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7/10(水)助成金授与式

弘済会より、「学校研究助成金」「国際教育支援授業」として助成金が授与されました。
有効に活用させていただきます。 
 

          授与式の様子

SS生物ユニットで「ウニの受精と発生を観察しよう」を行いました。

    平成25629日(土)午前および630日(日)午前に、スーパーサイエンススクール(SSH)のSS生物ユニットの講座として「ウニの受精と発生を観察しよう」を実施しました。


    今年はタコノマクラとムラサキウニの2種類のウニを用いて、受精と発生の様子を比較しながら観察しました。それぞれの卵を生徒一人ひとりが受精させて、その受精膜が上がる瞬間や自分が受精させた胚や幼生を継続的に観察しました。
 
 
ムラサキウニの採卵
 
卵に精子を滴下し、受精させる。
 
受精や卵割、胚を観察する。 
 
タコノマクラの8細胞期。第三卵割で8個の同じ大きさの割球になる。
 
  採卵・採精の方法や受精卵の卵割、原腸胚、プリズム幼生、プルテウス幼生の各発生段階の形態、卵のゼリー層、精子を実物で観察し、生物の発生学の基本を体験的に学習することができました。
 
翌日、孵化した胚は水面に泳ぎ上がってくる。
 
 
タコノマクラのプルテウス幼生。体壁に赤い色素細胞が見られる。
 
  講座の最後には、偏光板を顕微鏡につけて、炭酸カルシウム結晶の複屈折性を用いて光らせたプルテウス幼生の骨片を観察しました。
 
偏光で観察したムラサキウニのプルテウス幼生。骨片が光って見える。
 
偏光で観察したタコノマクラのプルテウス幼生。
 
  また、観察に先立って行った講義では、「棘皮動物の種類と特徴」や「ウニ卵の発生」について、映像とスライドを用いて体系的に幅広く深く学びました。 

 
 この講座を受講した生徒は、生命の誕生や生物の体のつくり方について興味を持ち、生物の学習意欲向上や生命科学分野への進学につながると思います。

SS生物ユニットで「光る大腸菌をつくろう!」を行いました。


   平成25年6月22日(土)午後および23日(日)午前に、スーパーサイエンススクール(SSH)のSS生物ユニットの講座として「光る大腸菌をつくろう!」を1・2・3年生の希望者27名を対象に実施しました。
 
 
    この講座の目的は、オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする遺伝子を組み込んだプラスミドDNAを大腸菌に導入し、発現させ、大腸菌を発光させる実験をとおして、遺伝子の発現調節や形質転換等のバイオテクノロジーと分子生物学の基礎を体験的に楽しく学習することです。
 
   当日は知的好奇心の旺盛な生徒で生物講義室が埋まりました。講座では、まず、スライドで2008年ノーベル化学賞受賞の下村脩先生が発見したオワンクラゲの緑色蛍光タンパク質の生物研究への応用や細菌の形質転換の方法と選別のしくみ、導入したプラスミドの遺伝子形質発現のしくみ等について講義を聴き、その理解を深めました。

    続いて生物実験室に移動して大腸菌を用いた形質転換の実験をしました。実験は、生徒自身が実験操作の意味や目的を思考し、判断し、操作すること、および充実した個別指導ができるよう二人一組または一人ずつに分かれて少人数で実施しました。実験では細菌学実験の基本操作を体験しました。

 
スタータープレートの大腸菌コロニーをチューブの緩衝溶液にとかす。
 

    講座はほぼ3時間連続しましたが、どの生徒も講義や実験に向き合う姿勢はとても意欲的で、最後まで集中力を切らさず、熱心に取り組んでいることが印象的でした。

 ヒートショックをしてLB培地に懸濁した大腸菌をプレートにまいて広げる。
 
   翌23日(日)は、前日の実験の結果とその考察をしました。まず、培地の種類によるコロニー(細胞集団)形成の有無とコロニーの形態の特徴や数を観察しました。次に、形成されたコロニーに紫外線を照射して発光の有無を確認し記録をとりました。最後に培地に添加した抗生物質や発現調節をする物質の有無により、コロニーの形成や発光に違いが生じた理由を考察しました。
 
左から
紫外線で緑色蛍光を発光する大腸菌コロニー(+DNA  LB/amp/ara)
形質転換したがアラビノースがないので発光しない大腸菌コロニー(+DNA  LB/amp)
形質転換していないのでアンピシリンを添加した培地では生育できない(-DNA  LB/amp)
一面に大腸菌が密に生育する(-DNA  LB)
 
+DNA:プラスミドDNAを加えた大腸菌
-DNA:プラスミドDNAを加えていない大腸菌
LB:LB培地(大腸菌の生育に使用する培地)
amp:抗生物質のアンピシリンを添加
ara:アラビノース(GFP遺伝子を発現させる物質)を添加
 
 プラスミドが導入されたが、光っていない大腸菌コロニーにアラビノースを添加して発光するかを確かめる。 
  
    この講座に参加した生徒は、形質転換の実験を体験したことで、遺伝子を操作して目的の物質を生産するバイオテクノロジーの理解が深まったと思います。この体験は今後の生物の学習や進路選択によい影響を与えることでしょう。