メダカを用いたDNAシークエンサーによる配列決定を取り入れた遺伝学実験の教材化

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【研究目的】本研究は奨励研究(課題番号20918004)として行った「メダカを用いたメンデル遺伝及びDNA解析による遺伝学実験の発展的な教材化の研究」を発展させ、DNAシークエンサーによる塩基配列の解読を取り入れ教材化することが目的である。【研究方法】T5と呼ばれる5重劣性突然変異体のヒメダカとHNIと呼ばれるクロメダカをかけ合わせたF1を用いた遺伝学実習の改良を行ってきたが、T5は五重劣性突然変異体であるため注目していない遺伝子座によって表現型がわかりにくくなる欠点があったので、基礎生物学研究所の協力を得てb遺伝子座と1f遺伝子座の二重劣性突然変異体を作出し、HNIのF1を使うことを試みた。本研究の成果を確認するために7月末に4日間かけて高校生対象の実習を行った。実習には二重劣性突然変異体のF1が十分な数そろわなかったので、T5のF1を用いた。実習の内容は(1)F1の配偶行動を観察しF2の卵を採取した。(2)F2の表現型が9:3:3:1に分離することを確認した。(3)F2胚からDNAを抽出し制限酵素断片長多型によりb遺伝子座と1f遺伝子座の遺伝子型を決定した。(4)b遺伝子座のマーカーの塩基配列が異なっていることをDNAシークエンサーによる配列の読み取りによって確認した。【研究成果】夏休みの実習は方法の(1)から(4)すべてについて良い結果を得ることが出来た。参加生徒の理解度も高かった。また、内容の(1)と(2)については本校の2年の授業でも行うことが出来た。また本校からメダカ胚を提供することで内容の(1)(2)(3)を法政女子高等学校でも実施することができた。したがって、本研究で開発した方法は標準的な方法として確立できたと考えている。基礎生物学研究所の協力を得てプライマーの改良を試みたb遺伝子座はすぐれたプライマーを設計することが出来た。このプライマーは7月に行った生徒実習で使用することが出来た。b遺伝子座と1f遺伝子座の二重劣性突然変異体とHNIのF1は夏休み中の実習には間に合わなかったがその後これを使ったDNA解析もうまくいくことを確認することが出来た。【今後に向けて】二重劣性突然変異体のF1を使って生徒実習を行うことと、1f遺伝子座のプライマーの改良が今後必要であると考える。1f遺伝子座のダイレクトシークエンスも実習に取り入れたい。