生物(遺伝子)多様性を理解するためのカリキュラム開発

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目的本校の生物IIの履修者に対して行った生物多様性に関する調査では、「種」や「生態系」の多様性の理解度は高かったが、「遺伝子」の多様性については、ほとんど理解されていないことが判明した。新学習指導要領でも「遺伝子の多様性」の扱いは極めて薄く、実験教材も開発されていない。そこで、遺伝子攪乱が問題となっているゲンジボタルのミトコンドリアND5遺伝子について、近畿地方における遺伝子の多様性を調査し、その結果をもとに「遺伝子の多様性」に関するカリキュラムの開発を試みた。方法と結果次の3段階で実施した。1.遺伝子攪乱の実態調査。福井工業大学草桶氏が開発したミトコンドリアND5遺伝子のプライマーを用いた解析方法により、近畿地方の3地点でゲンジボタルの遺伝子多様性を分析した。その検証を行うため、外注によるシークエンス解析も実施した。その結果、プライマーによる判定とシークエンス解析は一致し、有効な方法であることが再確認された。しかし、この3地点においては、遺伝的変異はみられたが、すべて在来種であり、遺伝子攪乱は確認できなかった。2.生徒実習のための実験方法の開発とカリキュラム作成。そこで、福岡県および静岡県産の幼虫を資料に、プラーマーによる遺伝子多様性の教材開発を試みた。その結果、次の4点が判明した。(1)DNA抽出については、昆虫DNA抽出キットを利用することで15分で済み、純度は低いが解析に用いることが可能である。(2)授業での実践により、プライマーによる遺伝子解析の原理は、十分高校生に理解可能である。(3)解析で用いたソフトMEGAも使いこなせ、分子系統樹も容易に作成できる。(4)さらに実習を通して遺伝子多様性の理解が促進される。3.授業実践を通してのカリキュラムを評価。授業実践の結果、本開発カリキュラムは「遺伝子の多様性」の理解に有効であると判断できる。しかし、より詳細な事前指導を行う時間の必要性や、費用が高価である点が今後の検討課題である。