1,本時の目的
前時までに教科書第1・2節【メンデルの法則→中間雑種→致死遺伝子→複対立遺伝子→相互作用をもつ遺伝子】について学習を終了していると仮定する。
・第3節遺伝子=染色体説を指導し,組み換えに入ったときに連鎖と独立に違いを掴む布石として,遺伝子が染色体上に存在すること。
・メンデルの法則に反しているように見えるキイロショウジョウバエ・スイートピーの例を出し,なぜ9:3:3:1の割合で発現しないかを考えさせ,第5節連鎖と組み換えについて理解させる。
2,本時の指導課程
(起立・礼・着席)
おはよう。今日も遺伝について学んでいこな〜。
(教卓を教室の端にずらしながら言う)
それじゃ,いきなりやけど,伊藤さん髪の色・山田君髪質・佐藤さん目の色・吉田君目の形・高橋さん親指ね!
(実際の授業では窓側の列の人等を指定,手伝ってもらう;大きく黒色で形質を書いた紙を持たせる。このとき生徒にはまだ意味がわからない。)
はい。前に出てきてください。それで,この五人で出席番号順に並んでみて。
(教壇の上で並ばせる。生徒はざわつき始める。)
伊藤さん・佐藤さん・高橋さん・山田君・吉田君って順やから,髪の色・目の色・親指・髪質・目の形ってなるなぁ。
さぁ〜,何やってるやろな〜。次橋本君舌の形で,遠藤さんアルコールね!(大きく赤色で形質を書いた紙を持たせる。)
それじゃ,2人も出てきて自分の番号のとこ入ろうか?橋本君は高橋さんと山田君の間,遠藤さんは伊藤さんと佐藤さんの間やな。
はい。ここからめっちゃ大切やで〜。(少し声のボリュームを上げる)みんなに割り振ったこの言葉は実は人の遺伝に関わる形質やねん。
髪と目はわかるな。親指ってゆうのはこんな風に親指が曲がるかどうかのこと,
舌って言うのは巻き舌が曲がるかどうか,アルコールって言うのはお酒に強いかどうか。こんなこともお母さん・お父さんから遺伝するんよ。
じゃあ,なんでこんな風に並んでもらったか説明する前に,
発問1,親から子に遺伝するのって何が伝わるから?…(間)…後ろで寝てる鈴木君。
(クラスの全員参加へ誘う)
予測される解答:遺伝子・わからない
【遺伝子】そう遺伝子やなぁ
【わからない】ん〜,遺伝ときたら…遺伝○?
(簡単な発問なので知っていますか発問でもかまわない)
教段の上に7人が乗っているように,染色体の上に遺伝子って並んでるねん。橋本君と遠藤さんに後から入ってもらってんけどな,この2人は出席番号って言ったから絶対この場所にしか入られへんなぁ。遠藤さんは伊藤さんと佐藤さんの間にしか入られへんっていうように,アルコールは髪の色と目の色の間にしか入られへんねん。そんな風な染色体上で決まってる遺伝子の場所のことを遺伝子座って言います。
みんな協力してくれてありがとう,もう席に帰ってくれていいで。その紙は落書き帳にでもして〜。(導入は簡単な話題に置き換える)
このことについて重要なことだけ黒板にまとめるから,写してや〜!(黒板にまとめる。)
第3節,遺伝子と染色体 染色体説(1902年 サットン) 減数分裂<=>遺伝 染色体<=>遺伝子 動きが同じことから解明 ☆遺伝子は染色体上に並んでおり,遺伝子座という指定席をもつ。 ↓ 遺伝子は32000個 染色体は46本 |
書けた〜?言ってないことも書いたんやけど,遺伝の遺伝子と減数分裂の染色体の動きが似てることから,さっき言った遺伝子が染色体上にあることが解明されてん。詳しくことは次に説明するな〜。これを染色体説っていいます。この遺伝子座っていうのに関連して,人の遺伝子は32000個・染色体は46本っていうのを書いておきました。ここから1本の染色体に複数の遺伝子が乗ってることがわかるなぁ〜。何回も言うけど,(声を張り上げる)ここで1番重要なのは遺伝子が染色体上に乗っているってことやからこれだけは覚えとこう。
それじゃ,今日の本題に入っていくで〜。(黒板に題名を書く)
第5節,連鎖と組み換え |
連鎖と組み換えをやります。心配せんでも4節は明日やるから,先にこっちをしよなぁ〜。
(第4節の伴性遺伝で組み換えが起こっている場合もあるので,その問題に対応出来るように先にこちらをやる方が効率的である。)
組み換えっていう言葉は遺伝子組み換え食品もあるから聞いたことあるかもやけど,連鎖は初耳かなぁ?今日はこの連鎖と組み換えについて学んでいきましょう!
(今日のメニューを知らせる)
連鎖って難しそうって思うやろ?でも,この言葉の意味自体はみんなもうわかってるねん。
例えば,遺伝子=羊・染色体=囲いって考えよっか。
(板書しながら)先生絵下手やから,みんなはノートに自分の美的センスを輝かせて書いてな
こんな風に囲いが4つ,羊が4匹いたとします!!
(本題に入ると発言することで,意欲が上がる生徒も居れば,下がる生徒も居ると予測されるので,視覚効果で文字じゃなく絵で見せる。わざと下手に書くことで授業へのテンションを上げる。)
さっき遺伝子は染色体上って言ったやろ〜?で,羊を1匹ずつ並べるんと,羊を2匹ずつ並べるんと2通り出来るなぁ。この一匹ずつのをつまり遺伝子が独立していると言って,2匹ずつのを遺伝子が連鎖しているって言うねん。この連鎖・独立の違いは重要やから,今すぐ頭にインプットしてな〜。
(生徒が板書し終わったのを確認する間の確保)
それじゃ,久々に教科書70ぺージを開いてみてください。70ページってなんやったかなぁ??そぅ,減数分裂です。
(板書しながら)減数分裂はその図の下には生殖細胞って書いてあるけど,人間で言ったら卵と精子を作るための分裂のこと。卵と精子のことは配偶子って言ったよな
(15秒復習)
減数分裂:配偶子を作る分裂 |
(板書しながら)後で書く時間あげるからちょい見ててなぁ。
こんな細胞があったとします!!間期に複製されてこんな風に2本ずつになるよな!!これが教科書の図の第1分裂前期の状態。
黒板に戻って,そのつぎこんな風に真ん中に集まります。まぁ,この場合はこの2種類集まり方があるよな!!これが教科書の図の第1分裂中期の状態。
で,そのまま分れて,またこんな感じで集るねん。教科書で言う図の第2分裂中期の状態。
また,これが分れて配偶子になるねん。これが第2分裂終期の状態やな
これは別に書かんで良いけど,よくみる絵でいうとこんな感じな。やから配偶子の遺伝子型と比は1:1:1:1なります。
発問2,ところで,この最初の細胞の遺伝子は独立・連鎖??…(間)…今は15分やから,1足す5で出席番号6番岡田君。
予測される答え=独立・(連鎖)
そう・(この場合羊は1匹ずつやから)独立やな。
それじゃ,プリント配るからちょいその右側見てな〜!この系統図は配偶子が1:1:1:1になるときの系統図やで!いつも見てるようにF2は9:3:3:1になるね。メンデルが実験したようなエンドウとかはこの比になるねん。
はい,黒板見ながらで良いから,プリントの左側埋めていってなぁ〜
質問ある人は席行くんで手を挙げてください(黒板を写し理解する間と落ちこぼさないように,机間巡視する)
それじゃ、今は独立して遺伝した場合をやったな。(板書,走り書きしながら)次は、いきなりやけどこれ何の比かわかる?
AB:Ab:aB:ab=3:0:0:1 |
実は,みんなのよく知ってる生き物のF2の遺伝子型の比やねん。…(間)…実はショウジョウバエの性別を決定する遺伝子はこんな比で遺伝するんよ。
発問3,今の聞いて,『それじゃ,F2に9:3:3:1の割合で遺伝するメンデルの法則は間違ってるん?』って思った?
(15秒復習)
間違ってると思った人手挙げて〜。
いやいやメンデルの法則は絶対的やから,なんか秘密があんねんって思った人手挙げて〜。
正解は後の方。どんな風な仕組みでこんなF2が出来るんやろな〜,実は配偶子の出来方に秘密があります。
また,書かんでいいから見ててなぁ
(板書しながら)こんな細胞があったとするで!!羊が2匹ずつ入ってるから連鎖やな。
これも間期で複製されて,第1分裂前期で複製されて2本ずつになります。
次,第1分裂中期で真ん中に集るんはこの1通りしかないな!!
あとは独立と同じように,二つに分れて,第2分裂中期で真ん中に集るんよ。
最後,第2分裂終期にはこんな風になります。
そしたら,配偶子の遺伝子型とその比をみてみよか?AB:Ab:aB:ab=1:0:0:1になるね。
発問4,さっきと何違うやろ?…(間)…
そぅ2種類しかないねん(答え方に困るかもしれない問題なのでひとりつっこみ)
こんな配偶子の出来方を完全連鎖といいます。この完全連鎖って言葉は重要やから,覚えとこうなぁ。
それじゃ,またプリント配るからちょい真ん中見ててな〜。
配偶子が完全連鎖で1:0:0:1で出来たら,F2は右に書いてある交雑表が書けるから,始めに黒板に書いた比3:0:0:1になるね。
はい,黒板見ながらで良いから,プリントの左側埋めていってなぁ〜
わからん人は席行くんで手を挙げてください(黒板を写し理解する間と落ちこぼさないように,机間巡視する)
書けてない子いる?もう黒板消して良い?
完全連鎖ときたら,残り1つの配偶子の出来方は…そう!不完全連鎖や!これは配偶子のいくらかが組み換えという現象のために,完全連鎖と違って配偶子が4種類出来てしまうんよ。
こっからが難しいねん。1回分かったら簡単やからもう一息頑張ろうな。黒板注目!
さっきの完全連鎖と同じようにこんな連鎖した細胞があるとします。
第1分裂中期にこんな風に真ん中に集る…と思いきや気まぐれな羊さんはここで乗り換えしはるんよ!
それじゃあ,第2分裂中期にはこうなって,こんな配偶子が出来てくるなぁ。やから,配偶子の遺伝子型とその比はAB:Ab:aB:ab=n:1:1:nってなるね。
杉浦コメント:nが出てくるのが唐突。なんでnなのかを説明するべき。この指導案の唯一の説明不足のところ
完全連鎖の一部がこのように変わる配偶子の出来方を不完全連鎖っていいます。この不完全連鎖っていう言葉も重要やから覚えとこな。
それじゃ,またプリント配るからちょい真ん中見ててな〜。配偶子が不完全連鎖でn:1:1:nで出来たら,F2は右に書いてある交雑表が書けるから,3nの2乗+4n+2:2n+1:2n+1:nの2乗ってなるよね。
例えばスイートピーやったらこんな風に遺伝するねん。遺伝子組み換えって言ったら,みんな人間が操作するイメージするやろ?けど,自然界でも種類によったらスイートピーみたいに起こります。
はい,黒板見ながらで良いから,プリントの左側埋めていってなぁ〜
わからん人は席行くんで手を挙げてください(黒板を写し理解する間と落ちこぼさないように,机間巡視する)
分かってきた?
今日は遺伝子が染色体上にあること。そして,スイートピーとかショウジョウバエとかはF2が9:3:3:1にならない場合があって,その時に起こる現象・組み換えのメカニズムについてやりましたね。
(授業のまとめの言葉,メッセージを伝える)
次回は不完全連鎖するときの比を今回はn:1:1:nにしたけど,その比は具体的にどうやって決まっていくんやろうっていうのをやります。
(次回への布石)
それでは,終わります。
(起立・礼・着席)
杉浦コメント:このくらい丁寧に指導案は書くべきだという見本です。実はこれでもまだ不十分なところがあって(例えば、nのところや、n以降のF2を説明するあたり)、実際にやってみたら戸惑う可能性もある。また、メッセージも十分とは言えません(メッセージは生徒に関係する形が必要)。しかしながら、プリントもすべて自作でワープロで作成するという努力作です。生物の遺伝子組み換え素人の私でも、ビジュアルの助けで十分に理解できるないようでした。