生物の多様性と進化を共通点や証拠から考える
相同なつくり、化石、地層、世代を通じた変化を扱う14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 中学校第3学年。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
中学校第2分野(5)ア(ウ)㋐「生物の種類の多様性と進化」に関連する、つくりと化石の比較の補助教材です。
解説を読む
今の生物と化石を比べ、体のつくりの共通点がどんな手がかりになるか考えます。外見、骨の並び、見つかった地層を分けて読みましょう。
必要な予備知識
化石が昔の生物の手がかりになり、脊椎動物には背骨があることを知っていること。
- 進化とは、受け継がれる特徴が、生物の集団で世代を重ねるうちに変化することです。
- 起源が共通する器官は、現在の形や働きが異なっていても、つくりの対応が見られます。このような器官を相同器官と呼びます。
- 働きが似ていても、骨などのつくりやその由来まで共通とは限りません。
- 化石の特徴や見つかった時代を比較することは、昔の生物と今の生物のつながりを考える手がかりになります。
解き方の例
哺乳類の前あしとクジラの胸びれでは、見かけや働きは異なっていても、内側の骨の並びに共通する部分があります。
よくある間違い
- 働きの似た器官は、同じつくりから生じたと判断する。
- 古い地層から出たという理由だけで、後の化石の直接の祖先だと決める。
- 一個体の成長を集団の進化と同じに考える。
観察と考え方を講師と確かめる
観察した共通点や違いを二つ以上の資料から説明し、観察で直接分かることと進化についての推論を分けます。
化石や器官の比較を学ぶ教材です。模型の記録は実在する化石の発見報告ではありません。
読む文章・資料
異なる働きと似た骨の並び
資料Aでは、ウマの前あしとクジラの胸びれを比べました。ウマは前あしで地面を支え、クジラは胸びれを泳ぐ向きの調節に使います。どちらにも肩に近い一本の骨、その先の二本の骨、先端側の骨という並びがあります。
飛ぶ働きからつくりを区別する
資料Bでは、ハトとチョウは翼で飛びます。ハトの翼には前あしに当たる骨があります。チョウのはねにはそのような骨の並びがありません。
化石に見られる特徴の組み合わせ
資料Cでは、ある化石に羽毛の跡と歯が見られました。今の鳥には羽毛がありますが、歯はありません。別の古い脊椎動物の化石には歯があり、羽毛の跡は観察されませんでした。
二つの層で見つかった化石を比べる
逆転していない地層の模型Dです。下の層の化石Xでは、前あしに見立てた骨の先端が幅広く、上の層の化石Yでは先端が細く見えます。ほかの地層や化石は調べていません。
共通点を段階に分ける
資料Eでは、魚、カエル、ハトを比べました。三つとも背骨があります。カエルとハトには、魚のひれとは形の違う四本のあしに当たる器官があり、ハトでは前の一対が翼になっています。
個体と集団の変化を区別する
模式記録Fでは、同じ一個体が成長して大きくなりました。別の模式記録Gでは、受け継がれる模様をもつ個体の割合が、同じ集団で何世代もかけて変わりました。
二つの資料を組み合わせる
資料Hでは、今の二種類の動物の前あしに似た骨の並びが見られました。資料Iでは、年代を調べた二つの化石で、一部の骨がその並びと対応し、長さの比が異なっていました。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで二つの器官に共通する観察はどれですか。
- 肩に近い骨から先端までの骨の並び。
- 地面を支えることに使う働き。
- 先端にある骨の長さや太さ。
答えと解説
肩に近い骨から先端までの骨の並び。
肩に近い一本、その先の二本、先端側の骨という並びが共通しています。
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで二つの器官の起源を考える手がかりになるのはどれですか。
- 今の生活場所が海の中かどうか。
- 地面を支えるかどうかという働き。
- 異なる働きでも、骨の位置が対応すること。
答えと解説
異なる働きでも、骨の位置が対応すること。
役割が違っていても、骨の並びが対応することは起源を考える手がかりです。
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bでハトの翼とチョウのはねに共通するのはどれですか。
- 前あしの骨の並び。
- 空を飛ぶために使う働き。
- 骨の先に付く羽毛。
答えと解説
空を飛ぶために使う働き。
二つとも飛ぶために使いますが、観察されたつくりは異なります。
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bで、働きが似ていることから読み取れる範囲はどれですか。
- 飛ぶ働きは似ているが、起源にはつくりの比較も要る。
- 飛ぶ働きが似ているので、チョウにも前あしの骨がある。
- 飛ぶ働きが似ているので、ハトには前あしの骨がない。
答えと解説
飛ぶ働きは似ているが、起源にはつくりの比較も要る。
似た働きだけで器官の起源を決めず、つくりも比べます。
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
資料Cの一つ目の化石に見られた組み合わせはどれですか。
- 羽毛の跡がなく、歯がある。
- 羽毛の跡があり、歯がない。
- 羽毛の跡があり、歯がある。
答えと解説
羽毛の跡があり、歯がある。
資料Cの最初の化石では羽毛の跡と歯が同じ個体の化石に見られます。
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
最初の化石と今の鳥を比べた説明はどれですか。
- 歯は共通し、羽毛の有無が違う。
- 羽毛は共通し、歯の有無が違う。
- 歯と羽毛はともに同じである。
答えと解説
羽毛は共通し、歯の有無が違う。
羽毛は共通しますが、今の鳥には歯がありません。
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
逆転していない地層の資料Dでは、どちらの層が古いですか。
- 化石Xが見つかった下の層。
- 化石Yが見つかった上の層。
- 上の層と下の層は同じ時代。
答えと解説
化石Xが見つかった下の層。
逆転していない地層では、一般に下の層が上の層より古くなります。
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
Dの二つの化石から説明できる範囲はどれですか。
- XがYの直接の祖先であったことが分かる。
- Yの骨が細くなった生活上の原因が分かる。
- 異なる時代の層で、骨の形に違いが見られる。
答えと解説
異なる時代の層で、骨の形に違いが見られる。
層の位置と骨の形は観察できます。直接の祖先や変化の原因を決める資料はありません。
資料：共通点を段階に分ける
Eの三つに共通するつくりはどれですか。
- 羽毛がある。
- 背骨がある。
- 前あしが翼になっている。
答えと解説
背骨がある。
三つとも背骨をもつ脊椎動物です。
資料：共通点を段階に分ける
ハトの翼を、前あしに当たる器官として比べた説明はどれですか。
- 翼は形が違っても、体の前側にある一対のあしに対応する。
- 翼は飛ぶために使うので、前あしの骨ではなく、体を支える背骨の一部に当たる。
- 翼の形が違うので、ハトには前あしに当たる器官がない。
答えと解説
翼は形が違っても、体の前側にある一対のあしに対応する。
ハトの翼は、前あしに当たる器官の形や働きが変化したものです。
資料：個体と集団の変化を区別する
世代を重ねて起きた進化に当たるのはどちらの記録ですか。
- 同じ一個体が大きくなったF。
- 個体の割合が世代を通じて変わったG。
- Fの成長とGの変化の両方。
答えと解説
個体の割合が世代を通じて変わったG。
受け継がれる模様をもつ個体の割合が、世代を通じて変わったGです。
資料：個体と集団の変化を区別する
FをGと分けて考える理由として合うのはどれですか。
- Fも集団に受け継がれる特徴の変化だから。
- Fは一個体の成長の記録だから。
- Fは世代ごとの模様の割合を比べているから。
答えと解説
Fは一個体の成長の記録だから。
Fは同じ一個体が成長した記録で、世代ごとの集団の変化ではありません。
資料：二つの資料を組み合わせる
資料HとIを合わせて調べる理由はどれですか。
- 今の骨のつくりと、異なる年代に見られた骨のつくりを比べられる。
- 今の二種類が何年前に分かれたかを、二つの化石の骨の長さから正確に求められる。
- 今の動物から化石ができるところを、同じ場所で直接見られる。
答えと解説
今の骨のつくりと、異なる年代に見られた骨のつくりを比べられる。
今のつくりと異なる時代のつくりの共通点や違いを比べられます。
資料：二つの資料を組み合わせる
資料Iから直接比べた骨の特徴はどれですか。
- 生きていたときの泳ぐ速さ。
- 生きていたときの食べ物。
- 骨の並びと長さの比。
答えと解説
骨の並びと長さの比。
資料Iでは、骨の並びの対応と、長さの比の違いを観察しました。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで働きの違いを一つずつ示し、起源を考える手がかりになる骨の共通点を説明しましょう。
答えと解説
ウマは前あしで地面を支え、クジラは胸びれで泳ぐ向きを調節します。肩に近い一本、その先の二本、先端側の骨という並びが対応します。
働きの違いと、骨のつくりの対応を分けます。
- ウマの前あしとクジラの胸びれの働きを区別する。
- 肩側から先への骨の対応を、起源の手がかりとして挙げる。
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bで飛ぶという働きは共通していても、ハトとチョウの器官を同じつくりといえない理由を書きましょう。
答えと解説
どちらも飛びますが、ハトの翼には前あしの骨があり、チョウのはねにはその骨の並びがありません。似た働きだけで、共通の起源とは決められません。
何が共通で、どの観察が異なるかを示します。
- 飛ぶという共通した働きを示す。
- 前あしの骨の並びの違いを示し、働きだけでは起源を決められないとする。
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
最初の化石と今の鳥の共通点と違いを、羽毛と歯に分けて書きましょう。
答えと解説
羽毛は最初の化石と今の鳥に共通します。歯は最初の化石に見られますが、今の鳥にはありません。
二つの特徴を一つずつ照らし合わせます。
- 羽毛を共通点として示す。
- 歯が化石にあり、今の鳥にはないと示す。
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
Dで古い層と新しい層に見られた骨の違いを示し、XがYの祖先かを二つの化石だけで決められるか説明しましょう。
答えと解説
古い下の層のXは骨の先が幅広く、新しい上の層のYは細くなっています。層の順と形の違いは分かりますが、XがYの直接の祖先かどうかはこの二つだけでは決められません。
化石の順序と、生物の直接のつながりを分けます。
- 層の新旧をXとYの先端の形に正しく対応させる。
- 新旧と形の比較だけでは、直接の祖先か決められないと示す。
資料：個体と集団の変化を区別する
FとGのどちらが進化の例か、個体、集団、世代の違いに注目して説明しましょう。
答えと解説
Fは一個体の成長です。Gは集団で受け継がれる模様をもつ個体の割合が、世代を通じて変わった記録なので進化の例です。
変化が起きた範囲と、かかった時間に注目します。
- Fを一個体の成長とする。
- Gを受け継がれる特徴が集団で世代を通じて変化した例とする。
資料：二つの資料を組み合わせる
HとIのどの情報を使えば今の生物と昔の生物のつながりを考えられるか、両方を挙げて説明しましょう。
答えと解説
Hで今の二種類の骨の並びを比べます。Iで年代の異なる化石に見られる骨の並びや長さの比と比べると、時代をまたぐ共通点や違いが手がかりになります。
同じ特徴を、今と昔の資料の両方で調べます。
- Hの今の動物で見られる骨の並びの対応を示す。
- Iの年代と骨の特徴をHと比べる理由を示す。
ワークシート
学習内容と参考資料
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: 生物の多様性と進化を共通点や証拠から考える
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/infer-evolutionary-relationships-from-shared-evidence/
観察した共通点や違いを二つ以上の資料から説明し、観察で直接分かることと進化についての推論を分けます。
読む文章・資料
異なる働きと似た骨の並び
資料Aでは、ウマの前あしとクジラの胸びれを比べました。ウマは前あしで地面を支え、クジラは胸びれを泳ぐ向きの調節に使います。どちらにも肩に近い一本の骨、その先の二本の骨、先端側の骨という並びがあります。
飛ぶ働きからつくりを区別する
資料Bでは、ハトとチョウは翼で飛びます。ハトの翼には前あしに当たる骨があります。チョウのはねにはそのような骨の並びがありません。
化石に見られる特徴の組み合わせ
資料Cでは、ある化石に羽毛の跡と歯が見られました。今の鳥には羽毛がありますが、歯はありません。別の古い脊椎動物の化石には歯があり、羽毛の跡は観察されませんでした。
二つの層で見つかった化石を比べる
逆転していない地層の模型Dです。下の層の化石Xでは、前あしに見立てた骨の先端が幅広く、上の層の化石Yでは先端が細く見えます。ほかの地層や化石は調べていません。
共通点を段階に分ける
資料Eでは、魚、カエル、ハトを比べました。三つとも背骨があります。カエルとハトには、魚のひれとは形の違う四本のあしに当たる器官があり、ハトでは前の一対が翼になっています。
個体と集団の変化を区別する
模式記録Fでは、同じ一個体が成長して大きくなりました。別の模式記録Gでは、受け継がれる模様をもつ個体の割合が、同じ集団で何世代もかけて変わりました。
二つの資料を組み合わせる
資料Hでは、今の二種類の動物の前あしに似た骨の並びが見られました。資料Iでは、年代を調べた二つの化石で、一部の骨がその並びと対応し、長さの比が異なっていました。
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで二つの器官に共通する観察はどれですか。
- 肩に近い骨から先端までの骨の並び。
- 地面を支えることに使う働き。
- 先端にある骨の長さや太さ。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで二つの器官の起源を考える手がかりになるのはどれですか。
- 今の生活場所が海の中かどうか。
- 地面を支えるかどうかという働き。
- 異なる働きでも、骨の位置が対応すること。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bでハトの翼とチョウのはねに共通するのはどれですか。
- 前あしの骨の並び。
- 空を飛ぶために使う働き。
- 骨の先に付く羽毛。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bで、働きが似ていることから読み取れる範囲はどれですか。
- 飛ぶ働きは似ているが、起源にはつくりの比較も要る。
- 飛ぶ働きが似ているので、チョウにも前あしの骨がある。
- 飛ぶ働きが似ているので、ハトには前あしの骨がない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
資料Cの一つ目の化石に見られた組み合わせはどれですか。
- 羽毛の跡がなく、歯がある。
- 羽毛の跡があり、歯がない。
- 羽毛の跡があり、歯がある。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
最初の化石と今の鳥を比べた説明はどれですか。
- 歯は共通し、羽毛の有無が違う。
- 羽毛は共通し、歯の有無が違う。
- 歯と羽毛はともに同じである。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
逆転していない地層の資料Dでは、どちらの層が古いですか。
- 化石Xが見つかった下の層。
- 化石Yが見つかった上の層。
- 上の層と下の層は同じ時代。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
Dの二つの化石から説明できる範囲はどれですか。
- XがYの直接の祖先であったことが分かる。
- Yの骨が細くなった生活上の原因が分かる。
- 異なる時代の層で、骨の形に違いが見られる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：共通点を段階に分ける
Eの三つに共通するつくりはどれですか。
- 羽毛がある。
- 背骨がある。
- 前あしが翼になっている。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：共通点を段階に分ける
ハトの翼を、前あしに当たる器官として比べた説明はどれですか。
- 翼は形が違っても、体の前側にある一対のあしに対応する。
- 翼は飛ぶために使うので、前あしの骨ではなく、体を支える背骨の一部に当たる。
- 翼の形が違うので、ハトには前あしに当たる器官がない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：個体と集団の変化を区別する
世代を重ねて起きた進化に当たるのはどちらの記録ですか。
- 同じ一個体が大きくなったF。
- 個体の割合が世代を通じて変わったG。
- Fの成長とGの変化の両方。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：個体と集団の変化を区別する
FをGと分けて考える理由として合うのはどれですか。
- Fも集団に受け継がれる特徴の変化だから。
- Fは一個体の成長の記録だから。
- Fは世代ごとの模様の割合を比べているから。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの資料を組み合わせる
資料HとIを合わせて調べる理由はどれですか。
- 今の骨のつくりと、異なる年代に見られた骨のつくりを比べられる。
- 今の二種類が何年前に分かれたかを、二つの化石の骨の長さから正確に求められる。
- 今の動物から化石ができるところを、同じ場所で直接見られる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの資料を組み合わせる
資料Iから直接比べた骨の特徴はどれですか。
- 生きていたときの泳ぐ速さ。
- 生きていたときの食べ物。
- 骨の並びと長さの比。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで働きの違いを一つずつ示し、起源を考える手がかりになる骨の共通点を説明しましょう。
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bで飛ぶという働きは共通していても、ハトとチョウの器官を同じつくりといえない理由を書きましょう。
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
最初の化石と今の鳥の共通点と違いを、羽毛と歯に分けて書きましょう。
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
Dで古い層と新しい層に見られた骨の違いを示し、XがYの祖先かを二つの化石だけで決められるか説明しましょう。
資料：個体と集団の変化を区別する
FとGのどちらが進化の例か、個体、集団、世代の違いに注目して説明しましょう。
資料：二つの資料を組み合わせる
HとIのどの情報を使えば今の生物と昔の生物のつながりを考えられるか、両方を挙げて説明しましょう。
解答: 生物の多様性と進化を共通点や証拠から考える
肩に近い骨から先端までの骨の並び。
肩に近い一本、その先の二本、先端側の骨という並びが共通しています。
異なる働きでも、骨の位置が対応すること。
役割が違っていても、骨の並びが対応することは起源を考える手がかりです。
空を飛ぶために使う働き。
二つとも飛ぶために使いますが、観察されたつくりは異なります。
飛ぶ働きは似ているが、起源にはつくりの比較も要る。
似た働きだけで器官の起源を決めず、つくりも比べます。
羽毛の跡があり、歯がある。
資料Cの最初の化石では羽毛の跡と歯が同じ個体の化石に見られます。
羽毛は共通し、歯の有無が違う。
羽毛は共通しますが、今の鳥には歯がありません。
化石Xが見つかった下の層。
逆転していない地層では、一般に下の層が上の層より古くなります。
異なる時代の層で、骨の形に違いが見られる。
層の位置と骨の形は観察できます。直接の祖先や変化の原因を決める資料はありません。
背骨がある。
三つとも背骨をもつ脊椎動物です。
翼は形が違っても、体の前側にある一対のあしに対応する。
ハトの翼は、前あしに当たる器官の形や働きが変化したものです。
個体の割合が世代を通じて変わったG。
受け継がれる模様をもつ個体の割合が、世代を通じて変わったGです。
Fは一個体の成長の記録だから。
Fは同じ一個体が成長した記録で、世代ごとの集団の変化ではありません。
今の骨のつくりと、異なる年代に見られた骨のつくりを比べられる。
今のつくりと異なる時代のつくりの共通点や違いを比べられます。
骨の並びと長さの比。
資料Iでは、骨の並びの対応と、長さの比の違いを観察しました。
記述問題の解答・確認の観点
資料：異なる働きと似た骨の並び
Aで働きの違いを一つずつ示し、起源を考える手がかりになる骨の共通点を説明しましょう。
ウマは前あしで地面を支え、クジラは胸びれで泳ぐ向きを調節します。肩に近い一本、その先の二本、先端側の骨という並びが対応します。
働きの違いと、骨のつくりの対応を分けます。
- ウマの前あしとクジラの胸びれの働きを区別する。
- 肩側から先への骨の対応を、起源の手がかりとして挙げる。
資料：飛ぶ働きからつくりを区別する
Bで飛ぶという働きは共通していても、ハトとチョウの器官を同じつくりといえない理由を書きましょう。
どちらも飛びますが、ハトの翼には前あしの骨があり、チョウのはねにはその骨の並びがありません。似た働きだけで、共通の起源とは決められません。
何が共通で、どの観察が異なるかを示します。
- 飛ぶという共通した働きを示す。
- 前あしの骨の並びの違いを示し、働きだけでは起源を決められないとする。
資料：化石に見られる特徴の組み合わせ
最初の化石と今の鳥の共通点と違いを、羽毛と歯に分けて書きましょう。
羽毛は最初の化石と今の鳥に共通します。歯は最初の化石に見られますが、今の鳥にはありません。
二つの特徴を一つずつ照らし合わせます。
- 羽毛を共通点として示す。
- 歯が化石にあり、今の鳥にはないと示す。
資料：二つの層で見つかった化石を比べる
Dで古い層と新しい層に見られた骨の違いを示し、XがYの祖先かを二つの化石だけで決められるか説明しましょう。
古い下の層のXは骨の先が幅広く、新しい上の層のYは細くなっています。層の順と形の違いは分かりますが、XがYの直接の祖先かどうかはこの二つだけでは決められません。
化石の順序と、生物の直接のつながりを分けます。
- 層の新旧をXとYの先端の形に正しく対応させる。
- 新旧と形の比較だけでは、直接の祖先か決められないと示す。
資料：個体と集団の変化を区別する
FとGのどちらが進化の例か、個体、集団、世代の違いに注目して説明しましょう。
Fは一個体の成長です。Gは集団で受け継がれる模様をもつ個体の割合が、世代を通じて変わった記録なので進化の例です。
変化が起きた範囲と、かかった時間に注目します。
- Fを一個体の成長とする。
- Gを受け継がれる特徴が集団で世代を通じて変化した例とする。
資料：二つの資料を組み合わせる
HとIのどの情報を使えば今の生物と昔の生物のつながりを考えられるか、両方を挙げて説明しましょう。
Hで今の二種類の骨の並びを比べます。Iで年代の異なる化石に見られる骨の並びや長さの比と比べると、時代をまたぐ共通点や違いが手がかりになります。
同じ特徴を、今と昔の資料の両方で調べます。
- Hの今の動物で見られる骨の並びの対応を示す。
- Iの年代と骨の特徴をHと比べる理由を示す。