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2022 年度 研究成果報告書

中等教育理科における「変異」の理解を目指した教材開発および授業デザイン研究

研究課題

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研究課題/領域番号 22H04101
研究種目

奨励研究

配分区分補助金
審査区分 1180:教科教育学および初等中等教育学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

内山 智枝子  筑波大学, 附属駒場中学校, 教諭

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2023-03-31
キーワード変異のパターン / 高等学校生物実験 / 簡易DNA抽出法 / Wx遺伝子 / GW5遺伝子 / イネの胚乳
研究成果の概要

本研究では,mutationによってvariationが得られることを生徒が学習することを目的とし,イネの形状に関与する遺伝子(GW5)と,アミロース含有量に関与する遺伝子(Wx)を題材とした実験教材の開発を行った。生徒による実験を行うために,市販の精米からDNAを抽出する方法を検討し,コンタクトレンズ用タンパク質分解酵素を用いる簡易法でDNAを抽出できることが分かった。簡易法で抽出した5種類のイネの胚乳のDNAを鋳型として,今回,設計したWx遺伝子の多型の一つであるWx-a検出を含む4種類のプライマーを用いてPCR法により増幅し,電気泳動法にて5種類のイネの配列の差を確認することができた。

自由記述の分野

生物教育

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝学geneticsを学ぶ上でvariationの概念の習得は重要である。本研究で検討した5種類のイネの胚乳の遺伝子に着目する授業を実施することで,塩基の欠失,重複,一塩基置換といった変異のパターンと,一塩基置換によるスプライシングへの影響についての学習が期待される。生徒による実験終了後の振り返りでは,「変異」に対するイメージに変化が見られ,また,変異に関する興味関心だけでなく新たに生じた問いの記載が みられたことから,mutationからvariationを学ぶ教材としての可能性が示唆された。

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公開日: 2024-01-30  

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