2023年7月の記事一覧

　３年生、生物の選択クラスで、ｐGLOバクテリア遺伝子組み換えキットを使った、遺伝子導入実験を行いました。

生徒の感想　　(３年６組　　滝澤樹乃　　行田市立西中学校出身）

　今回は２日間にかけて遺伝子組み換えの実験をしました。この実験は、故意に、大腸菌が持っていない遺伝子を取り込ませ（遺伝子導入）、その新しい遺伝情報を大腸菌内で発現させるというものです。

　遺伝子組み換えは、世の中に存在しない生物を生み出すので、取り扱いがとても重要です。言葉で表すとすぐできるように感じてしまうでしょう。実際は、５０分でやるのは難しく、いかに班員で協力してスピーディーに取り組むことが大切かを実感しました。

　また、今回は初めて少量の液体を測り取りました。まだまだ使ったことのない器具もあるので、今後の実験で新しいことをやるのが楽しみです。

この実験では、生物発光するクラゲのGFP（紫外線を当てると、鮮やかな緑色の光を発するタンパク質）の遺伝子を専用の大腸菌に取り込ませ、GFPを持つ大腸菌（紫外線を当てると緑色に光る大腸菌）を作り出します。

最初に机や手を消毒します。

専用の大腸菌を培養したプレートより大腸菌をチューブに取ります。

つぎに、pGLO（GFP遺伝子を含んだプラスミド）溶液からプラスミドを取り大腸菌に加えます。(＋DNA)

この時、コントロールとしてプラスミドを加えないものも用意します。(ーDNA）

氷上で１０分ほど静置した後、４２℃のお湯に５０秒間付け、氷上に戻し２分間静置します。(ヒートショック）

そのあと大腸菌の栄養となるLB培地を加え１０分ほど室温で放置します。ここで大腸菌はプラスミドを取り込んでいるはずです。

その間に、プラスミドDNAに紫外線を当てて光るかどうかの確認をしました。

DNAだけでは緑色に光りません。

遺伝子導入した大腸菌と、導入していない大腸菌を寒天培地のプレートにまき、ひとまとめにして３７℃で一日培養します。

次の日、培養したプレートを取り出し、観察します。

UVライトボックスに入れて、覗くとGFP遺伝子が発現したものだけが、緑色に光っています。

△左上と右下のプレートは、遺伝子導入をしていないもの（－DNA）、左下と右上は遺伝子導入をしたもの（＋DNA）です。左下のプレートだけが、GFPを作り緑色に発光しています。

最後に机と手を消毒し、使用した器具なども滅菌して処分します。バイオハザードを起こさないために！

　地学基礎の授業で、火成岩についての実験を行いました。火成岩はマグマが冷えて固まった岩石であり、急激に冷え固まってできた火山岩と、ゆっくりと冷えて固まった深成岩に分けられます。

　いくつかの火成岩を肉眼観察で分類しその特徴をつかみ、それらの岩石の密度を測定し、密度と地球内部の構造を考える実験です。

生徒の感想　　(2年　1組　芦原漣　　坂戸市立住吉中学校出身）

　ルーペを使い、火成岩に光沢があるかどうかを基準として火山岩と深成岩に分類した。そして同じ岩石組織のグループ内で色調の順（黒っぽいものから白っぽいもの）に並べた。

　火成岩の密度測定では、アルキメデスの原理を利用し、形のバラバラな岩石の体積を求めることができた。今回の密度測定の結果から、地球の層がどのような岩石に近いのかが分かりおもしろかった。また実際に岩石にさわることで特徴をよく知ることができた。

まずは、6種類の火成岩の岩石標本(岩石の小さい塊)をルーペでよく観察します。岩石の組織から火山岩と深成岩に分類し、色調からさらに岩石を特定していきます。

次に岩石の密度を測定します。それぞれの岩石とボルト(鉄の塊)の重さを測り、アルキメデスの原理を利用して、それぞれの岩石とボルト(鉄)の体積を測ります。重さと体積から密度を計算します。

中には、水に入れると気泡が出てくる岩石もありました。こういった岩石は、隙間が多く、密度は小さいと予想できます。

地球の内部は地球表面から　地殻上層部・地殻下層部・上部マントル・核　と層状構造をしています。それぞれの層の平均密度と、今回測定した深成岩と鉄などの密度とをくらべ、それぞれの層はどの岩石に近いかを考察しました。

手元の岩石から、地球の内部を想像できる機会となりました。

　1年生の生物基礎では、酵素の最適温度・最適pHを調べる実験を、ネットや教科書・資料集などの資料を基に自分たちで組み立てて行う実験をしています。今回は1年6組にお邪魔しました。

生徒の感想　　(1年6組　　江原颯太　　深谷市立川本中学校出身）

　カタラーゼの最適温度、最適pHを調べる実験で、酸性・アルカリ性・中性の液体に過酸化水素水を加えてから液温を０℃・20℃・40℃・70℃にし、そこに肝臓を加えてカタラーゼの反応を見た。私たちは、今回のような実験は高校生となって初めて行いました。中学とは違い、手順や必要な道具など詳細なことは、自分たちで調べたり考えたりしなければなりません。私たちの班では、過酸化水素水を加えるのを忘れてしまったり、試験管の数が足りないなどハプニングもあったが、この実験を通してカタラーゼは中性でヒトの体温位が最も活発に反応することに気づけました。

実験の前に実験計画を班で話し合い、実験計画書を提出します。

　試料は肝臓に含まれるカタラーゼを使います。カタラーゼがどんな酵素か調べ、”カタラーゼが熱で失活することを調べる実験”と、”カタラーゼの最適pHはほぼ中性であることを確認する実験”を考えます。

　使用する器具や薬品、装置も用意してあるものから、必要な数を自分たちで考え使います。用意している以外のものが必要になれば計画書に書いておきます。（そうすることで、実験の日までに用意しておきます。）

実験当日！　各班で使うものを集め実験開始です！！

各班、各自の方法・順序で実験を行っています。一見するとみんなバラバラなことをやっているようにも見えます(汗)

最後は試験管などを洗ったり、道具を戻したりと片付けもきちんとします。

班で実験のまとめをして、考察します。生徒は、考えることがたくさんあり大変ですが、深く理解する助けになるはずです。頑張れ！（毎回このような実験を行っているわけではありません。）