす赤 |
デンプンにヨウ素液を加える |
青紫 |
一酸化炭素 |
無色 |
糖にベネジクト液を加えて加熱 |
赤褐色 |
ナトリウムの炎色反応 |
黄 |
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銅の炎色反応 |
緑 |
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