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メンデルの遺伝法則を分子レベルで体験する実習教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19650221
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 科学教育
研究機関筑波大学

研究代表者

小野 道之  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (50201405)

研究分担者 小野 道之  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (50201405)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード教材開発 / 科学リテラシー / 遺伝子リテラシー / メンデル / エンド / PCR / 遺伝子 / 遺伝学 / エンドウ
研究概要

メンデルが遺伝法則の発見に用いたエンドウ(Pisum sativum)の7つの形質の中から、遺伝子レベルまで解析が終わっている形質について、野生型遺伝子と突然変異型遺伝子の分子レベルの違いを、高等学校の理科実験室のレベルで視覚化できる方法の確立を目標とする。平成20年度は、豆の「まる」と「しわ」を司るRとr遺伝子座について、PCR解析の方法の改良を中心に検討した。R(RUGOSUS)は澱粉分枝酵素(Starch Branching Enzyme II)をコードしており、劣性遺伝子座rでは0.8kbのトランスポゾンの断片が挿入されているため遺伝子が分断されて機能しないが、Rとrの遺伝子構造の違いについて、DNAを抽出し、特異的primerを用いてPCR増幅を行い、0.8kbのDNAの長さの違いをアガロース電気泳動法により視覚化する方法の検討を行った。DNAの抽出、PCR増幅、アガロース電気泳動、DNAバンドの視覚化について、高等学校の理科実験室で行うことができるように、実験手法の選択と条件検討などの改良を行った。その結果、平成19年度までにRRとrrの各ホモ個体においては、明瞭に区別できる方法を確立していたが、しかし、竜のヘテロ個体においては、RRとrrの単純な足し算の結果とはならず、異なるバンドパターンが得られた。これは、RRとrrのDNAをPCR前に混合しても同じ結果になることから、PCR増幅の際に生じる干渉作用のようなものが生じるためと考えられた。本年度は、0.8kbの塩基配列の決定を試みる他、様々な解決法を探ったが、この現象の解決はできなかった。そのため現在、0.8kbの違いの視覚化に拘ることなく、単純にPCR産物の有無という形でのプロトコールの完成を目指しており、この形で最終版する計画である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Immediate induction of APETALA1-like gene expression following a single short-day in Pharbitis nil2008

    • 著者名/発表者名
      佐々木隆太、菊地理絵、小野公代、鎌田博、小野道之
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 25(6)

      ページ: 565-571

    • NAID

      10023988195

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝子リテラシー教育における高等学校等での教育目的遺伝子組換え実験の普及と教材キットの有効性について2008

    • 著者名/発表者名
      笹川由紀、小野道之
    • 雑誌名

      科学教育研究 32(3)

      ページ: 216-229

    • NAID

      110007026984

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PnMADS1, encoding an StMADS11-clade protein, acts as a repressor of flowering in Pharbitis nil.2008

    • 著者名/発表者名
      菊地理絵、小野公代、鎌田博、半田裕一、小野道之
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝子リテラシー教育のためのカリキュラムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      川本健太郎、古矢拓夫、小野道之
    • 学会等名
      日本生物教育学会(第86回全国大会)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-01-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 「教育目的ヒトゲノム・遺伝子解析実験」指針案の作成2009

    • 著者名/発表者名
      笹川由紀、大藤道衛、佐々義子、小野道之
    • 学会等名
      日本生物教育学会(第86回全国大会)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-01-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高等学校における「教育目的ヒトゲノム・遺伝子解析実験」の実態調査と実験指針の提案2008

    • 著者名/発表者名
      笹川由紀、小野道之
    • 学会等名
      日本分子生物学会/日本生化学会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ヒトゲノムを用いたPCR教材の開発2008

    • 著者名/発表者名
      中島大樹、上野紘史、小野道之
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      第84回全国大会(愛知大会)
    • 年月日
      2008-01-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 他教科・科目の教科書における遺伝子に関する内容の分析2008

    • 著者名/発表者名
      上野紘史、小野道之
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      第84回全国大会(愛知大会)
    • 年月日
      2008-01-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 「教育目的ヒトゲノム解析実験」のすすめ方について2008

    • 著者名/発表者名
      笹川由紀、小野道之
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      第84回全国大会(愛知大会)
    • 年月日
      2008-01-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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