入試解説 PCRによるDNA分子の増加 神戸大学改

生徒から質問された、神戸大学で出題されたPCR法による一本鎖DNA分子の増加に関する問題の解説です。
詳細はそのうち動画であげます。とりあえず、解法の道筋を説明しましょう。

問題はこれです。（PDFファイルもあります）

1000塩基対の二本鎖DNA１分子を鋳型としてPCR反応による標的遺伝子の増幅を行った。１サイクル後の結果、700塩基の一本鎖DNAと900塩基の一本鎖DNAが合成された。PCR反応は理想的な状態で進行すると仮定し、10サイクルのPCR反応を行った後には、どの様な長さのDNAが何分子存在することになるか答えよ。DNAの分子は全て一本鎖で数えることとする。

PCRの解説についてはこの動画をご覧下さい。英語ですがたぶんわかります。

以下解法の道筋です。

①　このPCRではどんな長さの一本鎖DNAが出来るでしょう。
1000bpは、はじめから２本ありますし、これはPCRで増加することはありません
900bpは各サイクルごとに１本ずつ増えますね
700bpも各サイクルごとに１本ずつ増えますね
900bpと700bpのDNAの重複部分すなわち600bpがターゲット配列です
さてこの600bpはどの様に増加するでしょう
それを考えるのが②です

②　ターゲット配列はどう増える？
受験参考書などではこの解説に
「　ｎ　サイクルのPCR反応をまわしたときのターゲット配列の分子数　N　はホニャララである」
なあんて書いてあって
N　＝　２（２＾ｎ－ｎ－１）
の数式があっておしまいのモノが多いですが、こんなの憶えてもナンセンスですね。そんなの本物の勉強じゃないね。

何故そうなるの？
それを考えるのがほんとの勉強すなわち学問でして、そのためのツールが次の表です。

③　表の使い方

この問題で合成される一本鎖DNAがPCRの何回目では何本になるのかを計算する表です。私の自作ですが著作権を主張できるレベルのシロモノじゃありませんので、ご自由にダウンロードしてご利用下さい。

600bpの欄にあるカラーの枠は、それぞれ900bpと700bpの同じ色の枠のDNAから合成される一本鎖DNA600bpの本数を示します。
PCRのサイクルをまわすとどの様に増えるのか考えてみて下さい。

④　解答です
900bpと700bpは毎回一本ずつ増加し、その全てから次のサイクルでは新たに600bpの一本鎖DNAが合成されます。
600bpのDNAは両方の末端にプライマーが結合しますのでPCRの各サイクルで倍倍と増加します。
結果として次の表の様な増え方をします。

600bpDNAの増加はある数列で示すことが出来ますね。その数列の和を計算出来れば求める600bpの本数になりますよ。高校生の数学で解ける問題ですよ。
後は自分の力でやって下さい。

PCRの勉強する人にはこれもおすすめです。

では、がんばって下さいね。

公開授業 古生物のポスター作成

高校２年生の選択地学で、古生物と地質時代をテーマにしたポスターを作成する課題を与えました。

みんな一生懸命やってます。　

コンピュータ室を使ってインターネット上の情報を集め、自分用の資料を作成します。

作成した資料はカラープリンタで印刷し、ポスターの原稿にしたり写真を貼り付けたりします。

テキストは当然手書きです。

可能な限り図も手書きでがんばろうと、指導します。

集めた資料をコンパイルしてそこからどの情報をポスターに記載するか。よく考えてレイアウトを決めます。

作成の様子の動画です。

関東7県高校ボクシング選抜大会

平成２３年度関東7県高校ボクシング選抜大会が１２月２４日から２６日にかけて、茨城県水戸市で開催されました。

ライトフライ級に出場した埼玉県戸田翔陽高校の富岡君は準決勝で神奈川の井上君に敗れたものの、能力の高さを感じました。井上君の牙城を揺るがす存在になるのではと、今後が楽しみです。

ライトフライ級埼玉富岡君対栃木工藤君の試合はカンターの取り合いで、緊迫した良い試合でした。

試合の動画はこちら。

公開授業 高校地学 火山灰分析レポート作成

高校２年生で実施した地学の授業で、火山灰採集と鉱物の鑑定を行いました。
その様子は以前このブログで紹介しました。

火山灰分析　火山灰採集から観察まで

火山灰分析　かんたん手作り偏光顕微鏡で鉱物の観察

火山灰分析　採集編

火山灰分析　わんかけ編

採集・わんかけ・鉱物観察等が全ておわりレポートが作成されました。

今回はレポートの形式を学ぶ目的で作成しましたので、レポート内にある画像などはネット上から借用させていただいたものが含まれています。

無断の借用を不愉快に思われる方もあるかと思いますが、生徒達の教育用と考え、御理解いただきたくお願いいたします。

作成された中で優秀なレポートは生徒の理解を得て公開させていただきます。

Y梨県立H杜高校　２年　AE君のレポートです。

高校生物公開授業 ホルモンって何？ 血糖量調節

高校の生物では、恒常性の維持に自律神経系と内分泌系が関わっていることを学びます。
この授業では、まずホルモンとはどういうものなのかを学び、その後血糖量調節を通じて内分泌系（ホルモン系）と自律神経系が連動している事を学びます。

まずホルモンって何？の授業です。

次に具体的な例として、血糖量調節の授業です。

動画の画質が悪いので先に板書を見て下さい。画像をクリックすると拡大されます。板書をプリントアウトして使う場合はこのファイルを使って下さい。

授業前に板書したものがこれです。

授業後こうなりました。

授業の動画です。画質が悪くてすみません。改善できるようにがんばります。

関東幼年（ジュニア）ボクシング大会 決勝の主な試合です。

第１回関東幼年（ジュニア）ボクシング大会が、２０１１年１２月１０日・１１日と栃木県宇都宮市で開催されました。この大会は来年３月に東京で開催予定の全日本幼年（ジュニア）ボクシング大会の関東ブロック予選を兼ねています。

小学生の部、中学生の部に分かれてハイレベルの熱戦が繰り広げられました。
高校生以上のボクシングばかり見てきた僕の正直な感想は「すごい！このレベルは半端じゃない。やっぱスポーツはジュニア養成が要だ」ということです。

主な試合です。そのレベルの高さをご覧下さい。

小学生３４㎏級です。

中学生６０㎏級です。

主な試合はこのチャンネルでご覧になれます。

関東幼年（ジュニア）ボクシング大会 対戦表です

第１回関東幼年（ジュニア）ボクシング大会の対戦結果です。

画像をクリックすると拡大されます。

小学生の部です。

中学生の部と後半は女子です。

試合の様子はこのチャンネルでご覧下さい。