中央大学杉並高等学校 生物同好会&生物地学実験室

本校所蔵の標本・同好会作成の標本や飼育生物を毎日1つずつひたすら紹介し,所蔵品目録となるよう目指します。カテゴリーごとに検索してみてください。

大地の力-地球の窓 四十八沼

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四十八沼

  岩畳の左手には「四十八沼」といわれる多数の沼と蛇行した川がみられます。これらは,昔の荒

 

 

川の流路に水がたまったものです。水生生物のすみかになっています。
  水面にいるアメンボを追い詰めると,翅を広げて草むらの方へ飛んでいきます。

大地の力-地球の窓 自然の博物館

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前半の終了です。お弁当を食べてから,埼玉県立自然の博物館でゆっくり休みましょう。
 

問題4 明治10年,東京大学に地質学科が創設され,翌年ナウマン教授が長瀞を調査しました。この

ことから長瀞は「日本地質学発祥の地」といわれます。この碑の右側面には小さな〔  〕がいくつ

もあります。何でしょうか?

  ① 桜の花びらの彫刻   ② 供養の文字    ③ 恐竜の足跡    ④ ポットホール


大地の力-地球の窓 虎岩

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虎 岩
 
虎岩は,褐色のスチルプノメレン片岩の岩体です。白色の部分は石英長石。白い脈は

方解石黄鉄鉱磁鉄鉱も混ざります。横倒し褶曲もよくみられます。

 

問題3 1915年に宮沢賢治が地質観察旅行でこの地を訪れています。虎岩を見て詠んだ歌があります。

   つくづくと 粋なもやうの 〔    〕 荒川ぎしの 片岩のいろ

  ① 虎のがら    ② 博多帯    ③ 西陣織り    ④ 唐草もやう

大地の力-地球の窓 親鼻橋(秩父鉄道)

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親鼻橋
 上長瀞付近で荒川の川原に下ります。秩父鉄道の貨物列車が通ります。
 川原では,多くの岩石の向きがそろっていることに着目します。
  緑色の緑泥石片岩,黄緑色の緑簾石片岩,黒色の石墨片岩を見つけます。
  赤くさびたような赤鉄鉱石英片岩もあり,水たまりは赤くなっています。
  水平方向の片理や垂直方向の節理についても学びます。


大地の力-地球の窓 大堺3号墳

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大堺3号墳 
金崎古墳群の古墳は横穴式石室があります。赤紫色に輝く紅簾石片岩がふんだんに使われています。

大地の力-地球の窓 大堺2号墳

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大堺2号墳
金崎古墳群に属する古墳です。大堺2号墳は畑を通って行きます。ここから大堺1号墳が見えます。

大地の力-地球の窓 天神塚古墳

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天神塚古墳
親鼻橋周辺に,古墳が点在します。6世紀後半の円墳で,現存するのは4基です。これらの古墳は周辺の地名から金崎古墳群といわれます。最初に天神塚古墳に向かいます。

レクチャー 6世紀後半の4基の円墳です。かつては8基以上あったようです。紅簾石片岩緑泥石片の板石を積み上げた細い横穴式石室があります。この高度な石積みの方法は,朝鮮半島南部のせんかく墳に似ているといわれています。奥壁と天井,玄関は立石にしています。

大地の力-地球の窓 親鼻橋

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親鼻橋から
左側の紅簾石の岩体と,対岸の緑泥石の川原の高さを比較します。荒川が,断層の上を流れています。四国・九州まで続く三波川変性帯に,思いを馳せます。
「地球の窓」では,三波川変性帯の変成岩がテーマです。
秩父古生層の堆積岩(石灰岩とチャート)をテーマとしたコースも設定しています。

大地の力-地球の窓 紅簾石片岩の岩体

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紅簾石片岩の岩体上のポットホール
 テキストの内容はこんな感じです。岩体をみながら,講義とメモ。その後,各自で観察します。

 1988(明治21)年に,小藤文次郎博士が,世界で初めて研究・報告したことで有名な紅簾石片岩(こうれんせきへんがん)の巨大な岩体です。ここから4km下流まで天然記念物に指定され,採集したり傷つけたりすることはできません。紅簾石は,光沢のある美しい①(     )色をしています。紅簾石片岩は,「乙女岩」ともいわれ,次の金崎古墳にも使われています。

問題2 ピンク色をした紅簾石片岩にはある金属が含まれています。何でしょうか?

   ① マンガン    ② ニッケル    ③ 鉄    ④ 銅

観 察 確認したらチェック

 紅簾石 ( マンガン )を含む紫~紅色の鉱物です。

 絹雲母片岩 銀白色の部分です。③( アルミニウム )を含みます。 

 結晶片岩(紅簾石片岩も含む)にみられるたいらにうすくはがれやすい性質を④( 片理 )といい

ます。地下2030kmの深さでの高圧の変成作用によってできたものです。

 岩の上には⑤( 節理 )といわれる割れ目がいくつも平行してみられます。岩石が冷えて固まる

ときに縮んでできたものです。草がはえているのでわかります。

 岩体の上には直径1mの大きな⑥( ポットホール (おう穴))があります。かつて,荒川の急流に

洗われていたことがわかります。ポットホールはどのようにしてできたのでしょうか。

 かつて川底であったころ,岩のくぼみに取り込まれた硬い石が,激しい流れによって回転して

削ってできた。                                    

 かつての荒川が,岩体の上を流れていたことを意味します。現在の水面はかなり低くなっていま

すがどうしてなのでしょうか。また,川の対岸にある緑泥石片岩の岩体との高さの違いにも注目し

ましょう。⑧ 断層に沿って荒川が浸食してきた。                     

 下流側の緑泥石片岩と沢のある断層で接しています。(支流)の高さを確認します。

大地の力-地球の窓 栗谷瀬橋

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蛇紋岩・蛇灰岩の岩体
 蛇紋岩・蛇灰岩・滑石・緑泥石片岩・石綿 を実際に探してみます。
 テキストの穴埋めと、問題の答えを見つけます。問題は全部で5つあります。

 江戸時代の科学者①( 平賀源内 )1765年に秩父山中を訪れた記録が残っています。その途中で,蛇紋岩の中から②( 石 綿 )を発見したようです。蛇紋岩の中の繊維状結晶で,これを織って「火浣布(かかんふ)」をつくりました。汚れたら渦中に投ずると,汚れだけが焼失して新品同様になる布でした。蛇紋岩はマントルをつくる③( かんらん )岩が変化したものです。

火浣布」とは竹取物語の「火鼠の皮衣」のことで,ついに実現したのです。


問1  
江戸時代に「火浣布」を織るための「石綿」を訪ねて,秩父を訪れた科学者は誰でしょうか?

   ① 杉田玄白    ② 本居宣長    ③ 貝原益軒    ④ 平賀源内

 

大地の力-地球の窓 親鼻駅

遠足の総合学習の第1弾です。「大地の力ーー地球の窓」
日本地質学発祥の地『長瀞』で,日本列島をつくった大地の力を学びます。
 秩父鉄道親鼻駅から,栗谷瀬橋の蛇紋岩,紅簾石片岩の岩体,金崎古墳群,虎岩,県立自然の博物館,岩畳をめぐって長瀞駅まで歩きます。6km程度,約12500歩のハイキングです。約5時間の講義です。穴埋め式のテキストを埋めていくので,楽しく知識を深めながら歩くことができます。
 遠足の総合学習はいまのところ5本準備しています。希望者がいたら生徒全体によびかけて実施します。
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スタート地点の秩父鉄道親鼻駅。西武池袋線の長瀞行きの直通列車が停車します。10時20分に集合。

オオスズメバチ

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オオスズメバチ Vespa mandarinia japonica ハチ目スズメバチ科
 ついに,オオスズメバチ♂をゲット。よい子は真似しないで下さい。
 標本にしました。埼玉県狭山市内にて

生物同好会 会員募集します

生物同好会 会員募集します。

生物実験 ウシの目の解剖

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①牛の目をピンセットとはさみで解剖していきます。
②視神経が出ています。
③内部から正面を見ます。すきまが瞳孔。虹彩と毛様体(毛様筋)があります。
④内部から後方を見ます。網膜,強膜,視神経がつながる盲斑があります。
⑤内容物。水晶体,毛様体,ガラス体があります。水晶体はレンズです。

生物実験 緑葉の色素の分離

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緑色の植物の葉には,何種類かの色素が含まれています。ペーパークロマトグラフィーという方法で分離してみます。
①道具は,大型試験管,ゴム栓(切り込みを入れる),長いろ紙,ピンセット,鉛筆,定規
展開液は,ベンジン:エーテル:アセトン=4:1:1 で前もって大型試験管の中に入れておきます。7mLほど。
②今回は,コマツナ(アブラナ科)の葉にしてみます。ホウレンソウ(アカザ科)やシソも定番です。
③ろ紙の下から2cmのところに,鉛筆と定規で原線を引きます。葉の上にろ紙を置き,ピンセットの肩を使って原線上に緑汁がつくようにします。
④原線はこうなります。できるだけ緑汁をたくさんつけます。
⑤ろ紙の下5mm程度を展開液に浸します。あとはひたすら待つだけです。
⑥10分後,展開液が上がってくるのにしたがって,色素がひきずられてきます。そのとき,いくつかの色素が分かれます。
⑦ろ紙を取り出し,鉛筆でなぞりました。橙色のカロテン,黄色のキサントフィル,緑色のクロロフィルa,黄緑色のクロロフィルbに分かれます。





生物実験 酵素のはたらき-カタラーゼ

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①カタラーゼは,過酸化水素を水と酸素に分解する酵素です。動物・植物・微生物に含まれているため簡単に実験をすることができます。今回はブタのレバーを使って実験をしてみます。
 無機触媒である酸化マンガン(Ⅳ)と比較してみます。
 試験管に色シールを貼ってわかりやすくします。
 ペトリ皿に入っているのは,左から酸化マンガン(Ⅳ),生のレバー,煮たレバー
②オキシドールは過酸化水素水です。
  分解される物質は,過酸化水素です。分解されると酸素が泡となって出てきます。
  攻撃する物質は,カタラーゼと酸化マンガン(Ⅳ)です。
③試験管(緑)には生レバーが入っています。ここに過酸化水素水を加えると大量の泡が生じます。
  ⇒生レバーに含まれる酵素カタラーゼのはたらきです。
 試験管(黄)には煮たレバーが入っています。ここに過酸化水素水を加えても泡は生じません。
  ⇒酵素カタラーゼは高温で変性して,失活します。
 試験管(赤)には塩酸が入っていて,生レバーが漬けられています。ここに過酸化水素水を加えても泡は生じません。
  ⇒酵素カタラーゼは強酸性で変性して,失活します。
 試験管(青)には水酸化ナトリウム水溶液が入っていて,生レバーが漬けられています。ここに過酸化水素水を加えても泡は生じません。
③④
  ⇒酵素カタラーゼは強塩基性で変性して,失活します。
 試験管(黒)には酸化マンガン(Ⅳ)が入っています。ここに過酸化水素水を加えると大量の泡が生じます。(これって,過酸化水素に二酸化マンガンを加えると酸素が発生するという中学校で定番の実験です。)
 対照実験である『過酸化水素水に石英』,『水に生レバー』は何も変化しないので省略します。
④試験管(緑)にさらに過酸化水素を加えると,泡が生じます。
  ⇒酵素カタラーゼは変化しないので,何度でもはたらきます。
 試験管の中に,火のついた線香を入れると激しく燃えます。酸素が生じたということです。
⑤おまけの実験
オオカナダモに傷をつけて,過酸化水素水をたらしました。顕微鏡で観察すると,泡が生じていました。
 生物実験では,ダイコンを用いる時もあります。
 傷口にオキシドールを塗るだけでも,これと同じことです。血液中のカタラーゼのはたらきです。
お酒の中のエタノールが肝臓でアセトアルデヒドになるのは,過酸化水素とカタラーゼのはたらきです。体内のさまざまな反応に過酸化水素が必要ですが,毒性があるため,カタラーゼによってすみやかに水と酸素に分解されます。

生物実験 DNA抽出ーブロッコリー編

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①DNAの抽出の定番となった『ブロッコリー』。DNAの抽出しやすいこと,抽出率が高いのこと,そしてビジュアル的にいいと思います。
②抽出液(食塩1.2g・台所用洗剤1mLに水を加えて10mLにしたもの,食塩を十分ととかしてから洗剤を入れてください。80℃に保温,恒温器を利用しました)
  60%エタノール20mL(4℃。冷蔵庫),酢酸オルセイン,氷水
   このとき,『アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム』を含んでいる台所用洗剤を用いると抽出率がアップします。とにかく『…硫酸…』のものを探してください。『…スルホン酸…』のものはやめましょう。理由はわかりません。
③乳鉢,乳棒,ビーカー,管びん,ガラス棒,試験管,ガーゼ,ろ紙など
④花の部分だけを用います。花をはさみで切り取り,乳鉢にとります。花は8gあれば十分です。乳棒を使ってすばやくすりつぶします。これに80℃の抽出液10mLを入れ,2分くらい浸します。
⑤ガーゼを用いて濾します。これで大部分のタンパク質を取り除いたはずなのだそうです。
⑥氷水で冷やします。意外に重要です。4℃の60%エタノールを20mLほどそろっーと加えます。⑤の液の上にのせる感覚です。エタノールの層と緑色の液の層に分かれます。絶対に混ぜないようにしてください。
⑦白いふわふわしたDNAがエタノールの層に浮かんできます。DNAはエタノールに溶けにくいのだそうです。⑧をやらない場合,ここで1日おくと白い沈殿が多量に得られます。巻雲のようになります。(写真を撮り損ねました。)
⑧浮いてきたDNAをガラス棒で巻き取り,ろ紙になすりつけます。この上から酢酸オルセインをたらして乾かすと,DNAが濃く染まっています。滴下してすぐにはわかりにくいのですが,数時間もたつとはっきりわかります。
   ④のすりつぶし(すばやく,力強く),②の洗剤の種類,⑥の冷やし によって抽出量が大きく変わります。全くDNAがとれない場合もあります。
   バナナやタマネギの中心部でもできるそうですが,その様子はまた別の機会に…
   

生物実習 アルコール発酵の実験-キューネ管とグルコース編

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①使うのは菓子パン用の乾燥酵母。発酵を目的としたものなので,呼吸ではなくアルコール発酵です。
②キューネ発酵管,綿栓,ビーカー,温度計,タイマー…
③10℃,20℃,30℃,40℃,50℃の条件で行うと,40℃がもっとも早く反応し,50℃は急速に失活していきます。
10℃,20℃はゆっくりです。今回は,35℃くらいでやってみました。100mLビーカーに,グルコース3gと乾燥酵母3gを入れ,そこに48℃の湯を60mL入れてかきまぜます。あっという間にさめてしまいます。
④今回のメイン器具ともいうべきキューネ発酵管です。空気が入らないように③の液を入れます。温度を測ると38℃でした。保温するのは省略します。静置します。
⑤すると,二酸化炭素が発生。8分で10mL発生しました。少し,こぼれてきてコースター代わりに敷いたろ紙が少し濡れました。パン酵母特有の香りに,エタノール臭がまざっています。
⑥10%水酸化ナトリウム水溶液を1mL入れ,指で口をふさいでよく振ってみると,指が吸われてくっついてしまいました。気体の二酸化炭素が炭酸ナトリウムになり沈殿したために体積が減ったためです。
⑦試験管に移し,さらに水酸化ナトリウム水溶液とヨウ素ヨウ化カリウム水溶液を加え,80℃くらいに温度を上げます。黄色の沈殿が生じ,消毒薬の香りがしてきます。
  実験室で,キューネ発酵管発見記念ともいうべきアルコール発酵の実験でした。
  キューネ発酵管を恒温器に入れるのは難しいため,温度が低下してしまうのはやむを得ないでしょう。グレープジュースからつくれば発酵し,まるでワインのように…。その様子はまた別の機会に。
  条件を変えて行うなら,キューネ発酵ではなく注射器を用いた方が定量できます。

生物実習 体細胞分裂の観察―根の先端

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①タマネギの種子を発芽させます。8mmくらい伸びたら,観察可能です。
②スライスして染色。先端付近を観察したものです。
③先端から少し上の方には,核の状態がさまざまなものがあります。
 核分裂前期・中期・後期と間期のものを見ることができます。
 600倍で観察。1目盛りは2.5μmです。
④左が後期,右が中期です。タマネギの染色体数は,2n=16。

生物実習 キイロショウジョウバエのだ腺染色体

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キイロショウジョウバエ Drosophila melanogaster 
ハエ目ショウジョウバエ科 メス3mm,オス2mm。
 野生型・白眼・痕跡翅を飼育しています。
①飼育培地は,グルコース・イースト・寒天で作成しています。移し替えは古いびんの上に新しいびんをのせてガーゼをさっとはずし,4~5頭入ったらさっとふたをするだけ。
②5日もすれば,幼虫が現れます。③さなぎ
④幼虫を取り出し,解剖してだ腺染色体を取り出します。そのシーンは閲覧注意なので…
⑤だ腺染色体です。600倍で観察。1目盛りが0.25μm。縦じまが美しいのです。
 
 実は,このキイロショウジョウバエの交配実験は,遺伝学上とても重要です。
 ハエ目のだ腺染色体も,歴史上とても重要なものです。詳しくは『生物』の教科書で…

生物実習 ゾウリムシを観察する

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①本校ではゾウリムシを,稲わらを入れた液の中で育てています。稲わらについている納豆菌がえさです。とはいっても,納豆菌は小さすぎて観察できないので,確認できません。ゾウリムシは,目で十分に見えます。2か月くらいで高密度になり,観察に最適です。新しい飼育液を用意しないと,急に絶滅します。
②観察セットです。専用スライドガラス,カバーガラス,ピペット,ガラス皿,顕微鏡。塩化ニッケル水溶液と青の水性絵の具は目薬の瓶に入れています。
③専用スライドガラス。スライドガラスにビニールテープを貼り,中央に池をつくったもの。これが,なかなか絶妙で,ゾウリムシがつぶれることがなく,上下に動けないからピント合わせが容易なのです。市販のホールスライドガラスではピント合わせが難しいのです。微生物リングも売られていますが,お金をかけたくないので…
④60倍で動き方を観察。ねじれながら1秒間に1mm以上は動きます。目盛り20~60で1mmです。
⑤繊毛をしびれさせて動きを止めるため,ガラス皿のゾウリムシに塩化ニッケル水溶液を投入。150倍で観察。ゾウリムシの大きさは220μmでした。収縮胞と食胞を確認できます。ゾウリムシの液1mlにつき,塩化ニッケル水溶液の濃度は0.1%で目薬の瓶2滴が絶妙の濃度です。濃いと瞬殺になり,薄いと止まりません。
⑥別のガラス皿のゾウリムシに,青の水性絵の具と塩化ニッケル水溶液を投入。600倍で観察しています。水性絵の具が食胞に取り込まれました。しばらくすると,排出しています。目盛り70の上が排出されたもの。絵の具をとりあえず取り込んだものの,栄養にならず排出したのでしょう。

 2時間ものの観察VTR『ゾウリムシの大冒険』も作成しました。

 2つの場所で採取したゾウリムシは,接合します。うーん,撮影しようとすると接合が見られない。この前は,あちらこちらで接合してたのにー。分裂も同様。撮影に成功したら,アップします。

 ゾウリムシ無料頒布中です。おひとり様50㏄1本です。

生物実習 細胞を観察する

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①オオカナダモという水草を使いました。水の中で育ちますが,水面に白い花を咲かせる被子植物です。
②観察セットです。スライドガラス,カバーガラス,ピンセット,ペトリ皿,顕微鏡。水と20%砂糖水は目薬の瓶に入れています。
③葉の先端付近を150倍で観察しました。1目盛りは0.01mm。道管みたいなものがあり,端にはとげがあります。
④600倍にしました。1目盛りは0.0025mmです。緑の粒は葉緑体で,流れるように動いています。この動きを原形質流動といいます。
⑤葉に20%砂糖水を1滴たらしてから観察しました。細胞膜が細胞壁からはがれ,細胞膜の内側が小さくなっています。この現象を原形質分離といいます。このしくみは,えーと,えーと,説明すると長くなるから…
  ⑥・⑦はおまけです。
⑥葉に酢酸オルセインを1滴たらして観察。透明な核を染色液で染めました。目盛りの数字40のすぐ上に,うす赤く染まった核がみられます。
⑦葉にカッターで傷をつけて,オキシドールを1滴たらしました。傷口から泡がでています。

生物実習 接眼ミクロメーターを使う

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IMG_3348 ④IMG_3333
①本校の顕微鏡は,オリンパスCHDです。相当古いのですが44台あります。メカニカルステージと接眼ミクロメーターを装着しました。細胞や微生物の大きさを測定できるのです。
②対物レンズ15倍,接眼レンズ40倍でヒトの血球を見るとこんな感じです。目盛りは接眼レンズの中に入っている接眼ミクロメーターです。たくさん見えるの赤い粒は赤血球。やや右の上の方にある青く染まった核をもつのが好中球(白血球の一種)です。50の位置にある白血球は3目盛り,好中球は4目盛りの大きさです。
③ここで登場するのが対物ミクロメーターです。対物ミクロメーターは,中央に目盛りがついたスライドガラスで,1目盛りが0.01mmです。
④今度は,対物ミクロメーターをセットして見てみます。数字が入っている方は,②でも見えた接眼ミクロメーターです。新たに加わった縦に長い線が対物ミクロメーターの像です。対物ミクロメーター1目盛りは0.01mmですから,その中に接眼ミクロメーターが4目盛り入っていまから,接眼ミクロメーター1目盛りは0.0025mm(=2.5μm)となります。
 したがって,赤血球の大きさは3×0.0025=0.0075mm,好中球の大きさは4×0.0025=0.01mmということになります。
 以後,この顕微鏡では,対物レンズ15倍,接眼レンズ40倍のときの接眼ミクロメーター1目盛りの長さが0.0025mmであることを周知の事実ということにします。

3頭のシカ返還。さよなら式典は本日

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本校で飼育中していたヤクシカ3頭「ハツ」「イリ」「セイ」がついに,返還されることになりました。本校生徒2人が母親とはぐれてしまった子どものシカを,2年間育てました。お別れは本日です。本校屋上の飼育小屋からヘリで輸送されます。なお,「セイ」の立派な つの は,ニホンジカとの比較教材にするため切り落とします。日本全国でシカは増えすぎているため,返還するシカは繁殖能力をなくしました。
ヤクシカは,ニホンジカに比べて小柄で,しっぽがタオルみたいなのが特徴です。


5-6オタトマリ沼『白い恋人』

6オタトマリ沼
オタトマリ沼

 オタトマリ沼から美しい利尻富士を眺めることができます。

 『白い恋人』には利尻富士が描かれています。近くにそのポイントがあります。

明日の礼文島研修の記事はお休みです。

5-5マクドナルド上陸地

5マクドナルド上陸
マクドナルド上陸地

 吉村昭『海の祭礼』から。幕末,捕鯨船から利尻島を目指してアメリカの青年が小舟を漕ぎ出しました。日本に正しい英語をもたらします。

5-4逆さ利尻富士

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逆さ利尻富士

 姫沼には利尻富士が映ります。朝早く行かないと見ることができません。

5-3食レポ

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食レポ(利尻島)

 名物タコしゃぶ,新鮮なウニ,カニ…

 名物を食べるのも研修です。 
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