Development of teaching materials on DNA analysis techniques to investigate species in aquatic ecosystem

开发水生生态系统物种DNA分析技术教材

• 批准号: 22K02953
• 负责人: 尾山 廣
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02953/
• 关键词: 持続可能な開発のための教育(ESD); 環境教育; 種特異的; 環境保全; フィールド調査; リアルタイムPCR; 分子進化; 遺伝子発現; 環境DNA; ＰＣR分析; 生態調査; ESD

水圏生態系に生息する生物調査を目的としたＤＮＡ分析技術を教育現場に導入するために、２０２２年度は、基礎テーマの実験教材案の一部を改変し、高校２年生を対象に授業実践を行った。具体的には、淀川のワンドで採取したオオクチバスとブルーギルと推定される魚から肉片の採取、肉片からＤＮＡの抽出、種特異的なプライマー２種類を用いたリアルタイムＰＣＲによる種の同定を半日で実施した。インストラクター１名を配置して高校生５名で試行したところ、実験の進行は順調であったが、種の同定には至らなかった。生徒たちの採取試料、ＤＮＡの抽出実験、ＰＣＲ実験および日程（２日間を１日で実施）から問題点が抽出され、これらに基づく実験教材案の見直しを行った。また、操作手順の改善、特にリアルタイムＰＣＲの専用チップに反応液を注入する操作の実技指導の重要性が分かった。参加した高校生は、この内容に関する基礎的な知識を、生物基礎「生物と遺伝子」、「遺伝情報とタンパク質の合成」および「生態系とその保全」の単元で学習していたが、ＰＣＲの原理と分子進化は３年次の生物「バイオテクノロジー」や「生物の系統」で学ぶこととなるため、ＤＮＡ分析技術の原理と生態分析との関係性を２年生が理解するには、適切な副教材の導入が必要であることが分かった。さらに、環境ＤＮＡ分析の全体像を身近に感じる教材として、水槽飼育できる２種類のメダカの個体とメダカの飼育水槽の水から核酸を抽出し、リアルタイムＰＣＲで種を同定するモデル実験系を構築した。

Water in sha-lu ecosystems に interest-bearing す る biological investigation を purpose と し た DNA analysis を education field に import す る た め に, 2022 annual は, basic テ ー マ の be 験 の a textbook case を change - し, college 2 years を like に seaborne knowledge to be practice を line っ た. Specific に は, lake sichuan の ワ ン ド で take し た オ オ ク チ バ ス と ブ ル ー ギ ル と presumption さ れ る fish か ら meat の take, meat か ら の DNA extraction, species specific な プ ラ イ マ ー を 2 species use い た リ ア ル タ イ ム PCR に よ る kind の be を semidiurnal で be applied し た. イ ン ス ト ラ ク タ ー 1 を configuration し て university gave birth to five で trial し た と こ ろ, be 験 の は suitable survey で あ っ た が, kind of の with fixed に は to ら な か っ た. Raw ACTS た ち の take sample, DNA の spare be 験, PCR be 験 お よ び schedule 1 (2 day を で be applied) か ら problem point が spare さ れ, こ れ ら に base づ く be 験 textbook case の see straight し を line っ た. ま た, gunner shun の improve, に リ ア ル タ イ ム PCR の 専 with チ ッ プ に 応 solution を injection す る の operation be technical guidance importance の が points か っ た. Attend し た college は, こ の content に masato す る な knowledge を, biological basis "伝 of biological と son", "heritage 伝 intelligence と タ ン パ ク qualitative の synthesis" お よ び "ecosystem と そ の preservation" の 単 yuan で learning し て い た が, PCR の principle と molecular evolution は 3 years time の biological "バ イ オ テ ク ノ ロ ジ ー" や "biological の system" で learn ぶ こ と と な る た め の principle と ecological analysis, DNA analysis technology と の masato is sexual を 2 years が understand す る に は, appropriate な vice materials の import が necessary で あ る こ と が points か っ た. さ ら に, environmental DNA analysis の all を like a nearly に feeling じ る textbooks と し て, sink rearing で き る 2 kinds の メ ダ カ の individual と メ ダ カ の rearing water sink の か ら nucleic acid を spare し, リ ア ル タ イ ム PCR で kind を be す る モ デ ル be 験 department を build し た.

项目成果

Fabrication of high-power density biofuel cell using sericin electrolyte and anomalous proton conductivity

• DOI: 10.1016/j.susmat.2022.e00440
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Sustainable Materials and Technologies
• 影响因子: 9.6
• 作者: T. Kawabata;Y. Matsuo;Hidetoshi Teramoto;H. Oyama