アイデア数理塾 京の算数学問題#1537
植物の茎を輪切りにすると、内部には小さな点や模様のような部分が見えます。
これが、水や養分の通り道である維管束です。
定期テストでは、茎の横断面図を見て、
- 双子葉類と単子葉類のどちらか
- 維管束がどのように並んでいるか
- 道管と師管のどちらが内側か
- 葉脈や根にはどのような特徴があるか
を答える問題がよく出ます。
この記事では、単子葉類と双子葉類の維管束の違いを中心に、植物を見分けるポイントまでまとめて解説します。
双子葉類は輪状、単子葉類は散在
最初に答えを確認しましょう。
双子葉類
茎の維管束が輪のように並んでいる。
単子葉類
茎の維管束が茎の中に散らばっている。
覚え方は、次の組み合わせです。
輪状＝双子葉類／散在＝単子葉類
| 比べるポイント | 双子葉類 | 単子葉類 |
|---|---|---|
| 茎の維管束 | 輪のように並ぶ | 茎の中に散らばる |
| 葉脈 | 網状脈 | 平行脈 |
| 根 | 主根と側根 | ひげ根 |
| 子葉 | 2枚 | 1枚 |
| 代表例 | ホウセンカ、ヒマワリ | トウモロコシ、イネ |
そもそも維管束とは？
維管束とは、道管と師管が集まってできた束です。
式のように表すと、道管 ＋ 師管 ＝ 維管束と言えます。
道管
根から吸収した水や水に溶けた養分を、茎や葉へ運ぶ管です。
師管
葉でつくられた養分を、根・茎・芽・実など、必要な部分へ運ぶ管です。
茎の1つ1つの維管束を見ると、道管は茎の中心側、師管は表皮側にあります。この位置関係は、双子葉類でも単子葉類でも同じです。
違うのは、維管束そのものが茎の中でどのように並んでいるかです。
双子葉類の維管束｜輪のように並ぶ
双子葉類の茎を横に切って観察すると、維管束が茎の外側に近い部分で、1つの輪をつくるように並んでいます。
代表例は、
- ホウセンカ
- ヒマワリ
- アブラナ
- タンポポ
などです。
維管束が整った円のように並ぶため、断面図でも見分けやすいのが特徴です。
ただし、維管束が茎のいちばん外側にあるわけではありません。
維管束の外側には表皮などがあり、維管束の内部では道管が中心側、師管が表皮側にあります。
単子葉類の維管束｜茎の中に散らばる
単子葉類の茎を横に切ると、維管束が茎の内部全体に散らばって見えます。
代表例は、
- トウモロコシ
- イネ
- ユリ
などです。
輪の形をつくらず、多数の維管束が点々と分布していることが特徴です。
「並び方にまったく決まりがない」と覚えるより、断面全体に散らばっていると表現すると、テストで正確に答えられます。
維管束の中では道管と師管がどのように並ぶ？
双子葉類でも単子葉類でも、茎の維管束では次の位置関係になります。
- 中心側：道管
- 表皮側：師管
茎の断面図で道管と師管を答えるときは、先に茎の中心と外側を確認しましょう。
中心に近いほうが道管、表面に近いほうが師管です。
色分けされた模式図では道管が青、師管が赤やオレンジで描かれることが多いですが、実物にその色がついているわけではありません。位置と運ぶもので判断することが大切です。
維管束の並び方から植物を見分ける手順
茎の横断面図が出たら、次の順番で見分けます。
手順1 小さな束の位置を見る
道管と師管のまとまりである維管束が、どこに並んでいるかを確認します。
手順2 輪になっているか、散らばっているかを見る
- 輪のように並ぶ → 双子葉類
- 茎の中に散らばる → 単子葉類
手順3 ほかの特徴で確かめる
葉脈や根の図もあれば、組み合わせが一致するか確認します。
- 双子葉類：網状脈、主根と側根
- 単子葉類：平行脈、ひげ根
複数の特徴を組み合わせれば、図の向きが少し変わっても判断できます。
葉脈との関係
双子葉類は網状脈
葉脈が網の目のように広がっています。葉では、維管束が葉脈として見えています。
単子葉類は平行脈
葉脈が葉の根元から先端へ、ほぼ平行に走っています。
「茎の維管束」と「葉の葉脈」は別々の暗記事項ではありません。
どちらも植物の体内で水や養分を運ぶつくりにつながっています。
根との関係
双子葉類は主根と側根
太く長い主根から、細い側根が枝分かれします。
単子葉類はひげ根
茎のつけ根から、同じくらいの太さの細い根が多数出ます。
定期テストでは、維管束・葉脈・根の特徴を組み合わせて、同じ仲間の植物を選ぶ問題がよく出ます。
色水を使った実験問題のポイント
植物を食紅などで着色した水につけ、しばらくして茎を横に切ると、一部が着色して見えます。
色水が通った部分は、水などを運ぶ道管です。
ホウセンカの場合
ホウセンカは双子葉類なので、着色した部分が輪のように並びます。
トウモロコシの場合
トウモロコシは単子葉類なので、着色した部分が茎の内部に散らばって見えます。
実験問題では、
- 着色した部分は道管
- 道管と師管の束が維管束
- 維管束の並び方から植物の仲間を判断
という順番で考えましょう。
定期テストでよくある間違い
間違い1 双子葉類の維管束は散らばっている
逆です。双子葉類は輪状、単子葉類は散在です。
間違い2 輪のように並ぶ部分全体を道管という
輪のように並んでいる1つ1つの束は維管束です。維管束の中に道管と師管があります。
間違い3 単子葉類には道管や師管がない
単子葉類にも道管と師管があります。違うのは、茎の中での維管束の並び方です。
間違い4 茎の外側が道管
茎の維管束では、道管が中心側、師管が表皮側です。
間違い5 色水で染まるのは師管
色水は道管を通ります。染まるのはおもに道管です。
すぐできる確認問題
問題1
双子葉類の茎では、維管束はどのように並びますか。
答え：輪のように並ぶ
問題2
単子葉類の茎では、維管束はどのように並びますか。
答え：茎の中に散らばっている
問題3
道管と師管が集まった束を何といいますか。
答え：維管束
問題4
茎の維管束では、道管と師管のどちらが中心側にありますか。
答え：道管
問題5
網状脈と主根・側根をもつのは、単子葉類と双子葉類のどちらですか。
答え：双子葉類
問題6
平行脈とひげ根をもつのは、単子葉類と双子葉類のどちらですか。
答え：単子葉類
まとめ
最後に、重要ポイントを確認しましょう。
- 双子葉類の茎では、維管束が輪のように並ぶ
- 単子葉類の茎では、維管束が茎の中に散らばる
- 維管束は、道管と師管が集まった束である
- 茎の維管束では、道管が中心側、師管が表皮側にある
- 双子葉類は網状脈、主根と側根をもつ
- 単子葉類は平行脈、ひげ根をもつ
- 色水の実験で染まるのは道管である
まずは、次の組み合わせを声に出して覚えましょう。
双子葉類＝輪状・網状脈・主根と側根
単子葉類＝散在・平行脈・ひげ根
記事の内容を定着させたい人は、次の一問一答PDFも活用してください。
定期テスト直前対策「中2理科｜単子葉類と双子葉類の維管束」一問一答PDF（問題1ページ＋解答1ページ）
京の算数学 解答#1537
