国際バカロレア · IB Diploma · Biology · SL

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 水滴は葉の上で丸く留まります。その振る舞いは、固体の氷のような「膜」によるものではなく、分子間の相互作用によって生じます。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 水分子は極性を持ちます。ある分子の部分的に正の電荷を持つ水素原子と、別の分子の部分的に負の電荷を持つ酸素原子との間で引力が生じ、水素結合が形成されます。凝集とは水分子同士の引力であり、付着とは他表面への引力です。
• 凝集力（cohesion）：同じ物質の分子間の引力；付着力（adhesion）：異なる物質間の引力。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 分子間力は、表面張力や温度変化に必要なエネルギーを説明するのにも役立ちます。加熱により分子運動や相互作用が変化しますが、通常、共有結合O–H結合が切断されるわけではありません。
• 一定温度下で、清浄な表面上に置かれた同量の液滴を比較します。接触角または広がり方を一貫して測定してください。洗剤は系を変化させるため、すべての液体を同等とみなすのではなく、濃度を記録してください。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：0.100 kgの水が5.0 K温まる；比熱容量は4,180 J/(kg K)。Q = mcΔT = 0.100 × 4,180 × 5.0 = 2,090 J。この計算は容器が吸収したエネルギーや周囲へ失われたエネルギーを含めない。

例：

c = 4,180 J/(kg K)を使用する。0.200 kgの水を5.0 K加熱した場合のQを計算する。同じ手順を用いる：既定量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 分子間の水素結合は、水分子内の共有結合とは異なります。極性だけでは、すべての物質が水によく溶解するわけではありません。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

沸騰すると水は通常O–H共有結合を切断する。この主張は誤りである：分子間の水素結合は、水分子内の共有結合とは異なる。極性だけでは、すべての物質が水によく溶解するわけではない。

重要：

水：生物学的性質のための分子的要因：同じ分子間相互作用は表面張力や温度変化に必要なエネルギーを説明するのに役立つ。加熱は分子運動と相互作用を変化させるが、通常O–H共有結合を切断しない。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• DNAの変化はタンパク質に影響を与えることがありますが、すべてのDNA変化がアミノ酸配列を変えるわけではありません。その効果は配列とそれがどのように利用されるかによって異なります。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• DNAは塩基配列で情報を保持しています。相補的塩基対結合は複製を支援します。遺伝子発現中、転写によりRNAが作られ、翻訳ではコドンを用いてアミノ酸配列が組み立てられます。
• 転写：DNAテンプレートを用いたRNAの生成；翻訳：mRNA配列を用いたポリペプチドの生成。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• コドンは3つの塩基から成ります。遺伝コードは冗長性があります：複数のコドンが同じアミノ酸を指定できるため、置換は沈黙変異（サイレント）であることができ、挿入や欠失は読み枠をずらすことがあります。
• DNA鋳型、符号化DNA、およびmRNAを区別してください。使用されている鎖を明記し、必要な方向に配列を書きます。mRNAにはコドン表を使用し、説明のないDNAトリプレットを使用しないでください。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：あるmRNAの符号化領域に90個の塩基が含まれており、その中に1つのストッPCODEが含まれています。コドンの数＝塩基数/3＝90/3＝30。ストッPCODEはアミノ酸を符号化しないため、この規定されたモデルにおいてペプチドは29個のアミノ酸を含みます。

例：

ストッPCODEを含む63個の塩基を持つ符号化mRNA断片があります。ペプチドの長さを見つけてください。同じ手順を使用します：既知の数値 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 塩基数が自動的にアミノ酸数になるわけではありません。実際の遺伝子には調節領域が含まれており、真核生物ではしばしばイントロンも含まれます。遺伝子の全長はペプチドの長さの計算にはなりません。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

「各DNA塩基は1つの完全なアミノ酸を符号化する」という主張は誤りです。塩基数が自動的にアミノ酸数になるわけではありません。実際の遺伝子には調節領域が含まれており、真核生物ではしばしばイントロンも含まれます。遺伝子の全長はペプチドの長さの計算にはなりません。

重要：

DNA、タンパク質合成、および証拠：コドンは3つの塩基から成ります。遺伝コードは冗長性があります：複数のコドンが同じアミノ酸を指定できるため、置換は沈黙変異（サイレント）であることができ、挿入や欠失は読み枠をずらすことがあります。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 実際のサイズを変えずに、スクリーン上で細胞が大きく見えることがある。異なるズーム設定での2枚の写真を視覚だけで比較することはできない。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 真核細胞には核が含まれる。原核細胞には遺伝物質はあるが、膜で覆われた核はない。細菌細胞は生きているが、ウイルスは宿主細胞に依存して増殖する。
• 倍率: 像の長さを実物の長さで割ったもの；分解能: 2つの近接した点を区別できる能力。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• スケールバーは、同じ画像内で既知の実寸法距離を示す。画像上の長さと実寸法距離を同じ単位に変換してから割る。倍率は比であり、単位を持たない。
• まず低倍率で準備したスライドに焦点を合わせる。高倍率に移行して微調整（ファインフォーカス）を行う。鮮明な線画を描き、構造物は直線でラベル付けし、陰影をつけるのではなくスケールを記録する。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：細胞画像の長さは 30 mm で、実際の細胞の大きさは 50 マイクロメートルである。拡大倍率 = 画像サイズ / 実寸法 を用いる。 30 mm を 30,000 マイクロメートルに変換する。拡大倍率 = 30,000 / 50 = 600 。 10 mm のスケールバーが 20 マイクロメートルを表す場合、その画像内のすべての物体について同じ 500 の比率となる。

例：

画像の長さは12 mm、細胞の長さは40 ミクロメートルである。倍率を計算せよ。以下の手順に従う：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 核は唯一の細胞構造ではない。細菌にDNAがないと主張したり、増幅倍率が大きいほど解像度が必ず良くなると断言したりしてはならない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

すべての細菌性細胞には膜で包まれた核がある。この主張は誤りである：核は唯一の細胞構造ではない。細菌にDNAがないと主張したり、増幅倍率が大きいほど解像度が必ず良くなると断言したりしてはならない。

重要：

細胞の測定とスケール：スケールバーは同一画像内で既知の実際の距離を示す。除算する前に、画像上の長さと実際の長さを同じ単位に変換する。拡大倍率は比であり、単位を持たない。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 2つの種は外見が似ていますが、DNA比較では異なる枝に分類されます。分類は外見だけでなく、複数の種類の証拠を用います。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 種は生物学的なグループ付けであり、分類群（タクソン） は名付けられた分類グループです。 cladogram（系統樹）は、共通由来特性または分子証拠に基づく関係性の仮説を表します。分岐点は、現在生きている個体ではなく、共通祖先を示します。
• 分類群（taxon）：分類体系に名が付けられたグループ；クラスド（clade）：共通祖先と、その全後裔を含むグループ。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 分岐順序から関係を読み取る。節における枝の回転は系統樹の系統関係を変えない。枝の長さは、図にスケールが示されている場合にのみ、時間や変化を表す。
• 系統樹を描く前に形質状態を行列に記録する。適切な比較を用いてどの状態が祖先であるかを定義する。新しい分子データセットが同じ分類群を支持するかを検証する。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：アライメントには 40 の塩基位置があり、そのうち 6 に違いがある。違いの割合 = 6/40 = 0.15、または 15%。これは観測された比較であり、rate（置換率）の仮定や補正が提供されない限り、キャリブレーションされた分子時計ではない。

例：

8 の50 整列部位に違いがある。不一致率（パーセンテージディファレンス）を計算する。同じ手順を用いる：既定量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 現代の種は自動的に他の現代種の祖先とはならない。収束進化による類似性は、単一の形質に基づく分類を誤らせることがある。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

系統樹の枝の長さはすべて経過時間の測定値である。この主張は誤りである：ある現代種が、必ずしも別の現代種の祖先とは限らない。収斂進化による類似性は、単一の形質に基づく分類を誤らせます。

重要：

多様性、分類および分岐モデル：分岐順序から関係を読み取る。節における枝の回転は系統樹の系統関係を変えない。枝の長さは、図にスケールが示されている場合にのみ、時間や変化を表す。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 乾燥した環境にある葉は、水分蒸散を減らす特徴を持つことが多いです。特徴の適応的価値は、環境条件およびトレードオフ（取舍）によって決まります。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 適応とは、特定の条件下での生存や繁殖の向上に関連する遺伝可能な特徴のことです。厚い角質層は蒸発を減らすことができます；気孔の調節はガス交換および水分蒸散に影響します。適応反応とは、生涯を通じて個体が変化する環境に適応して見せる反応であり、進化的な適応とは異なります。
• 適応：生存や繁殖に利益をもたらす遺伝可能な特徴；順化：生涯中における環境変化への個体の適応調整。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 利点と欠点の両方を説明してください。気孔開口の減少は水分を節約しますが、二酸化炭素の取り込みを制限することがあります。生態学的コンテキストなしでは、ある特徴が普遍的に最良であるとは判断できません。
• 測定された環境勾配全体で反復観察を比較してください。系統関係性、葉面積および年齢を考慮に入れましょう。保護種を除去するのではなく、現地で許可されている植物の観察データを使用してください。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：水分蒸散量は 12 g で、葉面積 0.20 m² を 2 h にわたって失います。面積・時間当り正規化率 = 12/(0.20 × 2) = 30 g/(m² h)。比較には同じ湿度と温度が必要です。

例：

水分蒸散量は 8 g で、0.20 m² を 2 h にわたって失います。面積・時間当りの率を計算してください。同一の順序を使用してください：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 個体生物は、必要なときに新しい遺伝子型（形質）を進化させません。機能に関する合理的な物語は、証拠を必要とする仮説に過ぎません。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

有用な個体の反応すべては、新しく進化した遺伝子型（形質）の証拠である。この主張は誤りです：個体生物は、必要なために新しい遺伝子型（形質）を進化させません。機能に関する合理的な物語は、証拠を必要とする仮説に過ぎません。

重要：

適応：環境内での機能：利点と欠点の両方を説明してください。気孔開口の減少は水分を節約しますが、二酸化炭素の取り込みを制限することがあります。生態学的コンテキストなしでは、ある特徴が普遍的に最良であるとは判断できません。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 多くの個体がいる場所であっても、一つの種によって支配されていることがある。多様性、豊度、および均質性は生物多様性の異なる特徴を表す。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 種の豊度は種の数を数えることである。均質性は相対的な豊度に焦点を当てる。保全は生息地、個体群、または遺伝的多様性を保護することができ、管理判断には保全目標を明記する必要がある。
• 種多様性（種数）：記録された種の数；均等度：個体が各種間にどれほど均等に分布しているか。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 類似する調査は、面積、作業量、季節、同定基準を比較する。多様性指数は、その数式と慣例が明記されて初めて意味を持つ。生息地の分断化は、総面積の変化が少ない場合でも、移動や遺伝子流動に影響を与えることがある。
• 学校の承認を得た非破壊的フィールドサンプリングを用いる。適切な同定キーで生物を同定し、不確実な同定は推測せず記録する。土地利用に関するステークホルダーの視点と生態学的証拠を組み合わせる。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：地点Aの個体数は 8, 1, 1、地点Bは 4, 3, 3 である。両地点とも種数は 3、総個体数は 10 である。最も abundant な種はAでは 80%、Bでは 40% を占める。これらの個体数に基づけば、Bの方が均等度が高い。

例：

4つの種について、それぞれ 6, 5, 3, 2 個体が調査で記録された。種多様性（種数）を求めよ。同一の順序を用いる：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 指数だけでは、違いの原因を説明することはできない。新たに記録された種は、最近の生態学的な到達ではなく、観察の向上を反映している可能性がある。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

個体の総数が大きいことは、必ずしも種多様性が高いことを意味する。この主張は誤りである：インデックスだけでは差異の原因を説明できない。新たに記録された種は、生態学的な新規着陸よりも、観察の改善を反映している可能性がある。

重要：

生物多様性、保全、およびサンプリングの証拠：同様の面積、努力、季節、識別規則を持つ調査を比較せよ。多様性インデックスは、その数式と慣例が明記されている場合にのみ意味を持つ。生息地の分断は、総面積がほとんど変化しなくても、移動や遺伝子流に影響を与える。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 澱粉、トリグリセリド、タンパク質はいずれも炭素、水素、酸素を含み得るが、構造と機能は異なる。元素リストだけでは、バイオ分子を特定することはできない。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 炭水化物には、グリコシド結合によって結合した単糖とポリマーが含まれる。トリグリセリドは、エステル結合によってグリセロールに3つの脂肪酸が結合したものである。タンパク質は、ペプチド結合によって結合したアミノ酸残基を含む；側鎖や折りたたみがその性質に関与する。これらの構造は、分子に応じて貯蔵、膜、あるいは機能的役割を支える。
• ペプチド結合：アミノ酸残基間の共有結合；加水分解：水を用いて結合を切断すること。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 縮合反応は、簡易モデルで水のような小さな分子が放出されながら結合を形成する；加水分解はそのような結合を水で切断する。ポリマーの配列、分岐、極性、三次元形状は重要である。飽和脂肪酸には炭素-炭素二重結合がなく、不飽和脂肪酸には少なくとも1つ存在する；この違いは、指定された条件下での詰まり方（パッキング）に影響を与えることがある。
• 名付けられた分子モデルを使用し、単に形を暗記するのではなく実際の結合を特定せよ。機能として提案された構造と対比させ、正当であれば極性領域と非極性領域に印を付け、ポリマー内の単量体と残基を区別せよ。食品試験は、完全な分子構造ではなく、特定の条件下での化学基の存在を示す証拠を提供する。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：20 個のアミノ酸からなる一本鎖の未分岐ペプチドには、19 個のペプチド結合が含まれる。簡易的な縮合反応の会計モデルにおいて、これらの結合を形成すると 19 個の水分子が放出される。1つのグリセロールと3つの脂肪酸からなるトリグリセリドは、対応するモデルで3つのエステル結合を持ち、3個の水分子を放出する。これらは結合の数であり、生体内の完全な代謝経路ではない。

例：

一本鎖の未分岐ペプチドには 35 個のアミノ酸残基が含まれる。これらを結ぶペプチド結合は何本あるか？同一の順序を用いる：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• すべてのタンパク質が酵素というわけではなく、すべての触媒がタンパク質というわけでもない。脂質はすべて反復する単量体のポリマーではない。タンパク質は、すべてのペプチド結合が切断されずに折りたたみが変化したことで機能を失うことができる。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

すべてのタンパク質は酵素であり、すべての脂質は反復する単量体のポリマーである。この主張は誤りである：すべてのタンパク質が酵素というわけではなく、すべての触媒がタンパク質というわけでもない。脂質はすべて反復する単量体のポリマーではない。タンパク質は、すべてのペプチド結合が切断されずに折りたたみが変化したことで機能を失うことができる。

重要：

バイオ分子の構造：結合、極性、機能：縮合反応は、簡易モデルで水のような小さな分子が放出されながら結合を形成する；加水分解はそのような結合を水で切断する。ポリマーの配列、分岐、極性、三次元形状は重要である。飽和脂肪酸には炭素-炭素二重結合がなく、不飽和脂肪酸には少なくとも1つ存在する；この違いは、指定された条件下での詰まり方（パッキング）に影響を与えることがある。

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: amino-acid structure and condensation reactions from B.1.1 (carbohydrates and lipids), and microscopy units from B.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• An egg white turns from clear runny liquid to firm white solid when heated — and cooling never turns it back. What happened to its proteins?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Proteins are chains of amino acids joined by peptide bonds 肽键 in condensation reactions; each bond forms with the loss of one water molecule. The chain order is the primary structure 一级结构, which folds into local helices and sheets (secondary), then into a working three-dimensional shape (tertiary), sometimes with several chains together (quaternary).
• The twenty R groups differ in charge and polarity, so the sequence decides the fold. Heating or extreme pH breaks the weak bonds holding the fold — denaturation 变性 — while the peptide bonds survive; the protein unravels and loses its function, which is why the egg does not run again on cooling.
• peptide bond: The covalent link between two amino acids, formed with the loss of water; primary structure: The sequence of amino acids in a protein chain; denaturation: The loss of a protein's working shape when its weak structure bonds break.

Choose evidence that can test it

• The Biuret test identifies peptide bonds: it turns from blue to purple with protein but not with free amino acids. Use it to check whether a sample contains peptide linkages.
• Compare an enzyme's activity before and after heating, keeping substrate and pH constant: a lasting loss of activity after cooling supports permanent denaturation, not just a reversible pause.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: a peptide chain contains 35 amino-acid residues joined in one unbranched chain. Each link between two neighbours is one peptide bond, so bonds = residues − 1 = 35 − 1 = 34. Each bond formed by condensation releases one water molecule, so 34 water molecules were released when this chain formed.

Example:

A different chain contains 120 amino-acid residues. Find the number of peptide bonds and the number of water molecules released during its formation, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: bonds = 120 − 1 = 119; waters released = 119. Hydrolysis back to single amino acids would need 119 water molecules.)

Check the conclusion and its limits

• The bond count assumes a single unbranched chain; real proteins may be branched or cross-linked by disulfide bridges, which are not peptide bonds. Denaturation is usually irreversible in food but some small proteins can refold under careful laboratory conditions.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Heating denatures a protein by breaking its peptide bonds. This claim is false: denaturation breaks the weaker hydrogen bonds and interactions that hold the fold; the peptide bonds of the primary structure survive, which is why the amino-acid sequence is unchanged in a cooked egg.

Key:

Proteins: amino acids join by peptide bonds through condensation, releasing one water per bond (n residues → n−1 bonds). The sequence folds through secondary and tertiary structure into the working shape; denaturation destroys the fold, not the chain.

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A potato cylinder gains mass in one solution and loses mass in another. Its mass change provides evidence about movement of water, rather than movement of potato tissue.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Osmosis is the net movement of water through a partially permeable membrane from a more dilute solution to a more concentrated solution. Dissolved solutes can change the direction of net water movement.
• osmosis: Net water movement through a partially permeable membrane; control variable 控制变量: A factor kept constant for a fair comparison.

Choose evidence that can test it

• Use percentage change to compare samples with different initial masses. A zero percentage change estimates a solution concentration with no net water movement. This is an estimate from a trend, not proof that water molecules stop moving.
• Use equal-length cylinders from similar tissue, fixed solution volume, temperature and immersion time. Blot each cylinder in the same way before weighing. Repeat each concentration and plot mean percentage change against concentration.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: initial mass 2.50 g; final mass 2.75 g. Use percentage change = (final - initial) / initial × 100. Percentage change = (2.75 - 2.50) / 2.50 × 100 = +10%. A positive value means net water entry. Interpolate the concentration where the plotted trend crosses zero.

Example:

A 4.00 g cylinder ends at 3.60 g. Find percentage mass change. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• Blotting removes surface solution. Weighing a wet cylinder without blotting adds liquid that did not enter the cells. Repeats reduce random variation but do not correct a miscalibrated balance.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

At zero net water movement no water molecules cross the membrane. This claim is false: Blotting removes surface solution. Weighing a wet cylinder without blotting adds liquid that did not enter the cells. Repeats reduce random variation but do not correct a miscalibrated balance.

Key:

Osmosis and a fair potato experiment: Use percentage change to compare samples with different initial masses. A zero percentage change estimates a solution concentration with no net water movement. This is an estimate from a trend, not proof that water molecules stop moving.

サポートSLのコア領域の焦点。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提知識：A.2.2からの細胞構造、B.2.1からの膜輸送。各授業は独自の手法を修得してから、独立した応用へと移行する。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 酵素を分泌する膵臓細胞は粗面小胞体とゴルジ装置で満たされているのに対し、皮膚細胞はほとんど持たない。なぜ細胞の内容物はその仕事に対応すべきなのか？
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 真核細胞は膜に囲まれた小器官によって仕事を分担する：核はDNAの指令を保持し、粗面小胞体は輸出用のタンパク質を合成し、ゴルジ装置はそれらを修飾・梱包し、小胞が輸送し、ミトコンドリアは呼吸によってエネルギーを放出する。
• 区画化は各プロセスを独自の環境に保つ：酵素と基質は特定の場所に濃縮され、有害な反応は制限され、互いに不相容なpHや化学反応が同一細胞内で共存できる。ライソソームは消化酵素を細胞質から隔離して保持する。
• organelle（細胞小器官）：特定の機能を持つ膜に包まれた細胞構造；compartmentalization（区画化）：細胞をそれぞれの条件を持つ膜に包まれた領域に分割すること。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 分泌細胞と非分泌細胞の電子顕微鏡写真を比較: 分泌細胞には粗面小胞体やゴルジ体がはるかに多いことがモデルから予測される。各小器官は色ではなく、膜と形状によって同定すること（写真グレースケールであるため）。
• スケールバーまたは記載倍率を用いて小器官のサイズを測定: 画像上の長さを実寸法と同じ単位に変換してから割り算を行い、実寸での比較を行うこと。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知: ミトコンドリアの画像長は 30 mm、実寸長は 50 µm。倍率 = 画像サイズ ÷ 実寸。変換: 30 mm = 30,000 µm。代入: M = 30,000 / 50 = ×600。画像は実物の 600 倍であり、比には単位がない。

例：

同じ写真で小胞体の画像長は 4 mm。同じ手順で実直径を求める: 既知 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。（答え: 実寸 = 画像 ÷ 倍率 = 4 mm ÷ 600 = 0.0067 mm ≈ 6.7 µm。すべての値に単位をつける。）

結論とその限界を確認する

• 静止写真は構造を示すのみで動きを示さない: 小胞体経路は多数の写真や標識実験から推論されるものであり、一枚のフレームで直接見えるものではない。倍率計算は記載スケールの正確性を前提とするため、スケールバーの読み間違い则该写真のすべての測定を誤らせる。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

「全細胞は同じ量・種類の小器官を持つ」という主張は誤り: 細胞は特化したものであり、分泌細胞は粗面小胞体とゴルジ体を充実させる一方、赤血球は核を捨ててヘモグロビンを多く運ぶ。小器官の内容は細胞の役割に従う。

重要：

細胞小器官と区画化：細胞小器官は細胞内の仕事を分担し、区画化によって各プロセスが独自の条件下で進行できる。分泌経路は核 → 粗面小胞体 → 小胞 → ゴルジ装置 → 膜の順であり、画像 ÷ 実寸法で単位ごとの構造物を測定する。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 根毛細胞と赤血球は異なる形状を持つが、それはそれぞれの機能に対する要求が異なるためである。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 分化は、異なるパターンの遺伝子発現を通じて特化した細胞を生み出す。根毛の伸長は交換面積を増加させる。哺乳類の成熟した赤血球は核を持たずヘモグロビンを含んでおり、これは特定の適応であり、全動物細胞への一般則ではない。
• 分化：専門的な細胞構造と機能の発達；遺伝子発現：遺伝情報を用いて機能的な産物を生成すること。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 名指しされた特徴をメカニズム、そして機能に結びつける。面積の増加は交換を可能にするが、膜タンパク質、勾配、代謝需要も重要である。幹細胞は異なる程度の発生ポテンシャルを保持している。
• 名指しされた細胞のスケール付き図を比較せよ。構造にラベルをつけ、機能を述べ、因果関係を説明せよ。「すべての特化細胞がすべての適応を持っている」という一般的な記述ではなく、組織固有の例を使用せよ。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：半径 2 単位の球形モデル細胞がある。表面積/体積 = 3/r = 1.5 per unit（単位あたり）。半径が 4 の場合、➀ 0.75 per unit となる。半径を倍にすると、総面積が増加してもこの比は半分になる。

例：

球体において、表面積/体積 = 3/r である。r = 6 単位におけるこの比を求めよ。同一の手順を用いる：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 分化は通常、細胞が大部分の遺伝子を失うことを必要としない。球形の計算は幾何学的モデルに過ぎず、実際の全ての細胞の形状を説明するものではない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

全ての成熟した動物細胞は核を持たない。この主張は誤りである。分化は通常、細胞が大部分の遺伝子を失うことを必要としない。球形の計算は幾何学的モデルに過ぎず、実際の全ての細胞の形状を説明するものではない。

重要：

特化した細胞：構造と機能の関連：名指しされた特徴をメカニズム、そして機能に結びつける。面積の増加は交換を可能にするが、膜タンパク質、勾配、代謝需要も重要である。幹細胞は異なる程度の発生ポテンシャルを保持している。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 換気や血流が低下すると、交換面は非常に薄くても十分な酸素を供給できないことがある。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• ガス交換は表面を介した拡散によって生じる。広い面積、短い拡散距離、維持された濃度勾配が輸送を助ける。換気は外部媒体を更新し、灌流はガスを交換面へ運搬し、そこから戻す。
• 換気：交換面における空気や水の移動；灌流：組織や交換面を通じる血液の流れ。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 媒体全体の流れと膜を介した拡散を区別する。換気と灌流は協調して働き、ヘモグロビンは血液中での酸素輸送を助ける。呼吸率の変化だけでは酸素摂取量を測定できない。
• 承認されたモデルまたは公開された呼吸データを使用する。交換面積、拡散経路、流れを比較する。人間のデモンストレーションには自発的な安静時の測定を使用し、息切れや過換気を誘発してはならない。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：潮気量は0.50 L、呼吸率は12 回/分である。分換気量 = 0.50 × 12 = 6.0 L/min。これには死腔換気が含まれており、肺胞換気とは一致しない。

例：

潮気量は0.60 L、呼吸率は10 回/分である。分換気量を求めよ。同じ手順を用いる：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 肺に入る空気のすべてが血液と交換されるわけではない。酸素と二酸化炭素はそれぞれの勾配が異なるため、互いに逆向きに正味拡散する。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

分換気量は直ちに酸素摂取量に等しい。この主張は誤りである。肺に入る空気のすべてが血液と交換されるわけではない。酸素と二酸化炭素はそれぞれの勾配が異なるため、互いに逆向きに正味拡散する。

重要：

ガス交換：拡散勾配の維持：媒体全体の流れと膜を介した拡散を区別する。換気と灌流は協調して働き、ヘモグロビンは血液中での酸素輸送を助ける。呼吸率の変化だけでは酸素摂取量を測定できない。

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• Two foods can have the same mass but provide different nutrients. A health claim must distinguish the nutrient measured from the health outcome inferred.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Large insoluble food molecules are digested into smaller soluble molecules. Carbohydrases form sugars, proteases form amino acids, and lipases form fatty acids and glycerol. Bile emulsifies lipids and helps neutralize acidic stomach contents.
• digestion: Breakdown of large food molecules; absorption 吸收: Movement of soluble products into the body.

Choose evidence that can test it

• Absorption moves soluble products into blood or lymph. Thin exchange surfaces and a large surface area shorten diffusion paths and increase transfer. Enzyme activity and transport are different processes.
• Use Benedict reagent with controlled heating for reducing sugars, iodine for starch, Biuret reagent for protein, and the ethanol emulsion test for lipids. Keep ethanol away from flames. Use positive and negative controls.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: 6 of 24 study participants report a condition. Proportion = cases / total. Percentage = 6/24 × 100 = 25%. The percentage describes this sample. It does not establish that one food caused the condition; confounders and how the sample was chosen matter.

Example:

9 of 36 participants report an outcome. Calculate the percentage. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• Bile is not an enzyme. A positive food test identifies a component under the test conditions; it does not show that a food is healthy or unhealthy in every diet.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

A correlation between diet and illness proves causation. This claim is false: Bile is not an enzyme. A positive food test identifies a component under the test conditions; it does not show that a food is healthy or unhealthy in every diet.

Key:

Digestion, transport and health evidence: Absorption moves soluble products into blood or lymph. Thin exchange surfaces and a large surface area shorten diffusion paths and increase transfer. Enzyme activity and transport are different processes.

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: transpiration from B.2.3 onwards and natural selection from D.4.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A cactus survives months without rain while a water lily lives with its leaves flat on the water surface. Both are plants, yet their bodies are nearly opposite. Why?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• An adaptation is an inherited feature that improves survival or reproduction in a particular environment. Adaptations are structural (rolled leaves, sunken stomata in a xerophyte 旱生植物), physiological (concentrated urine in a desert mammal) or behavioural (a lizard basking to warm up).
• A useful adaptation explanation links feature → effect → advantage: rolled leaves trap moist air, so less water is lost by transpiration, so the plant survives drought. Surface area to volume ratio 表面积体积比 (SA:V) explains many adaptations: a smaller body has a larger SA:V and loses heat or water faster.
• adaptation: An inherited feature improving survival or reproduction in a given environment; xerophyte: A plant adapted to dry conditions; surface area to volume ratio: Surface area divided by volume, controlling exchange rates.

Choose evidence that can test it

• Compare water loss from a xerophyte leaf and a mesophyte leaf under the same warm, dry, moving air: the adaptation model predicts less loss from the xerophyte. Keep leaf size, temperature and humidity constant, or the comparison proves nothing.
• Measure the SA:V of model cubes or of organisms and compare with their habitats; a claim about surface area must come from measured dimensions, not from looking at the picture.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: cube side s = 3 cm. Surface area = 6s² = 6 × 9 = 54 cm²; volume = s³ = 27 cm³. SA:V = 54/27 = 2 per cm. For a 1 cm cube: SA:V = 6/1 = 6 per cm. Tripling the side cut the ratio to one third — larger bodies have less surface per unit volume, so they lose less heat per unit of tissue.

Example:

A desert mammal model has body surface 400 cm² and volume 2,000 cm³. Find its SA:V and compare it with a small desert mouse at 2 per cm, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: SA:V = 400/2,000 = 0.2 per cm — one tenth of the mouse's, so the larger animal loses proportionally less water and heat through its surface.)

Check the conclusion and its limits

• A plausible story about a feature's use is a hypothesis until evidence supports it; some features are side effects of other traits, not adaptations. The cube model assumes a uniform shape — real organisms extend surface where exchange is needed (lungs, gills, root hairs), breaking the simple scaling.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

A desert plant adapts during one hot summer by growing thicker cuticle because it needs to. This claim is false: adaptations are INHERITED features shaped by selection over generations; an individual's one-season response is acclimatization, not adaptation, and need never directs the change.

Key:

Adaptation to environment: inherited features link to survival through a feature → effect → advantage chain, testable by controlled comparison. SA:V = 6/s for a cube, and it falls as size rises — exchange surfaces and body plans follow from it.

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 2つの種は異なる資源を使用するか、同じ資源を異なる時間に使用しながら同一の生息地を共有できる。ニッチとは単なる場所以上のものを指す。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 生態学的ニッチには、生物が資源如何使用し、環境条件にどう反応し、他の生物とどう相互作用するかが含まれる。モデルにおいて制限される生物的要因の相互作用がない場合の潜在的な条件を示すのが基本ニッチであり、これらの相互作用が働いている時に占有される条件を示すのが実現ニッチである。競争は資源の使用や分布を制限することがある。
• 生態学的ニッチ：生物の役割に関連する資源使用、条件、相互作用；資源分割：生物間の重なりを減少させることのできる資源使用の違い。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 生息地の観察とニッチ境界に関する因果関係を区別せよ。ある地点での欠如は分散、検出、非生物的条件、または相互作用を反映している可能性がある。資源分割は重なりを減らすことがあるが、観察上の違いだけでは競争が原因であることを証明しない。代替説明と証拠の時間スケールを比較せよ。
• 許可された野外観察または帰属データセットを使用せよ。種の同定の信頼度、資源のカテゴリ、時間、非生物的条件、および採樣努力を記録せよ。仮説に合うパッチのみを選ぶのではなく、複数の場所で観察を繰り返せ。在来種の除去やCompetitorの導入ではなく、非破壊的な比較や承認されたモデルを使用せよ。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• Known: fictional birds A use resource categories in counts 18, 9 and 3 out of 30 observations; birds B use 3, 9 and 18. Their shared middle category is 30% for each, but the preferred categories differ. This is evidence of different observed resource use. It does not alone establish their full niches or demonstrate the cause of the difference.

例：

A species uses one resource in 12 of 40 feeding observations. Calculate the observed percentage. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

結論とその限界を確認する

• ニッチは栄養段階や生息地と同じではない。実現ニッチは文脈依存性のモデルであり、不完全な調査ではすべての耐性限界や競争相互作用を特定することはできない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

同じ生息地に生きる2つの種は必ずしも同じ生態学的ニッチを持つ。この主張は誤りである：ニッチは栄養段階や生息地と同じではない。実現ニッチは文脈依存性のモデルであり、不完全な調査ではすべての耐性限界や競争相互作用を特定することはできない。

重要：

Ecological niches: resources, conditions and interactions: 生息地の観察とニッチ境界に関する因果関係を区別せよ。ある地点での欠如は分散、検出、非生物的条件、または相互作用を反映している可能性がある。資源分割は重なりを減らすことがあるが、観察上の違いだけでは競争が原因であることを証明しない。代替説明と証拠の時間スケールを比較せよ。

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• An enzyme works quickly at one temperature and slowly at another. Heating can increase successful collisions, but excessive heat can change the active site.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• An enzyme is a biological catalyst. The substrate binds at an active site whose shape and chemical properties support the reaction. A catalyst increases rate without being used up overall.
• enzyme: A biological catalyst; denaturation 变性: A structural change that disrupts function.

Choose evidence that can test it

• Measure rate using product formed per unit time or a fixed endpoint. For an endpoint test, 1/time is a rate proxy if the same amount of product or substrate change defines the endpoint each time.
• For starch digestion, equilibrate enzyme and starch in a water bath, control pH with buffer, mix measured volumes, and test samples with iodine at fixed intervals. Use a clean spot for each test. Do not put iodine into the reaction mixture.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: the endpoint is reached in 40 s. Use rate proxy = 1/time. Rate proxy = 1/40 = 0.025 per second. At 20 s the proxy is 0.050 per second, twice as large. This comparison is valid only if the same endpoint and starting concentrations are used.

Example:

A fixed endpoint takes 50 s. Calculate the rate proxy 1/time. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• An optimum is specific to the enzyme and conditions. Low temperature usually slows the reaction; it does not necessarily denature the enzyme. Endpoint intervals limit precision.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

A low temperature always permanently denatures an enzyme. This claim is false: An optimum is specific to the enzyme and conditions. Low temperature usually slows the reaction; it does not necessarily denature the enzyme. Endpoint intervals limit precision.

Key:

Enzyme rate and controlled measurements: Measure rate using product formed per unit time or a fixed endpoint. For an endpoint test, 1/time is a rate proxy if the same amount of product or substrate change defines the endpoint each time.

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A muscle can use oxygen while you exercise without producing a flame. Respiration transfers energy through a controlled series of reactions.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Aerobic respiration uses oxygen and releases carbon dioxide and water from organic substrates. Energy released can support ATP formation. ATP hydrolysis can be coupled to processes such as active transport and muscle contraction.
• respiration: Cell reactions that transfer energy from substrates; ATP: A molecule that couples energy transfers in cells.

Choose evidence that can test it

• Anaerobic processes allow ATP production when oxygen supply cannot support the required aerobic rate, but give less ATP per glucose. In humans lactate can accumulate; yeast can produce ethanol and carbon dioxide.
• A respirometer can measure oxygen uptake when carbon dioxide is absorbed. Control temperature with a water bath and use a comparison containing inert material. Keep absorbent separated from organisms and follow the school risk assessment.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: oxygen uptake is 0.80 cubic centimetres in 4.0 minutes for 2.0 g of tissue. Rate per mass = volume / (time × mass). Rate = 0.80/(4.0 × 2.0) = 0.10 cubic centimetres per minute per gram. Normalizing allows a fairer comparison of samples of different mass.

Example:

0.60 cubic centimetres are used in 3.0 minutes by 2.0 g of tissue. Find the mass-specific rate. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• Breathing ventilates the lungs; respiration consists of chemical reactions in cells. A moving respirometer marker can also reflect temperature or pressure changes.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Breathing and cellular respiration are the same process. This claim is false: Breathing ventilates the lungs; respiration consists of chemical reactions in cells. A moving respirometer marker can also reflect temperature or pressure changes.

Key:

Respiration, ATP and energy transfers: Anaerobic processes allow ATP production when oxygen supply cannot support the required aerobic rate, but give less ATP per glucose. In humans lactate can accumulate; yeast can produce ethanol and carbon dioxide.

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 明るいランプが必ずしもミズナギグサからより多くの酸素を生産するわけではない。光がすでに十分にある場合、他の要因がそのプロセスを制限している可能性がある。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 光合成は、光エネルギーを化学的に蓄積する形へ転換する。二酸化炭素と水から炭水化物が形成され、酸素が放出される。クロロフィルが光を吸収し、光強度、温度、および二酸化炭素の供給量が反応速度に影響を与える。
• 限界因子: その不足が速度を制限する要因；光合成：光駆動による炭水化物の形成。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 限界因子をテストする際は、一つの変数だけを変化させる。低光強度下では、追加の光で速度が増加することがある。一定値（プラトー）に達すると、変化させた変数はその範囲での主要な制限不再是不再成为主要限制因素；グラフだけでは、他のどの要因が制限因子となっているか特定できない。
• 全バブルが同じ体積であると仮定せず、固定時間内に収集されたガスの体積を測定する。温度、植物の大きさ、および二酸化炭素の供給量を統制する。各読取値の前後で植物が適応する時間を設け、反復実験を行う。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：6.0立方センチメートルのガスが3.0分間に収集された。速度＝体積／時間で計算する。速度＝6.0／3.0＝2.0立方センチメートル毎分となる。バブルの数を概略的な指標として用いることは可能だが、異なるサイズを持つバブルでは比較の信頼性が低下する。

例：

9.0立方センチメートルのガスが3.0分間に収集された。速度を求める。以下の手順に従う：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• ランプの位置を変えることで光強度が変わるだけでなく、温度も変化することがある。光合成の実験では、定規を使うだけでなく、発熱の統制が必要である。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

すべての酸素バブルがちょうど同じ体積を持っているという主張は誤りです。ランプの位置を変えることで光強度が変わるだけでなく、温度も変化することがあります。光合成の実験では、定規を使うだけでなく、発熱の統制が必要です。

重要：

光合成と限界因子：限界因子をテストする際は、一つの変数だけを変化させる。低光強度下では、追加の光で速度が増加することがある。一定値（プラトー）に達すると、変化させた変数はその範囲での主要な制限不再是不再成为主要限制因素；グラフだけでは、他のどの要因が制限因子となっているか特定できない。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 強い刺激はインパルス頻度を増加させることがあり、各活動電位の大きさはほぼ同じで留まる。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 活動電位とは、電圧依存性イオンチャネルを伴う膜電位の短時間の変化である。脱分極に続く再分極がニューロンに沿って伝播する。化学的シナプスでは、神経伝達物質の放出が次の細胞の膜電位を変化させることがある。
• 活動電位：膜電位の短時間の伝播変化；シナプス：細胞間のコミュニケーションのための接合部。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 全か無かの法則は個々の活動電位に適用される。刺激情報は頻度と募集によって符号化され得る。髄鞘化はイオンが髄鞘内を自由に移動するのではなく、ノード間での saltatory conduction（跳躍伝導）を可能にする。
• 提示された電圧-時間トレースを解釈し、時間間隔を比較せよ。イオンの説明を行う前に、閾値、立ち上がり相、回復期を特定せよ。人体への電気刺激ではなく、教室モデルを使用すること。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：30個のインパルスが0.50秒間に発生する。頻度＝カウント/時間＝30/0.50＝60 Hz。これはインパルス頻度であり、伝播速度の推定値ではない。

例：

24のインパルスが0.40秒間に発生します。インパルスの頻度を求めなさい。以下の手順に従って解け：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 神経伝達物質はシナプス間腔を拡散して移動するが、活動電位が液体の隙間をそのまま飛び越えることはない。興奮性入力であっても、後シナプス細胞が閾値に達することを保証するものではない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

強い刺激は常に各活動電位を大きくする。この主張は誤りである：神経伝達物質はシナプス間腔を拡散して移動するが、活動電位が液体の隙間をそのまま飛び越えることはない。興奮性入力であっても、後シナプス細胞が閾値に達することを保証するものではない。

重要：

神経シグナル伝達：インパルスとシナプス：全か無かの法則は個々の活動電位に適用される。刺激情報は頻度と募集によって符号化され得る。髄鞘化はイオンが髄鞘内を自由に移動するのではなく、ノード間での saltatory conduction（跳躍伝導）を可能にする。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 食事後に血糖値が上昇するが、通常は無限大に上昇し続けることはない。内部環境の変化に対して制御系が反応する。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 恒常性は内部条件を適切な範囲内に維持する。受容器は変化を検出し、調整中心は情報を処理し、効果器は反応を示す。負のフィードバックは元の変化と逆向きにはたらく。
• ホメオスタシス：適切な内部環境の維持；ネガティブフィードバック：元の変化に対抗する反応。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 血糖値が高い場合、インスリンはブドウ糖の取り込みとグリコーゲンとしての貯蔵を助ける。低い場合、グルカゴンは貯蔵からのブドウ糖の遊離を支援する。これらの反応は調整されており、2つのホルモンによる単なる同一効果ではない。
• 時間グラフを解釈するには、初期乱、反応、正常範囲への回復を特定する。反応前の遅延に注釈をつける。グラフが瞬時に修正されることを仮定しないこと。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知: グルコースが5.0から7.0の任意の濃度単位に変化した。増加量 = 最終値 - 初期値。増加量 = 7.0 - 5.0 = 2.0 単位。増加率 = 2.0/5.0 × 100 = 40%。数値の変化は異常の証拠となるが、それだけでは診断にはならない。

例：

値が4.0から5.0に上昇した。増加率を計算せよ。同じ手順を用いる: 既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 負のフィードバックとは、反応が有害であることや測定値が負になることを意味しない。糖尿病には異なるメカニズムがあり、すべての症例をインスリン分泌不全として扱うべきではない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

負のフィードバックは常に測定値を負にする。この主張は誤りである：負のフィードバックとは、反応が有害であることや測定値が負になることを意味しない。糖尿病には異なるメカニズムがあり、すべての症例をインスリン分泌不全として扱うべきではない。

重要：

フィードバックと内部環境：血糖値が高い場合、インスリンはブドウ糖の取り込みとグリコーゲンとしての貯蔵を助ける。低い場合、グルカゴンは貯蔵からのブドウ糖の遊離を支援する。これらの反応は調整されており、2つのホルモンによる単なる同一効果ではない。

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• An antibiotic may help against a bacterial infection but fail against a viral illness. Treatment depends on the causal organism and the evidence supporting diagnosis.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Pathogens cause infectious disease. Physical barriers, phagocytosis and specific immune responses reduce infection. Antibodies bind particular antigens. Vaccination exposes the immune system to antigen 抗原 safely enough to develop memory.
• pathogen 病原体: An agent that causes disease; antigen: A structure recognized by a specific immune response.

Choose evidence that can test it

• After vaccination, memory cells can support a faster secondary response. Antibiotic resistance arises through heritable variation and selection; an individual bacterium does not choose to become resistant because it needs to survive.
• Use published infection data to compare rates per equal population size. Distinguish prevalence at a time from new cases over a period. In school, use safe simulations or approved cultures rather than collecting unknown pathogens.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: 18 cases occur in 900 people. Rate per 1,000 = cases / population × 1,000. Rate = 18/900 × 1,000 = 20 cases per 1,000. A second group with 10 cases in 250 people has 40 per 1,000, even though it has fewer cases.

Example:

12 cases occur among 600 people. Find cases per 1,000 people. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• Antibiotics do not act on viruses in the same way they act on bacteria. A vaccine is not an immediate cure for an established infection.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Every antibiotic is effective against every viral infection. This claim is false: Antibiotics do not act on viruses in the same way they act on bacteria. A vaccine is not an immediate cure for an established infection.

Key:

Disease transmission and immune response: After vaccination, memory cells can support a faster secondary response. Antibiotic resistance arises through heritable variation and selection; an individual bacterium does not choose to become resistant because it needs to survive.

Supported SL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A field edge looks richer in plants than its centre. Choosing only the richest patches would build the desired result into the sampling method.
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• A population 种群 consists of organisms of one species in a defined area. Random quadrats estimate density without deliberately selecting patches. A transect investigates change along an environmental gradient.
• quadrat 样方: A defined area used for sampling; population: Organisms of one species in a defined area.

Choose evidence that can test it

• Estimate total abundance by multiplying mean density by area, with consistent units. This assumes sampled areas represent the habitat. Patchiness and too few samples widen uncertainty.
• Choose coordinates with random numbers before visiting the patches. Record quadrat area and counting rules. For a transect, use fixed distances and measure a relevant abiotic variable. Do not damage habitats or sample unsafe locations.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: five 0.25 square metre quadrats contain 3, 4, 6, 5 and 2 plants. Mean count = 20/5 = 4. Density = 4/0.25 = 16 plants per square metre. Estimated abundance in 100 square metres = 16 × 100 = 1,600 plants.

Example:

Mean count is 6 in a 0.5 square metre quadrat. Find density per square metre. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.

Check the conclusion and its limits

• Quadrats suit organisms that do not move quickly. A food chain arrow shows the direction of energy transfer, not the direction a predator travels.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Sampling only the most crowded patches gives an unbiased population estimate. This claim is false: Quadrats suit organisms that do not move quickly. A food chain arrow shows the direction of energy transfer, not the direction a predator travels.

Key:

Sampling populations without choosing the answer: Estimate total abundance by multiplying mean density by area, with consistent units. This assumes sampled areas represent the habitat. Patchiness and too few samples widen uncertainty.

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 新たなバイオマスとして利用可能なエネルギーは食物連鎖に沿って通常減少する。エネルギーは全体としては保存されるが、一部は次のレベルの生産経路から外れる。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 生産者はエネルギー入力を有機物の化学エネルギーに変換する。消費者は摂餌によって物質を得る。栄養段階間移動効率とは、共通の面積と期間において、ある栄養段階で利用可能な生産量と直前の栄養段階での生産量を比較したものである。エネルギーは死骸経路に入り込み、食べられずに残ったり、排泄物として排出されたり、呼吸による熱として移動したりする。
• 栄養段階間移動効率：共通の期間におけるある栄養段階の生産量を直前の栄養段階の生産量で割ったもの；同化：消化された物質が生物の内部利用可能プールに取り込まれること。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 分子分母に同じエネルギー単位と期間を使用する。摂食、同化、生産を区別すること：摂取されたエネルギーがすべて同化するわけではないし、同化されたエネルギーがすべて新しい生体量として蓄積されるわけではない。エネルギーピラミッドは面積・時間あたりの流量を記録しており、立体的な生体量のスナップショットとは異なる quantity である。
• 帰属されたまたは架空の生態系予算データ分析一下。境界線と、摂食、死骸、熱移動のための矢印を描く。どの値が測定されたものであり、どの値が推論されたものかを特定し、分解者が予算に含まれているか確認する。固定された 10% の法則をすべての生態系に対する普遍的な測定値として扱うことを避ける。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：生産者生産量は 10,000 kJ/m²/年、一次消費者生産量は 1,200 kJ/m²/年である。移動効率は 1,200/10,000×100=12%。二次消費者生産量が 180 kJ/m²/年の場合、そのステップの効率は 180/1,200×100=15% となる。これらの異なる値は、なぜ普遍的な 10% の仮定がこのデータセットを誤って表現してしまうのかを示している。

例：

生産者生産量は 8,000、一次消費者生産量は 800 kJ/m²/年である。移動効率を計算せよ。同じ手順を用いる：既知数量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 呼吸によって熱として移動する際、エネルギーが破壊されるわけではない。物質は生態系内を循環できるが、利用可能なエネルギーの流動には継続的な入力が必要である。個体数ピラミッドや生体量のスナップショットを自動的にエネルギー効率計算に代入することはできない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

呼吸はエネルギーを他の形に移動させるのではなく破壊する。この主張は誤りである：呼吸によって熱として移動する際、エネルギーは破壊されない。物質は生態系内を循環できるが、利用可能なエネルギーの流動には継続的な入力が必要である。個体数ピラミッドや生体量のスナップショットを自動的にエネルギー効率計算に代入することはできない。

重要：

エネルギー移動：生産量と明記された境界線を使用：分子分母に同じエネルギー単位と期間を使用する。摂食、同化、生産を区別すること：摂取されたエネルギーがすべて同化するわけではないし、同化されたエネルギーがすべて新しい生体量として蓄積されるわけではない。エネルギーピラミッドは面積・時間あたりの流量を記録しており、立体的な生体量のスナップショットとは異なる quantity である。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• DNA複製後、各娘二重らせんには、既存の一本鎖と新合成された一本鎖が含まれる。分子をコピーすることは、その情報を発現することとは異なる。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• DNA複製は半保存的である。相補塩基対結合は塩基配列のコピー支持を行う：アデニンはチミンと、シトシンはグアニンと対となる。ストランドは反対方向を持つ。ヘリカーゼが対になったストランドを分離し、DNAポリメラーゼがテンプレート利用可能なヌクレオチドを用いて新しいDNAを合成する。
• 半保存的複製：各娘二重らせんが親の鎖を一本保持しながらDNAをコピーすること；DNAポリメラーゼ：テンプレートを使用してDNAを合成する酵素。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 相補塩基はテンプレート鎖のコピーを支援する。DNAのコピー、RNAへの転写、そして細胞分裂における染色体の分離を区別せよ。標識鎖予測は完全な複製サイクルおよび元の物質の交換または分解がないことを仮定している。詳細なフォーク方向および断片メカニズムは、ガイドレビュー待ちで別々のHL準備ケースに残されている。
• ラベル付きの鎖モデルまたは帰属された実験図を使用する。古い材料と新しい材料をラベルと色で両方マークし、単色表示でも意味が伝わるようにする。明示された初期集団と仮定を使用して successive rounds を追跡する。教室でのモデルは予測を示すためのものであり、酵素活性に関する直接的証拠ではなく、実験結果の代替でもない。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：一つの二重鎖分子には二つのラベル付き元の鎖が含まれる。無ラベルヌクレオチドの中で完全な一回合後、それぞれ一つのラベル付き鎖を含む二つの分子ができる。二回合後、四つの分子が存在する：一つは一つのラベル付き元の鎖を保持し、もう一つは無ラベルのみを含む。元の鎖を含む分数は 2/4=50% である。

例：

無ラベルヌクレオチドの中で一つのラベル付き二重らせんが三回合完全複製された。八つの分子のうち、元の鎖を含むものの何パーセントか？ 同じ手順を用いる：既知数量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 複製はDNAをテンプレートにしてDNAを作る；転写はDNAをテンプレートにしてRNAを作る。予測されるラベル分布は、完全な回転とラベル付けされた材料の分解や交換がないことを前提としている。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

DNA複製と転写はどちらも同じ種類の核酸産物を生成する。この主張は誤りである：複製はDNAをテンプレートにしてDNAを作る；転写はDNAをテンプレートにしてRNAを作る。予測されるラベル分布は、完全な回転とラベル付けされた材料の分解や交換がないことを前提としている。

重要：

DNA複製：各娘分子で1本鎖を保持する：相補塩基はテンプレート鎖のコピーを支援する。DNAのコピー、RNAへの転写、そして細胞分裂における染色体の分離を区別せよ。標識鎖予測は完全な複製サイクルおよび元の物質の交換または分解がないことを仮定している。詳細なフォーク方向および断片メカニズムは、ガイドレビュー待ちで別々のHL準備ケースに残されている。

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: DNA structure and base pairing from A.1.2, and enzymes from B.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A gene hundreds of bases long produces a much shorter protein, and a one-base mutation can destroy the whole product. How does the cell read a base sequence into an amino-acid sequence?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• In transcription 转录, the enzyme RNA polymerase builds an mRNA strand complementary to one DNA template strand. In translation 翻译, a ribosome reads the mRNA in groups of three bases — codons 密码子 — and joins the matching amino acids into a polypeptide.
• Each codon specifies one amino acid through the genetic code, which is degenerate: several codons can give the same amino acid. A stop codon 终止密码子 ends the chain and codes for nothing. Because the reading frame runs in threes, inserting or deleting one base shifts every later codon — a frameshift.
• transcription: Copying a gene's DNA sequence into a complementary mRNA; translation: Reading mRNA codons at a ribosome to build a polypeptide; codon: A group of three mRNA bases specifying one amino acid; stop codon: A codon that ends the chain without coding for an amino acid.

Choose evidence that can test it

• The base sequence of a gene predicts the amino-acid sequence of its protein through the code table; compare a known gene and its protein to check. Radioactive-labelling experiments placed amino acids in the order the mRNA specified — evidence for the codon reading, not a guess.
• Mutations that change a codon to a stop codon truncate the protein exactly at that point, which can be checked against the sequence.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: a coding mRNA segment has 63 bases, including one stop codon. Codons = bases / 3 = 63 / 3 = 21. The stop codon codes for no amino acid, so the peptide has 21 − 1 = 20 amino acids.

Example:

A coding segment of 90 bases includes one stop codon. Find the peptide length using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: codons = 90/3 = 30; peptide = 30 − 1 = 29 amino acids. Bases are not amino acids — divide by three first.)

Check the conclusion and its limits

• This counting model covers the coding sequence only: real genes also carry promoters, untranslated regions and, in eukaryotes, introns that are removed before translation. A gene's total base count is therefore not a peptide-length calculation.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Each base in the coding sequence codes for one amino acid. This claim is false: amino acids are coded by triplets — three bases per codon — and the stop codon adds none, so a 63-base segment gives 20 amino acids, not 63.

Key:

Protein synthesis: transcription copies the gene into mRNA; translation reads codons in threes at the ribosome. Codons = bases ÷ 3, and the stop codon codes for no amino acid; a one-base insertion or deletion shifts the whole reading frame.

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: DNA structure from A.1.2 and protein synthesis from D.1.2. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• One changed base in the haemoglobin gene causes sickle cell disease, while a one-base deletion in another gene destroys the entire protein. Why does one small edit matter so much more than the other?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• A mutation is a change in the base sequence of DNA. A substitution 替换 swaps one base; if the new codon still codes for the same amino acid (a silent change) the protein is unchanged, but a change to a different amino acid can alter the protein's shape, as in sickle cell disease.
• An insertion or deletion shifts the reading frame 阅读框: every codon after the change is misread, so the protein is usually destroyed. Gene editing 基因编辑 with CRISPR-Cas9 uses a guide RNA to find one chosen sequence and the Cas9 enzyme to cut both strands there; the cell's repair then disables or rewrites the gene.
• mutation: A change in the base sequence of DNA; substitution: A mutation swapping one base for another; reading frame: The grouping of bases into codons from a fixed start; gene editing: Deliberately changing a chosen DNA sequence, for example with CRISPR-Cas9.

Choose evidence that can test it

• Compare the DNA sequence with the protein produced: a substitution predicts one changed amino acid at one position, while a deletion predicts every amino acid changed after it. Sequence data decide between the two.
• In gene editing, sequencing the target site after repair shows whether the cut disabled the gene or inserted the intended change; an off-target check sequences similar sites elsewhere.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: the coding sequence AUG CCU GGA UAA reads in codons of three. Delete the fourth base (the first C). The sequence becomes AUG CCG GAU AA: the first codon is intact, but every later codon is shifted, and the stop codon is destroyed — the ribosome reads on into wrong codons. A substitution of that same C to A instead gives AUG CAU GGA UAA: only the second codon changes.

Example:

A coding sequence of 30 bases loses one base near the start. How many codons are potentially misread, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation? (Answer: 30/3 = 10 codons; losing one base near the start shifts all 10, while a substitution would have changed at most one.)

Check the conclusion and its limits

• This simple model covers the coding region; mutations in control regions can change how MUCH protein is made without changing its sequence. Gene editing's safety depends on off-target rates measured experimentally, not on the guide's design alone.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

A mutation is always harmful and always changes the protein. This claim is false: silent substitutions change the DNA but not the amino acid, many mutations fall outside coding regions, and a few mutations are beneficial — variation from mutation is the raw material of evolution.

Key:

Mutations and gene editing: substitutions change one codon; insertions and deletions shift the reading frame and usually destroy the protein. CRISPR-Cas9 edits by guide-RNA targeting plus a two-strand cut, with results checked by sequencing.

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 根尖画像には、有糸分裂の異なる段階にある細胞が含まれる。スナップショットで分裂中の細胞の割合を推定することはできるが、観察された単一の細胞の時間を直接計測することはできない。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• DNA複製是有糸分裂の前に行われる。有糸分裂は姉妹染色体を分離させ、娘核における染色体数を維持する。減数分裂は相同染色体の分離を含み、通常は染色体数を半分にしながら多様性を生じる。
• ミトシス指数: 分裂期にある細胞の割合；姉妹染色分体: 分裂前の複製染色体の1本 copy。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 指定された規約に基づき、着絲点の数で染色体を数えよ。DNA量と染色体数は異なる quantity である。交叉（交差）と独立の法則は減数分裂による多様性に寄与する。
• 準備した根尖スライドまたはラベル付き画像を使用する。カウント前にカウントルールと視野の選択を定義する。分裂細胞と損傷のある細胞や判別が困難な細胞を区別し、除外されたサンプルを報告する。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：25個の分裂細胞中、200個のカウント対象細胞。ミトシス指数 = 25/200 = 0.125、すなわち12.5%。この比率から各期の長さを推定するには、一定で代表的な細胞集団であるという仮定が必要である。

例：

18個の分裂細胞が120個のカウント対象細胞に存在する。ミトシス指数をパーセントで計算せよ。同じ手順を用いる：既知量 → モデル → 関係式 → 数値代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• DNA複製はDNA量を直ちに倍加させるが、染色体数を直ちに倍加させるわけではない。減数分裂は単に同一の二倍体細胞を2つ生成するものではない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

着丝点（セントロメア）の定義に従えば、DNA複製は直ちに染色体数を倍増させるという主張は誤りである。複製はDNA量を増加させるが、染色体数を即座に倍増させるわけではない。減数分裂は単に2つの同一な二倍体細胞を生み出すものではない。

重要：

細胞分裂：核と染色体を注意深くカウントせよ。指定された定義に従って着丝点の数で染色体をカウントする。DNA量と染色体数は異なる概念である。交叉（クロスオーバー）と独立の分配は減数分裂による変異に寄与する。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 植物組織は異なる溶液中で質量を増減する。正味の水の移動方向は、水分子が実際に移動するかどうかに依存せず、水分ポテンシャルの違いによって決まる。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 水は透水性膜を通じて高い水分ポテンシャルから低い水分ポテンシャルへ移動する。溶解した溶質は、選択された参照に対して溶液からの水の逸出傾向を低下させる。植物の細胞壁は水が入った際に圧力を発生させることを許容する；組織の振る舞いは溶質濃度だけでは説明できないことがある。
• 水分ポテンシャル：系間での水の移動傾向を比較するために用いられる指標；膨圧（turgor）：植物細胞の内容物が細胞壁に対して発揮する圧力。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 質量変化ゼロは、実験条件下で測定期間中に正味の移動がないことを示唆する。しかし、それはすべての単一細胞が同じポテンシャルを持つことや、分子交換が停止することを意味しない。初期サンプル質量が異なる場合は、変化率を比較せよ。
• 教師が承認した溶液中で、繰り返し同じサイズの植物サンプルを用いる。組織由来、温度、体積、時間を一定に保ち、秤量前に一貫して拭き取る。初期／最終質量を記録し、溶液濃度に対して変化率をプロットする際、変異および補間されたゼロ変化点の不確かさを維持せよ。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知: 5.00 g の組織試料が 5.40 g に変化する。質量変化率 = (5.40−5.00)/5.00×100 = +8%。これは測定条件下での純粋な水分の流入を示唆する。変化ゼロの別試料は純粋な移動の平衡と一致するが、この質量法では細胞圧を独立して測定できない。

例：

組織サンプルが 4.00 g から 4.20 g に変化した。質量変化率を計算せよ。同じ手順を用いる：既知の数量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• このSL準備焦点は、定性的な水分ポテンシャル推論と質量変化証拠を使用する。定量の溶質／圧力方程式は、正確なガイドレビュー待ちで別々のHL準備ケースに残されている。拭き取りの変異や組織損傷は観察結果を変化させる可能性がある。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

正味質量変化がゼロであることは、水分子の移動がすべて停止したことを意味するわけではない。この主張は誤りである：本SL準備焦点では、定性的な水ポテンシャルの推論と質量変化の証拠を用いる。定量的な溶質/圧力方程式は、ガイドラインの最終確認を待って別個のHL準備ケースに保留される。紙で水分を取り除く際のばらつきや組織の損傷により、観察された結果が変化する可能性がある。

重要：

水の移動：ポテンシャルと正味の変化を比較する：測定期間中に正味の質量変化がない場合、実験条件下での正味の移動がないことを示唆するが、すべての個々の細胞が同じポテンシャルを持つことや、分子交換が停止することを意味しない。初期サンプル質量が異なる場合は、変化率を比較する。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 配偶子（生殖細胞）は通常、染色体セットが1組含まれるのに対し、受精によって2組が結合する。世代間を通じて染色体数を維持するには、両方のプロセスが必要である。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 減数分裂は、二倍体の始原細胞からハプロイド細胞を生成する際に染色体数を減少させる。減数分裂Iでは相同染色体が分離し、減数分裂IIでは姉妹染色分体が分離する。受精によりハプロイドの配偶子核が結合して二倍体の受精卵となる。有性生殖は既存の対立遺伝子の新たな組み合わせを生み出すことができる。
• ハプロイド: 指定された生命周期において染色体セットが1つある状態；受精: 配偶子核の融合により受精卵を形成する過程。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 相同染色体と姉妹染色分体を区別し、染色体数とDNA量を区別せよ。減数分裂前の複製はDNAをコピーするものの、染色体セット数を倍増させるわけではない。交叉交換と独立分配は遺伝的多様性に寄与し、ランダムな受精はさらに組み合わせを変化させる。これらのプロセスは、あり得るあらゆる条件下で個体すべてが遺伝的に固有であることを保証するものではない。
• 染色体数が明記されたラベル付きのモデル生物を使用する。複製、減数分裂I、減数分裂II、受精における染色体セットの追跡を行う。個人や生殖健康に関する情報ではなく、匿名のモデルデータを用いる。生物の生命周期を慎重に比較する；開花植物と動物の生殖構造には独自の追加指導が必要である。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：あるモデル生物は二倍体染色体数 2n=12 を持つ。配子では n=6 である。受精後、受精卵は 12 本の染色体を持つ。6組の独立分配的染色体対があり、交差交換を無視する場合、配子内の母方/父方染色体組み合わせは 2⁶=64 通りあり得る。これは個々の表現型の確率ではなく、モデルによるカウントである。

例：

モデル生物は二倍体染色体数 20 を持つ。配子には通常何本の染色体があるか？同じ手順を用いる：既知の数量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 配子は通常の細胞のサイズを半分にすることで作られるわけではない。独立分配のカウントは異なる相同対の代替要素を前提としており、交差交換の結果は含まれない。ヒトおよび植物の生殖は単一遺伝子のポンネット格子で完全に置き換えることはできない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

DNA複製だけで二倍体細胞が四倍体細胞になるという主張は誤りである：配子は通常の細胞のサイズを半分にすることで作られるわけではない。独立分配のカウントは異なる相同対の代替要素を前提としており、交差交換の結果は含まれない。ヒトおよび植物の生殖は単一遺伝子のポンネット格子で完全に置き換えることはできない。

重要：

有性生殖：減数分裂と受精は異なる役割を持つ。相同染色体と姉妹染色单体を区別し、染色体数をDNA量と区別せよ。減数分裂前の複製はDNAをコピーするが、染色体セットの数は倍加しない。交差交換と独立分配は遺伝的多様性に寄与し、ランダムな受精はさらに組み合わせを変化させる。これらのプロセスは、あらゆる想定される条件下で必ずしもすべての個体が遺伝的に異なることを意味するものではない。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 2人の親が劣性アレルを保持していても、関連する表現型を表出しないことがある。子孫の表現型が親と一致する必要はない。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• アレルは遺伝子のバリエーションである。遺伝子型はアレルの組み合わせを示し、表現型は発現した特徴で、遺伝子型や環境の影響を受ける。優性・劣性はアレル間の関係を指し、頻度を指すわけではない。
• アレル：遺伝子の変異形；ゲノタイプ：生物が持つアレルの組み合わせ。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 単純一形質交配 Aa × Aa において、生殖細胞は A または a を持つ。独立した生殖細胞の組み合わせにより、AA、Aa、Aa、aa が生じる。予測される確率は多数の可能な受精を表しており、特定の順序で出生的な結果を保証するものではない。
• グリッドを作成する前に、親の遺伝子型と生殖細胞を記す。遺伝様式と表現型の定義を明記せよ。 pedigree（家系図）を用いてモデルとの整合性を確認し、小さな家族データのみから断定してはならない。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：完全優性における Aa × Aa の交配。aa の確率は 1/4 = 25%。優性表現型の確率は 3/4 = 75%。4人の子供が生まれたとしても、必ずしもちょうど1人が劣性表現型になるとは限らない。

例：

Aa × aa において、子世代の何パーセントが aa になると予測されるか？ 既知の数値 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位および解釈の同一手順を用いること。

結論とその限界を確認する

• 優性対立遺伝子が稀であることはあり得る。変異は新たな多様性の源であり、自然選択は既存の変異間の相対的な生存・繁殖の成功度を変化させるものであり、変異を特定の目標へ誘導するものではない。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

優性対立遺伝子は集団内で最も頻度の高い対立遺伝子でなければならない。この主張は誤りである：優性対立遺伝子が稀であることはあり得る。変異は新たな多様性の源であり、自然選択は既存の変異間の相対的な生存・繁殖の成功度を変化させるものであり、変異を特定の目標へ誘導するものではない。

重要：

遺伝、変異、確率：単純一形質交配 Aa × Aa において、生殖細胞は A または a を持つ。独立した生殖細胞の組み合わせにより、AA、Aa、Aa、aa が生じる。予測される確率は多数の可能な受精を表しており、特定の順序で出生的な結果を保証するものではない。

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: hormones and cell signalling from D.3.1–D.3.2, and percentages from mathematics. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• After a large meal your blood glucose jumps, yet within an hour it returns to near where it started — and after a night without food it still does not collapse. What keeps it steady?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Homeostasis is the maintenance of a nearly constant internal environment around a set point. It runs on negative feedback 负反馈: a detector notices the change, a control centre compares it with the set point, and an effector produces a response that OPPOSES the change.
• For blood glucose: when it rises, the pancreas releases insulin 胰岛素, which makes liver and muscle cells take up glucose and store it as glycogen, so glucose falls. When glucose falls too low, glucagon 胰高血糖素 triggers the liver to convert glycogen back to glucose, so it rises. Each hormone switches off as the level returns to the set point.
• homeostasis: Maintaining a nearly constant internal environment around a set point; negative feedback: A control loop whose response opposes the original change; insulin: The hormone that lowers blood glucose by promoting uptake and storage; glucagon: The hormone that raises blood glucose by releasing stored glucose.

Choose evidence that can test it

• Measure blood glucose at intervals after a meal: the model predicts a rise, a peak, and a return towards the set point as insulin acts — and the same record shows insulin rising before glucose falls, the cause arriving before the correction.
• Compare a person whose pancreas cannot make insulin: glucose stays high after a meal, direct evidence that insulin is the link between the detector and the response.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: a person's blood glucose rises from a set point of 5.0 to 7.0 mmol/L after a meal. Change = final − initial = 7.0 − 5.0 = 2.0 mmol/L. Percentage deviation = 2.0/5.0 × 100 = 40% above the set point. Negative feedback acts until the value returns close to 5.0 mmol/L.

Example:

During a fast, blood glucose falls from 5.0 to 4.2 mmol/L. Find the percentage deviation from the set point and name the responding hormone, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: change = 4.2 − 5.0 = −0.8 mmol/L; deviation = −0.8/5.0 × 100 = −16%; glucagon responds to raise it.)

Check the conclusion and its limits

• Homeostasis is NEAR-constant, not fixed: the value oscillates around the set point because each response takes time. This model covers blood glucose; temperature, water and carbon dioxide each have their own detectors and effectors with the same logic.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

Negative feedback makes the measured value negative. This claim is false: "negative" means the response OPPOSES the change — a rise triggers a fall and a fall triggers a rise. The measured value stays positive and close to the set point.

Key:

Homeostasis: detector → control centre → effector loops keep internal conditions near a set point by negative feedback. Insulin lowers raised blood glucose; glucagon raises lowered blood glucose; the loop switches off as balance returns.

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: variation and inheritance from D.1 and evolution evidence from A.4.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• After several dry summers, most plants in a population have deeper roots than their grandparents' generation did. Nobody chose this — how did the population change?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Natural selection needs three ingredients: inherited variation 变异 exists in the population; a selection pressure 选择压力 makes some variants survive and reproduce better than others; and the successful variants' alleles become commoner in the next generation. Over generations the population's traits shift.
• Selection does not create mutations and no individual evolves: random mutation supplies the variation BEFORE the pressure acts, and it is the population's allele frequency 等位基因频率 that changes, not any one organism.
• natural selection: The process by which heritable variants that fit the environment leave more offspring, changing allele frequencies over generations; variation: Inherited differences among individuals of a population; selection pressure: An environmental factor that affects survival or reproduction; allele frequency: The proportion of one allele among all copies of that gene in a population.

Choose evidence that can test it

• The model predicts the direction of change: after repeated droughts, measure the deep-root allele's frequency in stored seed collections or dated samples — it should rise. If it does not, the explanation fails.
• A fair test compares the SAME population across time or matched populations across a boundary, so that migration or sampling differences cannot fake the shift.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: before the droughts, 200 gene copies include 90 copies of the deep-root allele; after several generations, 120 of 200. Allele frequency = copies of the allele / total copies. Before: 90/200 = 45%. After: 120/200 = 60%. The frequency rose by 15 percentage points — evidence of selection acting on the population.

Example:

In a new generation, 140 of 200 copies carry the deep-root allele. Find the frequency and the change from the previous generation using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: 140/200 = 70%; change = 70% − 60% = +10 percentage points. Frequencies of two alleles at one gene sum to 100%.)

Check the conclusion and its limits

• A frequency shift shows association between the trait and survival; proving the mechanism needs the variation to be heritable and the survival difference measured. Genetic drift in small populations can shift frequencies with no selection at all.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

An organism develops a useful adaptation during its lifetime because it needs one. This claim is false: mutation is random with respect to need — the deep-root alleles existed before the drought. Selection only changes which variants leave more offspring; individuals do not evolve.

Key:

Natural selection: inherited variation + a selection pressure + differential reproduction shifts allele frequencies over generations. Track the shift with allele counts divided by total copies, and remember that the population evolves — never the individual.

Supported SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

Prerequisites: populations and ecosystems from D.4.1 and energy flow from earlier ecology. Each lesson develops its own method before independent transfer.

These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

What would explain this observation?

• A fishery that harvests the same tonnage every year can thrive for decades, while a neighbouring one collapses in five. Both fish the same sea — what separates them?
• Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

Build the model

• Populations cannot grow without limit. The logistic model 逻辑斯蒂模型 shows growth slowing as resources run short, levelling at the environment's carrying capacity 环境容纳量 — the largest population the habitat can support. Food, space, disease and predation supply the limits.
• A renewable resource 可再生资源 is sustainable only when harvest stays at or below regrowth. Change is constant in ecosystems: climate shifts, species arrive, and human activity alters habitats, so management must track stocks and adjust.
• logistic model: Growth that levels at the carrying capacity as resources become limiting; carrying capacity: The largest population an environment can support; renewable resource: A resource that regenerates, such as a fish stock or a forest.

Choose evidence that can test it

• Compare the stock before and after each harvest season: a sustainable fishery holds the stock near its level, while decline year on year means harvest exceeds regrowth. Distinguish a falling stock from a falling CATCH, which can hide the decline until late.
• Track the same population over several years rather than once; a single count cannot show a trend.

Work from known quantities

• State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
• Known: a fish stock is 1,000 tonnes and regrows 100 tonnes per year. A harvest of 150 tonnes per year gives net change = regrowth − harvest = 100 − 150 = −50 tonnes per year. After two years the stock is 1,000 − 2 × 50 = 900 tonnes — a sustainable harvest at this regrowth is at most 100 tonnes per year.

Example:

After better management the regrowth is 120 tonnes per year and the harvest quota is set at 80 tonnes per year. Find the yearly change in the stock and the stock after three years from 900 tonnes, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: net change = 120 − 80 = +40 tonnes per year; after three years, 900 + 3 × 40 = 1,020 tonnes — the stock recovers.)

Check the conclusion and its limits

• The balance model assumes a constant regrowth rate; in reality regrowth depends on the stock size itself, collapsing fastest when the stock is already small. One year's figures cannot establish a trend — management needs the whole time series and honest catch reporting.
• Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

Warn:

A renewable resource cannot be used up. This claim is false: renewable means it CAN regenerate, not that it always outpaces use — a stock harvested faster than its regrowth shrinks every year and can collapse entirely, as overfished cod stocks did.

Key:

Sustainability and change: populations level at the carrying capacity, and renewable resources stay only if harvest ≤ regrowth. Track stocks over time and set harvests from measured regrowth, because ecosystems never stand still.

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 寒暖差1日だけでは、地球温暖化が否定されるわけではない。天気は短期的な状態を表し、気候はより長い時間スケールおよび広範な地域における分布を表す。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 地球エネルギー収支には、入射太陽放射、反射、吸収、および outgoing infrared radiation（赤外線放射）が含まれる。温室効果ガスは赤外線を吸収・放射する。フィードバックは初期の強制要因に対する応答を変化させることがある。
• 緩和策（mitigation）：環境変化の原因に対する対策；適応（adaptation）：環境影響からの被害を軽減する対策。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 原因を取り除く「緩和策」と、影響による被害を軽減する「適応策」を区別すること。政策評価には、有効性、コスト、公平性、不確実性に関する証拠が必要であり、一つの基準だけで決定は下されない。
• 一貫したベースラインを用いて複数年のデータを比較すること。対象地域、期間スケール、不確実性を明記すること。HLでは、これらを単なる追加の定義として扱うのではなく、管理上の意思決定と法律、経済学、倫理との関連性を結びつけること。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：表面が 200 の電力単位を受け取り、50 を反射している。吸収された入射量 ＝ 入射量 − 反射量 ＝ 200 − 50 ＝ 150。反射率 ＝ 50 / 200 ＝ 0.25 ＝ 25%。反射率の変化は、このモデルにおいて吸収される収支に影響を与える。

例：

流入エネルギーは 240 単位であり、反射エネルギーは 72 である。反射率のパーセンテージを求めよ。同じ手順を用いる：既知の数量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 温室効果とオゾン層破壊は異なるプロセスである。炭素フットプリントの見積もりは、そのシステム境界に依存する。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

1つの局地的な気象観測が全球の気候トレンドを確定させるという主張は誤りである：温室効果はオゾン層破壊とは異なるプロセスである。カーボンフットプリントの見積もりは、そのシステム境界に依存する。

重要：

気候証拠、エネルギー収支および政策：原因を取り除く「緩和策」と、影響による被害を軽減する「適応策」を区別すること。政策評価には、有効性、コスト、公平性、不確実性に関する証拠が必要であり、一つの基準だけで決定は下されない。

サポートSLの焦点領域。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• ほぼすべてのデータ点を通る直線は有用だが、その傾きには不確かさが残る可能性がある。グラフは、測定範囲内でのモデルの妥当性を示す証拠となる。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 偶然誤差により反復読み取り値が異なる。系統誤差は結果を一方向にずらす。絶対不確かさは測定値と同じ単位を持つ；相対不確かさや百分率不確かさは、不確かさを測定値と比較するものである。
• 不確かさ：測定結果に対する定量化された制限；系誤差：一貫した測定バイアス。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 積または商に対しては、分率不確かさを加算することが最大不確かさの一般的な近似法である。差に対しては絶対不確かさを加算する。ゼロでない切片はオフセットや不完全なモデルを示唆することがある。
• 軸に単位を表示し、適切なスケールを選択する。妥当な場合は不確かさバーを描き、各点を結ぶのではなく最小二乗近似直線（ベストフィットライン）を描く。課程方法で求められた場合、最も急な傾きと最も緩やかな傾きの可能性のある値を推定する。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：長さ = 50.0 mm、不確かさ = 1.0 mm。百分率不確かさ = 絶対不確かさ／値 ×100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%。2つの独立して測定された量の商で、最大百分率不確かさが2%と3%の場合、合計された最大推計値は5%である。

例：

40 cmの読み取りには1 cmの絶対不確かさがある。百分率不確かさを求めよ。同じ手順に従う：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 反復読み取りは平均値の偶然不確かさを減少させるが、ゼロ誤差を自動的に除去するわけではない。測定値の精度を超える桁数の小数点以下は表示しないこと。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

測定を繰り返すことで校正オフセットが常に消除される。この主張は誤りである：反復読み取りは平均値の偶然不確かさを減少させるが、ゼロ誤差を自動的に除去するわけではない。測定値の精度を超える桁数の小数点以下は表示しないこと。

重要：

不確かさ、傾き、モデル検証：積または商に対しては、分率不確かさを加算することが最大不確かさの一般的な近似法である。差に対しては絶対不確かさを加算する。ゼロでない切片はオフセットや不完全なモデルを示唆することがある。