2010 Fiscal Year Annual Research Report
ポインター方式分子模型教材の新展開-結合角可変型模型と自然環境学習への応用-
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20300253
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
藤井 豊 福井大学, 医学部, 教授 (80211522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
淺原 雅浩 福井大学, 教育地科学部, 准教授 (70304201)
田中 幸枝 福井大学, 医学部, 助教 (10197486)
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| Keywords | 分子模型教材 / ポインター方式 / ソケット・ディンプル方式 / 簡易型DNAモデル |
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| Research Abstract |
ポインター方式^<(H18/1/13・特許第3757283)>とソケット・ディンプル方式^<特願2009-280088>を融合した新しい分子模型教材を確立し、初等から大学教育研究まで幅広く活用される化学教育教材としてほぼ完成した。H22年度の成果は、簡易型DNAモデルの開発である。
-簡易型DNAモデルの開発^<参照文献1>-
簡易型DNAモデルでは,4種の塩基,リン酸およびデオキシリボースを象徴する1つの原子球でそれぞれ代表させた。これにより,1塩基対あたりに必要な球は6個となり,完全型モデルに必要な100個強と比べて大幅な簡易化が達成できる。簡易型では,DNAの側鎖を構築しているリン酸とデオキシリボースの球はsp^3混成軌道用のそれぞれ35mmφおよび30mmφ原子球を用いた。塩基はsp^2混成軌道用の30mmφ原子球を用いている。この組み合わせが,DNAの二重らせん構造の特徴を再現するのに都合がよい。側鎖は,リン酸の原子球とデオキシリボースの原子球を交互につなぐ。これを2本作り,互いに向きを逆にして机上に並べる。塩基対は,長めの5cm長のプラスチソクパイプを2本用いて対になるようにし、側鎖のリボースの間に繋ぐ。GC塩基対は3本の水素結合で対をなすが,らせんの軸を通すため簡易型ではあえて2本でATと同様にGC塩基対を表現した。塩基対にスタンドの軸を通して右螺旋となるようにひねると完成である。この簡略により、中学生でも20分以内で楽に10bpのDNAモデルを作れた。50分の短い授業でも、DNAの複製など高度な教育が可能である。
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