中学生の自由研究で手軽にできるものはたくさんありますが、
野菜や果物からＤＮＡを取り出す実験も短時間で行う事が出来ます。
ＤＮＡを取り出すというと、ものすごく高度な実験に思えますが、野菜や果物を使う事で簡単に行う事が出来ます。
メインの材料もコンビニで手に入るので揃える手間もいりません。
自由研究にもってこいのＤＮＡの析出実験を紹介します。
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準備しておくもの
まず、次のものを揃えましょう。
・グレープフルーツジュース(果汁100％)
・コップ
・無水エタノール(30ml)
特殊なものは最後の無水エタノールです。
薬局か、今はインターネットで購入できます。
野菜ジュースでも良いのですが、多くの野菜ジュースは何種類かが混じっているので、まずはじめはグレープフルーツジュースを使って実験しましょう。
必ず果汁100％のものを使用します。
実験の手順と注意点
準備が整ったら早速実験に入ります。
①先ず、ジュースとエタノールをよく冷やします。
②十分に冷えたら綺麗に洗ったコップにグレープフルーツジュースを30mlほど注ぎます。
③次にエタノールを30ml程加えます。
この時にえらの―るをコップの縁に伝わせて入れるなどしてジュースの水面を波立てないようにします。
④エタノールの層がジュースの層の上にできて二層になります。
⑤そのままの状態で15分から30分くらい放置します。
⑥ジュースとエタノールの境界線あたりから白いものがもやっとしたものが浮かび始めるのが観察できます。
⑦気泡を含んでDNAが浮かび上がって行きます。
これでグレープフルーツのDNAが析出されました。
あまりにも簡単なので驚く人も多いと思いますが、
ポイントはジュースを使用することにあります。
また、自由研究を成功させるためには気をつけることがあります。
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◆実験の注意点
・準備するジュースは新鮮なものを使用する
古いものや開封して時間がたっているものはDNAが壊れているので上手く析出できない可能性があります。
また、注ぐときも乱暴にせず、かき混ぜたりすることもNG行為です。
DNA自体が壊れやすいものなので丁寧に扱います。
・果物や野菜を選ぶ時の注意
グレープフルーツジュースの実験で上手く行ったら、他の野菜や果物の果汁で試してみましょう。
取り出せるDNAの量は含まれる細胞の数や水分量に比例するので、これが大きいほど取り出しやすくなります。
色々なもので取り出しが上手くいくかどうか試してみてください。
上手くいかなかった理由も含めてレポートにまとめましょう。
・乱暴な動作や操作は厳禁
ジュースをコップに注ぐ時もエタノールを注ぐ時もコップの縁を伝わせるようにして出来るだけDNAをこわさないように注意を払います。
ではなぜDNAをジュースから析出できるのでしょうか？
ジュースからDNAが析出できる訳
野菜や果物などは真核生物と言われていて、DNAは細胞核の中にあります。
抽出するためにはそれを壊さなければならないのですが、ジュースは絞ったときに既にDNAは壊れてしまって、果汁の中に溶け込んでしまっています。
なぜ、エタノールを使ってDNAを取り出せるかと言うと
、DNAは水に溶けやすく、エタノールには溶けないという性質を利用しているからです。
観察していると、ジュースとエタノールが接している境界線から徐々に白いものがエタノール側に上がって行くのを見ることが出来ます。
これは、エタノールに触れた部分のDNAが溶けていられずに現れてきたからです。
DNAは比重が軽いので、上に集まっていきます。
抽出したものはDNAだけではない？
実は果汁に溶けているたんぱく質も同じ性質を持っているので、DNAと一緒に析出されてしまいます。
ですから、析出されたものは、DNAを含んだタンパク質と言えます。
タンパク質とDNAが混在したものがエタノール側に現れたと思ってください。
◆DNAが含まれていることを確かめる手段はあるのか？
エタノールの中に現れたものにDNAが含まれていることを証明するには
アクリジンオレンジと言うものを使用します。
これはDNAの２重らせん構造と出会うと蛍光を発する試薬です。
でも残念ながら、一般に取り扱う事はできません。
レポートにまとめる時はなぜDNAを取り出せた可能性があるのかを示す根拠をきちんと示すことが大切です。
理科の自由研究のレポートをまとめるときには
夏休みの自由研究 中学校理科のレポートはこう書く！の記事を参考にしてみてください。
DNAを取り出して観察する実験は簡単ですが、理科の授業にもつながる価値ある自由研究と言えます。
準備をしっかりとしておけば、一時間ちょっとで終りますから、テーマに困ったら行ってみてください。
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2016-05-03 17:43
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