高校生物　　実験実習中心授業(後半）　by　池田博明　　

　1999年4月から約一年間，３年の理系『生物�U』で週３時間，『生物�TB』で週２時間の合わせて５時間の選択者を教えることになりました。生徒は２年生ですでに週４時間の『生物�TB』を修得しています。『生物�U』と『生物�TB』の内容を分割しています。月曜日は２時間連続授業なので�@�Aとして示しています。生徒には作業形式を含む問題集を１種持たせていて、授業はそれを中心に関連した実習を行ないます。

　　　　　　　　　　→　　【一学期の実験項目と学習内容　】　

　　　　　　　　　　→　　【　二年時の実験項目　】　　　　　　　　　　　　　

　　　　　二・三学期　　分野別　実験項目一覧

　○９月第一週は池田の母の死亡により課題プリントによる自習だった　

　○血糖値の測定　（14.Aug.)
　　夏休み中の補習にて．希望者のみ．
　　簡易血糖値測定器にて各自の血糖値を測定．
　　食後30分で再度血糖値を測定．

　　血液型の判定
　　ABO式血液型の判定．抗A血清および抗B血清を用いる．


　○血球プレパラートの観察・腎臓プレパラートの観察　（10.Sept.)
　　抹消血プレパラートにて赤血球と白血球の観察．
　　腎臓プレパラートにて糸球体・ボーマンのう・細尿管・毛細血管の組織像．

　○腎臓の構造　　（13.Sept.２時間)
　　ブタの腎臓の解剖．ブタの腎臓は２個で60円程度．
　　１）外形の観察・サイズ測定・重量測定
　　２）腎動脈・腎静脈・輸尿管の識別
　　３）腎動脈から墨汁の注入
　　４）半分にして観察・スケッチ
　　５）薄い切片を作成して検鏡し、ネフロンを観察

　　結果．ブタの腎臓１個の重量は１５０ｇ程度．
　　　　　　腎動脈など血管は切断されていて墨汁注入は困難だった．
　　　　　　しかし、注射針を付けてなんとか注入できた．
　　　　　　腎単位の墨入れは不十分だったが、
　　　　　前時にプレパラートで糸球体を検鏡していたため
　　　　　識別できた．また、糸球体内部にけっこう赤血球が残っていた．

　○ヒトの内分泌器官　（14.Sept.)　プリントによる解説　

　○筋肉の構造と筋収縮　（16.Sept.)
　　　１）サラダスパゲッティ（アクチンに見立てる）と
　　　いかすみスパゲッティ（ミオシンに見立てる）を使って
　　　横紋筋の構造モデルを作成し、すべり説を理解する。

　　　２）ホタテ（刺し身用）の貝柱を材料にグリセリン筋を作る　

　○花粉管の伸長　（20.Sept.　２時間）
　　　１）10％ショ糖寒天培地を作る
　　　２）フィルムケースのフタ中央に流し込む
　　　３）ヒャクニチソウの花粉を採取する
　　　４）花粉を密に培地にまく．身の方をフタにする
　　　５）１５分後に顕微鏡で見る

　　　結果．発芽率は非常に低かったが伸長する花粉も少しあった．
　　　　１例だけ集中した花粉から四方に長く発芽した場合があった

　○減数分裂　ワークシート　　（20.Sept.）
　　　１）紙の上の染色体を切り出す　
　　　　　　２ｎ＝４　を３組
　　　２）減数第一分裂中期・第一分裂後期・第二分裂後期の
　　　　染色体の様子をシートに貼り付ける

　○減数分裂　シート　解説 (21.Sept.)
　　　１）花粉管の発芽を見る
　　　２）減数分裂解説
　　　　相同染色体　　二価染色体　　前減数　　縦列
　　　　ＤＮＡの量の増減

　○めしべの構造（子房と胚株）と果実　（22.Sept.)

　　　１）めしべの解剖
　　　　　ギボウシとオシロイバナのめしべを取る
　　　　　子房を横断して室数を数える
　　　　　めしべの子房が何枚の葉が合着して出来たかを考える
　　　２）果実の横断
　　　　　カキ・オクラ・ナス・ピーマンを横断する
　　　　　何室あるかを数える
　　　　　子房が何枚の葉が合着して出来たかを考える
　　　結果
　　　　　カキ（４室）　オクラ（５室）　ナス（３室）　ピーマン（３室）

　○シダ・コケ・プラナリアの採集　（27.Sept.)
　　　近くの渓流にて野外採集．シダを４種、ゼニゴケ１種
　　　渓流の石の裏から，プラナリア３頭を採る。

　○シダの胞子のうを観察・スケッチ　（27.Sept.)
　　　シダの体制と生活史を解説。その後シダの胞子のうを検鏡・スケッチ。

　○グリセリン筋の収縮　（28.Sept.)
　　　方法
　　　１）50%グリセリン筋を20%グリセリンに移す。数分
　　　２）さらにリン酸緩衝液に移し、10分。
　　　３）幅1mm以内に裂く。長さは20mm程度がよかった。
　　　４）スライドガラス上で長さを測定する
　　　５）ATPの2%リン酸緩衝溶液をかける
　　　６）２分後、長さを測定。
　　　結果
　　　ホタテの貝柱は初めて使用。
　　　ATPのＮａ塩も８年前に購入したものだったが、筋肉は65%から90%の収縮をした。
　　　筋繊維の長さは15-20mm程度がよかった。

　○卵黄と卵割の関係　（29.Sept.)
　　　解説のみ　

　（９月末から１０月５日まで文化祭関係行事のため特別日程）

　○ウニ卵の発生の観察　（6.Oct.）
　　　プレパラートによるウニ卵の発生過程の顕微鏡観察
　　
　○カエル卵　（樹脂に封入した標本）の観察　（7.Oct.)
　　　ウニ卵の観察の続き．カエル卵の観察．

　○血糖量の調節　（12.Oｃｔ．）
　　　プリントによる解説のみ。
　　　（膵臓の組織プレパラートがあればランゲルハンス島と
　　　　外分泌腺を検鏡・スケッチするのだが）　

　○発生しくみの探究　　（13.Oct.）
　　　解説とワーク。
　　　局所生体染色法の図解に色分けしてみる。

　　特別プログラム《白内障の手術の様子をビデオ撮影したものを見る》
　　　
　○植物ホルモン　（13.Oct.）　ワーク

　○植物ホルモンの実験（14.Oct.）
　　　解説とワーク。
　　　鉢植えの植物（インパチェンス）を観察。頂芽と側芽を観察する。　

　○サケの卵＝イクラの観察　（18.Oct.）：強端黄卵の例　
　　　イクラをスケッチする。油滴と胚盤の位置を指摘する。

　○プラナリアの再生　（18.Oct.）
　　　片刃カミソリでプラナリアに切れ目を入れる。
　　　プラナリアは切断前をスケッチし，切断面を書き入れる。
　　　切断後はシャーレに入れ，ふたをしてそのままエサをやらずに保管。

　○オナモミの実の観察とスケッチ　　（18.Oct.）：短日植物の例　
　　　棘の先が一方方向に向いているのに注目。

　○豆苗の頂芽を切断する　（19.Oct.）：頂芽優勢の実験
　　　豆苗はエンドウのもやしである。一番上の頂芽を取る。
　　　その下の葉の位置をスケッチしておく。葉は複葉で托葉があり，側芽は明瞭ではない。
　　　ミズゴケをしき，水を入れ，豆を並べる。数日後に観察する予定

　○豆苗をジベレリン液に浸ける（20.Oct.）：ジベレリンの実験　
　　　茎を５ｃｍに切りそろえる。
　　　ジベレリン液に浸ける。
　　　（ジベレリンA３を0.04ｇを湯煎したが，溶けない。
　　　アルコールを一滴垂らしたら，溶けた。加熱してエタノールを飛ばす。
　　　さらに0.5リットルの水に溶かしたので，約0.0001モル濃度となった）
　
　○人工イクラの作成　（20.Oct.）：魚類の人工卵
　　　方法
　　　１）アルギン酸ナトリウム水溶液を作る（濃度は２％程度。ただし溶けにくい。
　　　　　スターラーで半日溶かす）　　
　　　２）イクラの中に入れる色液を作る。紅茶や糖液とする。
　　　３）炭酸カルシウム１．５ｇを水１００ｃｃに溶かす。
　　　４）アルギン酸ナトリウム液と色液を同量ずつ混ぜ，ゾル液を作る。
　　　５）炭酸カルシウム液に駒込ピペットでゾル液を滴下する。
　　　結果
　　　　ゾル液の表面のアルギン酸ナトリウムがゲル化して膜となり，人工イクラができる。
　　　　ザルにあけて，水洗して食べてみる。
　　　解説
　　　人工イクラには油滴を注入している。　　　

　○ジベレリン処理の結果　（27.Oct.）　　生物�Tテスト返却　
　　結果の記録　１０月２０日の処理
　　　ジベレリン処理区が成長した組　４組
　　　水処理区の方が成長した組　　３組
　　　差が無かった組　　４組　

　　解説
　　　エンドウの豆苗では既に多量のジベレリンが出ているので
　　　外から与えたジベレリンの効果はほとんどない

　○頂芽切除による側芽の成長　　（28.Oct.）　生物�Uテスト返却　
　　　結果：
　　　　　頂芽のすぐ下の側芽が成長してきた苗が見られた。
　　　　頂芽を切断したとき，
　　　　そこに赤マジックで印を付しておけばよかった。
　　　　後で切断個所が分からないため。
　　　　直下の側芽よりさらにその下の側芽が発達した例が一例あった。　

　○プラナリアの再生の実験の結果　　（28.Oct.）
　　　再生の結果を記録した。１０日後だったが
　　　頭部は完全に再生した。
　　　傷つけた箇所は修復されていた。
　　　双頭の再生は見られなかった。通常の再生だけが見られた。
　　　しかし、再生個体は「かわいい」と評判だった。

　○遺伝　ワーク　（1.Nov.)　一遺伝子雑種の解説　
　　　ヒトの形質で，一遺伝子雑種と考えてもよいかどうかを調査結果をもとに推理する
　　　取り上げた項目：PTC感受性，血液型，巻き舌，組み手の親指，耳たぶ，耳垢，髪の毛，まぶた

　○ピーターコーンの粒の色の遺伝　　（1.Nov.に実習．2.Nov.に解説）
　　方法
　　　１）ピーターコーンを準備する
　　　２）サランラップを巻く。
　　　３）ラップの上からマジックで点を打ち，黄色と白色の粒の数を数える　　
　　　４）結果を整理する

　　結果（約４本分）
　　　黄色：白色＝1815粒：575粒＝3．15：１
　　　調査する本数を増やすほど３：１に近くなる
　　　数えた後で電子レンジで処理して食べるのが好評．

　　解説
　　　ピーターコーンはF２（雑種第２代）である。
　　　粒の色＝胚乳の色はキセニア である。
　　　また、胚乳の核相は３ｎである。　　　

　　　注記：キセニアとは被子植物で花粉提供者､つまりの父親の形質が母親
　　の株の種子の胚乳の形質にすぐに表現されることである。

【参考】バーバラ・マクリントックのトウモロコシの研究
　　1951年に斑入りトウモロコシの遺伝の研究で”動く遺伝子”を発見．

　○遺伝に関するワーク　（4.Nov.）：自家受精をくり返すと
　　雑種第ｎ代（Fｎ）はどうなるかを求めよ。自家受精の意義は？

　○ヒトの形質大調査の結果（8.Nov.)

一遺伝子雑種で説明できない形質：組み手で左親指が上が優性形質
　　　　　　親は両親とも右指上なのに、子供が左指上という家族がある。
　　　　　　そこで、優劣関係を逆転してみると、今度は両親とも左指が上で
　　　　　子供本人が右指上という家族もあった。
　　　　　　この形質は遺伝しない、または単純な遺伝ではないと結論できる。

　　なぜ劣性形質が多い例があるのか？
　　　　　生徒の意見：劣性形質の方が環境に適した場合があるから。
　　　　　その他にも、優劣が適不適に関係がない場合、祖先の遺伝子比率を
　　　　受け継いでいるから。　

　○二遺伝子雑種（8.Nov.）＋二遺伝子雑種の独立遺伝の例（9.Nov.）
　　ワーク．P−F1−F2の確認。補足遺伝（セキセイインコの毛色、スイートピーの紫花、
　　ニワトリのとさか）、抑制遺伝（カイコガのまゆの色）、同義遺伝（ナズナの果実の形）、
　　条件遺伝（カイウサギの毛色）。　

　○遺伝学史　（10.Nov.＋11Nov.）　別ファイルにあり　

　○DNAの抽出　（15.Nov.）　
　　タラの精巣（白子）から粗DNAの抽出
　　手順
　　　１）白子１ｇを乳鉢ですりつぶす
　　　２）10％食塩水を10ml加えて、さらにする
　　　３）試験管に静置し、上の層を駒込ピペットで取って冷エタノール30mlへ滴下
　　　４）繊維状の物を採って、スライドガラスに載せる
　　　５）メチレンブルーで染色してみる
　　結果
　　　濃染色部分が主にDNA、染色が薄い部分はタンパク質部分と推定

　○アルコール・パッチテスト　ALDH酵素の有無（15.Nov.）
　　　手順
　　　　１）バンドエイドに消毒用エタノールを適下し、腕の内側に貼る
　　　　２）１５分後にはがして調査。赤変したら酵素の非保有者。
　　　解説
　　　　一遺伝子一酵素説（1945年．ビードルとテータムによる）

　○種子の持つエネルギーを測る　（16.Nov.）
　　　仮説｢ピーナツ１個で10mlの水を沸騰させることができるか｣
　　　方法　
　　　　ピーナッツ１個に柄付き針をさし（ピンセットでもよい）、火をつける
　　　　試験管に入れた10mlの水を温める
　　　結果
　　　　半分くらい燃えたところで沸騰する
　　　　（沸騰しない班もあった。ススで真っ黒）

　　燃焼エネルギーを測定する
　　　　ピーナッツ１個の質量を測定する
　　　　ビーカーに50mlの水を入れ、水温測定。
　　　　三脚と三角架の上にビーカーを載せ、温める。
　　　　ピーナッツが燃え終ったら、水温測定。
　　　　燃えかすの質量を測定。
　　　結果
　　　　A)ピーナッツの平均質量　0.96ｇ
　　　　B)平均燃えかすの割合　　12.8％
　　　　C）平均水温上昇度　　33.5℃／ｇ
　　　考察
　　　　水温上昇に使われたピーナッツ１個から発生する熱量
　　　　　50ml×33.5℃×0.96ｇ＝1608　cal

　　　　ヒトの基礎代謝量＝体重kg　×　24時

　○熱と適応　（18.Nov.+22.Nov.�A)
　　　　ベルグマンの法則　＝同種類の恒温動物では寒冷地のものほど体が大きい
　　　　その理由を考察する実験（用具は粘土・はかり・方眼紙）
　　　　　１）粘土で小グマを作る（形は自由）
　　　　　２）小グマの体長を２倍にした大グマを作る
　　　　　３）小グマと大グマの体重を測定する
　　　　　４）大グマ／小グマの体重比を出す
　　　　　５）体重比が８前後なら正確に２倍に作れている。
　　　　　　　その理由は縦横高さが２倍になれば体積は８倍になるから。
　　　　　結果
　　　　　　　生徒の作品は体重比が３から５程度が多かった。つまり大グマが
　　　　　　小さい。それでも２倍に見えてしまうのであった。
　　　　　６）方眼紙でそれぞれを包んで体表面積を測定する
　　　　　７）大グマ／小グマの体表面積比を出す
　　　　　８）体表面積比と体重比を比べる。体重比の方が大きい。
　　　　　考察
　　　　　　　体重に応じて熱発生量が増える。
　　　　　　　体表面積に応じて熱放散量が増える。
　　　　　　　寒冷地では熱放散量が多いので体を大きくして
　　　　　　熱発生量の割合を大きくしている。

　　　　　アレンの法則＝同種類の恒温動物では
　　　　寒冷地のものほど末端部が小さくなる
　　　　　　（例・キタキツネの耳とサバクギツネの耳）

　○遺伝子の情報の解読　（24.Nov.)　　解説のみ
　　　　　　　アヴェリー　肺炎双球菌で形質転換物質はDNAを証明
　　　　　　　ハーシーとチェイス　DNAのみが遺伝子である
　　　　　　　ヤコブとモノー　伝令RNAの発見・オペロン説
　　　　　　　クリック　セントラル・ドグマの提唱　
　　　　　　　ニレンバーグとマッタイ　ポリウラシルによるフェニルアラニンペプチドの合成
　　　　　　　コンバーグら　　　遺伝暗号表の完成

　○唾液腺染色体の観察　（24＋25.Nov.)
　　　　　　ユスリカの唾液腺を取り出し、染色し、押しつぶす。
　　　　　　　（釣り専門店の上州屋でワカサギ釣り餌として売っていた。
　　　　　　　　一杯150円で150匹くらい）
　　　　　　結果
　　　　　　　染色液が古くて悪く、カスだらけだったので染色されなかったが
　　　　　　　２匹くらいミスして、９／１２名くらいの生徒は取れた。
　　　　　　　市販のプレパラートを検鏡し、スケッチさせる。

　　　　　　　解説
　　　　　　　　　染色糸の複製をくり返し、幅が通常の染色糸の１００から１５０倍
　　　　　　　　　　　（濃染色部はDNA、薄い部分はタンパク質で、濃い縞は遺伝子）
　　　　　　　　　本数はn本、相同染色体が対合して二価染色体となっている
　　　　　　　　　パフは転写が起こっている場所である
　　　　　　　　　遺伝子地図と対応できる。遺伝子地図は組換え率をもとに出来た。　

　○遺伝ワーク　　（29.Nov)　出張のため自習課題：　性と遺伝　　連鎖と組換え

　○形と適応　（30.Nov.）
　　　　　　　　観察　　　ピラニア（剥製）、ウマ（模型）、
　　　　　　　　　　　　　自分の手（何かを持っているところ）をスケッチ
　　　　　　　　解説
　　　　　　　　　ピラニアの鋭い歯は，肉食に適応した形態
　　　　　　　　　馬の長い顔は、下顎の発達によるもので、草食に適応した形態
　　　　　　　　　馬の細長い足や中指だけを残した足は、草原生活に適応した形態
　　　　　　　　　ヒトの母指対向性は、樹上生活に適応した形態

　○品種改良と人為選択　（2.Dec.)
　　　　　　　　観察　　　カリフラワーとキャベツの観察とスケッチ

　　　　　　　　解説
　　　　　　　　　ケール（原型に近い）　　キャベツ（頂芽を食用に発達させた野菜）
　　　　　　　　　カリフラワー（花を食用に）　　ブロッコリー（花と茎を食用に）
　　　　　　　　　芽キャベツ（側芽を食用に）　（茎を食用に）　

　　　　　　　　　３学期の実習・実験

　○ハーディ・ワインベルグの法則　（12月のテスト返却時）　　条件と説明　

　○葉脈標本の製作　（12.Jan.＋13.Jan.）
　　　　ヒイラギの葉を水酸化ナトリウムで煮た後､よく水洗し､
　　　歯ブラシ（試験管ブラシ）で葉肉を除く．
　　　　葉脈を塩酸で中和し、漂白乾燥してパウチする。

　○軟体動物：イカの解剖　（17.Jan.�B�C）
　　　スルメイカとヤリイカを解剖し，比較します。

　○アセチルコリンの効果：カキの拍動　（20.Jan.）　
　　　殻付きカキを解剖して心臓を確認する。
　　　塩化アセチルコリンを海水に溶かし，溶液を作る。
　　　海水で洗浄後，心拍数を測定。
　　　アセチルコリン溶液をかけて心拍数を測定。
　　　（生ガキとしてムキ身で販売しているものでは新鮮でも
　　　心臓は拍動していなかったし，アサリの心臓は小さすぎる）

　○節足動物：有頭エビの解剖　（19.Jan.�@�A）
　　　ブラックタイガーの有頭個体を購入。
　　　触角や口器，脚の構造を中心にスケッチする。

　○鳥類：ヒヨコの解剖　（23.Jan.)
　　　麻酔したヒヨコのオスを解剖します。

　○コンピューター実習　（18.Jan）　表計算ファイルの練習
　　　ハーディ・ワインベルグの法則

　○コンピューターによるシミュレーション（24.Jan.）　
　　　BASICプログラムによる