科学的方法が身につく実験教材の開発

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平成24年度から導入される新指導要領に新設された基礎生物では、最初に(1)生物と遺伝子としてDNAを学ぶ。分子生物学の領域はますます重要視されている。分子生物学の特徴は、個々の生命現象を物質のレベルで明らかにすることである。難しいと言われる分子生物学の領域で、適切な実験系を開発することは、生徒の好奇心・興味を喚起することになる。そこで、「生物」の立場から、「科学的に調べる方法は勿論、調べる能力や態度を養うことができるようになる。」実験系を、Glom遺伝子を題材にした実験系を構築することにより、開発してきた。名古屋大学大学院生殖分子情報学研究室において、実験の方法他を研修させていただき、勤務校にて予備実験の後、生徒実験として実施した。開発した実験は以下のように構成されている。(1)Glom遺伝子を大腸菌に導入し、形質転換させる実験(2)形質転換した大腸菌のコロニーPCRにより、Glom遺伝子の存在を検出する実験(3)形質転換した大腸菌中に、Glomタンパク質が発現していることをSDS-PAGEにより検出する実験(4)Glom遺伝子を同定した真正粘菌の変形体においてGlomの分布をin situハイブリダイゼーションにより確認する実験実験(1)においては、形質転換菌の核が凝縮している様子の蛍光顕微鏡観察が可能であり、生命現象を目で確認できる。実験(2)においては、菌からDNAを精製し、DNAの塩基配列を調べる実験も実施した。これらの実験により、生命現象を自分の目で確認できるので、生徒の好奇心を十分に満足させることが可能である。また、実験を経験しながら、未知の遺伝子のはたらきを研究する場合の実験の組み方を学ぶことも可能である。