高校生物における個体群間の共生に関する探求的教材の開発－分子レベルからアプローチ

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04195
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 1210:Science education-related
• Research Institution: 東海大学付属相模高等学校
• Principal Investigator: KUMAGAI ASUKA 東海大学付属相模高等学校, 高校教諭
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 高校生物 / 教材開発 / 共生 / クラゲ / 渦鞭毛藻類 / 理科教育

Outline of Final Research Achievements

「個体群間における共生関係」に関し、高校生物における探求型の授業構築を目指した。本研究では、タコクラゲとそれに共生する渦鞭毛藻に着目し、宿主に別の生物が共生していることを分子レベルからアプローチするような教材開発を行なった。採集・提供頂いた鹿児島県、高知県、石川県（能登）で採集されたタコクラゲに共生藻している藻類の分類を確実に行う方法の開発、および基礎データの収集を行なうと共に、探求型の実験・観察に基づいた授業の構築を考案した。

Free Research Field

生物教育

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、タコクラゲに共生している渦鞭毛藻類Symbiodniumの仲間を確実に分類する方法として、宿主にはなく共生藻のみに見られる葉緑体に関連する遺伝子（cp23Sドメインｖ領域）を用いた分子分類の実験系を確立させた。これにより、鹿児島で採集されたタコクラゲの共生藻はクレードB（Breviolum sp.）、高知と石川のものはクレードC（Cladocopium sp.）に分類されることが示唆された。この他、タコクラゲおよび、鹿児島由来の共生藻を単離・培養したクローン株の18SrDNAを併せて基礎データとし、これらを用いた探求型授業を考案した。