杉浦コメント：教科書の内容の「意味」を伝えるためには、歴史を教えるのが効果的です。この指導案も、どうしてこんな実験が行われたのか、こんな実験が教科書に載っているのか、その意味を歴史的に教えることで示せています。理科の実験の場合、その実験が教科書に載っているのは、歴史的に意味のある実験（ここではDNAの役割の発見のために歴史的に意味のある実験）だからです。だから歴史的意味を示すことが、意味を教えることになってわかりやすくまとまりのある授業になるのです。
はい、これまで遺伝の勉強をしてきたわけだけどちゃんと理解してるか？（見渡して目が合った生徒に）どんな話やったっけ？
→ メンデルの遺伝、伴性遺伝、連鎖など
そう。今までは生物がどのように親から子へ情報、遺伝子がどのように伝わっていくのか。つまり遺伝の仕組みについて学んできた訳だ。色々あったよな？ちゃんと覚えてるか？（生徒を見渡して）
→ 笑い、苦笑、顔を背ける
まぁ覚えてるかどうか試験で分かるから、今ぱっと言えんかった人はしっかり復習しとけよ。
さて、今日からいよいよ長かった遺伝の最後の内容になります。これまでは色々な遺伝現象について学んできたけど、今回からは一人ひとりに違った形質を与える『遺伝子』が一体生物のどこにあって、どんな働きをしているのかについて勉強していきます。ちょっと確認してみようか。これまでやってきた遺伝子って生物、細胞って言った方が想像しやすいか。遺伝子は細胞のどこにあったっけ？・・・○○？
→ 核、染色体、忘れた など（DNAと答えられた場合は以下の内容を多少省略）
そうだったよな。細胞の核の中に染色体がありました。そこに遺伝子が存在していて、減数分裂で半分に別れ、そうしてできた卵と精子、配偶子によって子孫に伝わっていくんだったよな。じゃあさらに細かく言うと、遺伝子って染色体のどこにあるって話したっけ？覚えとる？・・○○？
→ デオキシリボ核酸、DNA、DHA、忘れた など
そう、染色体で大事なのはデオキシリボ核酸、略してDNAだったよね。DHAじゃないぞ。生物の勉強で一番最初に教えた核のところでやったよね。忘れたかも知れないけど『遺伝子の本体＝DNA』って確かやりました。やったんですよ。
ところで急に話変わるけど、生物をはじめ理科を何で学ぶかって話したの覚えてる？・・理科の面白さって、ただこんな現象がありました、こんなことが知られていますって丸暗記するんじゃなくて、実験や観察を通して知った事実を基に、ある現象がどういった原因で起こっているのか知ることだって言ったの覚えてないかな。今君らが常識として知ってる事実は過去の研究者たちの努力の結晶なわけだ。彼らの努力を、『ただの知識』として暗記するだけじゃもったいないので、彼らがどんな努力をして、理科の醍醐味でもある『 な ぜ （強調）』そうなるのかの部分をしっかり理解して思うんよ。このことは理科などの勉強に限らず、日常生活に起こる様々なことに対しても生かせると思うのよ。人に言われたことを鵜呑みにせず、常に『なぜ』と疑問に思う癖をつけてほしいなぁ・・と前置きが長くなってしまった。
えー、今回の授業に関して言えば、今でこそ、君らは以前に『核にある染色体、もっというとDNAが遺伝子の本体だ』って知ってるから、DNAが生物の形質、分かりやすく言えば髪質とか肌の色、血液型といった一人ひとりの個性を決めているって知ってるし、それが常識だと思ってるけど、、実は昔の人はそう思っていなかったんだ。・・（反応を少し見てから）じゃ今回からはその市民権を得ていなかったどこの馬の骨とも分からんDNAが、どのような実験を通してDNAが遺伝子の本体であると分かったのかといった歴史を学んでいきますよ。じゃプリント配るね。
杉浦コメント：このようなメッセージは、ふだんの授業では時間に追われてなかなか伝えることができないのですが、機会あるごと（時間あるごと）に伝えてほしい。このメッセージは、教師が自分自身何を伝えたいのかを確認するものにもなっていてvery goodです。授業の目的もしっかりここで伝えられています。このように授業の目的を伝えることを忘れると後の内容の理解度が一気に落ちます。絶対忘れてはいけないことです。
さてまず最初に、ちょっと簡単にDNAが発見されてからどのような扱いを受けてきたのかについてやります。えーいきなりですが、1869年に世界で最初にDNAを発見したのは（ ）の中に書いてね、ミーシャーという人です。この人はそんなに大事じゃないので特に色使わなくていいか。じゃあ載せるなよと言いたそうですが、まぁ一応（笑い）
ミーシャーがやったことを簡単に説明すると、病院に勤めていた彼は傷口を覆っていたガーゼから白血球を取り出したんよ。白血球って名前くらいは聞いたことあるかな？・・○○？
→ 知ってる、知らない
まぁ簡単に言うとからだの中に入ったばい菌を食べてからだを健康に保つ働きがあるよ。で、彼はこいつの細胞の核の中に未知の物質を発見したんですわ。リン酸を多く含んだこの物質がその後何と言われたかというと・・○○？分かる？
→ DNA！！
そ、未知の物質をデオキシリボ核酸つまりDNAとよぶようになりました。
まだこのとき、DNAがどのような働きかは分かっていなかったんですが、1903年に次の（ ）の中、サットンといいます。サットンは簡単に言うと、遺伝子が染色体にあるっていう次の（ ）の中、染色体説を唱えました。どんな説かというと、ちょっと関係ない話に聞こえるかもしれないけど、減数分裂ってどんなことが起きたっけ？分裂回数とか染色体数とか・・○○？
→ 2回の連続した分裂で染色体数が半減する
そうだったよね。じゃついでにもうひとつ○○に質問、遺伝子ってどんな風に子供に伝わっていったっけ？例えば血液型に関するBBって遺伝子を考えようか。
→ BBが減数分裂で半分のBになる
でしょ。つまりサットンは染色体数とメンデルの言った遺伝子が同じ挙動を示すことから『遺伝子は染色体に存在する』ってことを言った訳よ。ここまでくると『あーその後DNAの研究を進めていったんでしょ？』と思うよね？（反応を見て）ところが実は、当時DNAはそんなに注目されていなかったんよ。何故かというとその下、ちょっと書いてあるけど、実は染色体にはタンパク質も含まれていて、さらに当時はタンパク質万能論とも言うべき世の中でDNAは注目されていなかったんですわ。タンパク質といえば・・○○どんなのがあるっけ？例えば酵素って習ったよね。唾液の中には？
→ アミラーゼ
そ、その他にも例えば胃の中にはペプシン、髪の毛はケラチンなどがあります。ちなみに年をとるとしわが増えてくるけど、沖縄の人はあるものをよく食べるからしわが少ないってきいたことある？（反応を見て）沖縄の人は豚をよく食べるのよ。例えばミミガーって豚の耳とか豚足とか。で豚にはあるものが多く含まれているんですが・・○○？知ってる？
→ コラーゲン （出てこない場合には言ってしまう）
実はこのコラーゲンもタンパク質の一種なんよ。という訳で最近ではコラーゲン配合の美肌クリームとかもあるほどです。と、タンパク質には色んな種類があって色々な働きをしています。方やDNAはどうだ？・・よく分からないよね。今でこそみんなは遺伝子の本体＝DNAって知ってるから分かるけど、当時としてはどこの馬の骨か分からないDNAがタンパク質様に勝てなかったんよね。
その横、簡単にまとめておくよ、これは後でやるんで簡単に。DNAは糖、リン酸、塩基の3つからできています。（ ）3つの中に書いといて。ちなみに何でDNAっていうか知ってるか？D・N・A？（反応を見て）DNAはDeoxyribo-Nucleic Acidの略です。Nucleicは核、Acidは酸、Nucleic Acidで核に含まれる酸性物質ですわ。で、問題のDeoxyriboなんですが、（リボースの構造式を書いた上で反応を見て）・・あー別にこれ覚えなくていいよ。これ糖は糖でもリボースといいます。これがDeoxyする訳、De-Oxy。オキシって英語で習わんかった？酸素だよ酸素、実は元々ここがOHになっていたものから酸素がなくなった、つまりDeoxyしたリボースという訳でDeoxyriboseになる訳だ・・ぽかーんとしてる人が多いな。まぁこの辺は別に覚えなくていいんで。とにかくDNAはデオキシリボースとよばれる糖とリン酸、そして4種類の塩基からできているんだ。いいか？たった、た・っ・た！！4種類の塩基からできていることがポイントなんだよ。簡単に言うとあいうえ、4文字で複雑な人間一人ひとりの個性の違いが出せるのかってこと。昔の研究者はそう思っていなかったんだよ。だってたった4文字じゃ『あいしてる』って伝えることもできないじゃん。
それに対して、タンパク質はどうかというと、ちょい前『燃焼系〜燃焼系〜○○式』ってCMあったの覚えてる？（反応を見て）アミノ酸って言葉聞いたことあるかな。実はタンパク質はアミノ酸が集まってできています。（ ）の中に書いておいてね。そのアミノ酸が実は20種類もあるんだ。DNAが4種類の塩基の違いに対して、アミノ酸は20種。さっきの愛を伝える話、日本語は20文字以上あるから難しいけど、少なくとも『あいして○』までは言えそうじゃない？とにかく昔の研究者はDNA＝簡単、タンパク質は複雑。人間も複雑だから、その情報の基になってる遺伝子も複雑なタンパク質にあるに違いないと思ってた訳ですわ。（反応を見て）ただどこの馬の骨か分かったもんじゃないDNAにもひとつだけいい点があったんよ。何だと思う？・・○○？
→ 分からない
じゃちょっと話題を変えて、酵素のところで、最適温度って話があったよね。タンパク質、分かりやすくいうと、ステーキ用の肉を想像しようか。ここに立派なステーキがあるとしよう。これを焼くとどうなる？
→ 縮む、変色する
そう、タンパク質は熱に弱いんよね。これに対して、DNA、どんな働きしてるか分からないけど、熱に強いことは分かっていたんだ。プリント横に書いておいてね。変な話、タンパク質が遺伝子の本体だったら、暑い風呂に入ったらからだ中の遺伝子も壊れてしまいかねないよね。
杉浦コメント：この発問の一連の流れとてもいいです。発問自体も、ヒントの出し方もうまくできています。
じゃ、一体どっちが遺伝子の本体なんや、白黒はっきりつけようとした人がおったんよ。はい、次のとこ書いておいてね。（ ）の中、グリフィスって書いといてね。グリフィスは肺炎双球菌という細菌を用いて実験を行いました。肺炎双球菌も書いといてね。肺炎双球菌、どんな働きがあるか、漢字から想像してみようか？・・○○想像してみて。
→ 肺炎を起こす、ふたつの球
そう。プリントの下に絵が描いてあるけど、ふたつの球からなる細菌で、これが体内に入ると肺炎を起こす。まぁそのまんまよな。で、その肺炎双球菌には2種類あります。書いといてね。『R』型菌と『S』型菌があります。何故RとSとついているかと言うと、コロニーって聞いたことあるか？英単語でならったはずよ。R型菌を培養すると、それらの集合体がこんな感じでガタガタ、ギザギザになるんよ。荒いを英語で言うと？・・そうRoughな。Roughから頭文字をとってR型菌。それに対して、Sはコロニーがツルツル、滑々なんよ。英語で滑るをいうと・・ス・・出てこないか。Smoothな。スムースっていうじゃん。Smoothなコロニーを作るからS型菌とよびます。
じゃ、こいつら何でコロニーの形が異なるかというと、S型菌には周りを包むカプセルがあるんだ。これに対し、R型菌はカプセルに包まれていない。という訳で黒板と同じようにS型菌にカプセルを描いて、その下にカプセルあり。R型菌の下にはカプセルなしと書いといとこうか。さらにR型菌をその横に描いてあるようにネズミに注射したとすると、R型菌はカプセルがないので、白血球に食べられてネズミ体内で繁殖できない。だから一番上のところ、R型菌をネズミに注射したとしても、そのネズミは生き続ける訳だ。その横に生存って書いとこうか。ところがS型菌は、R型菌と違って白血球から自身を守るカプセルに包まれている。このためS型菌をネズミに注射すると・・そうさっきと違ってネズミは死んでしまうんよ。という訳で二段目は大きく×して、色で死亡って書いとこうか。ここまでは大丈夫よな。肺炎双球菌には、ネズミを殺さない、非病原性のR型菌とネズミを殺す、病原性のS型菌が存在するんだ。
さて夏場、カレーなんかを放置してると食中毒になるって聞いたことあると思うけど、保健所からそうならないようにどうしろって言われてるっけ・・○○？
→ 冷蔵庫に入れる、火を通す、放置しない など
一般的には必ず火を通してから食べましょうって言われてるんよ。よく熱湯消毒っていうでしょ。細菌は熱に弱いんですわ。ということでグリフィスもS型菌を加熱処理してみたんですよ。そうすると、注射してもそもそも殺菌されてるから体内で繁殖しない。だからネズミは生存するんですね。これも当たり前。
ところが、次が面白いところ。ここでできた加熱処理したS型菌と生きたR型菌を混ぜて注射すると、どうなったと思う？・・と、わざわざ聞くってことは死ぬんでしょって予測が付くかも知れんけど一応聞いてみようか。R型菌と加熱したS型菌はそれぞれネズミを殺したっけ？・・○○？
→ どちらも殺さない
そう。確か殺さなかった。ところが混ぜてやるとな・ぜ・か！！ネズミが死んでしまうんですね。大きく×して死亡って書いといて。さらにさらに、偶然ショック死したとじゃなくて死んだネズミの体内から、生きたS型菌が検出されたんよ。・・もう訳分からん？？って顔してるよね。（笑い）何でやと思う？・・○○？
→ Sの残骸からカプセルを奪った、突然変異、分からない など
グリフィスはこの現象を、ネズミの体内で加熱したS型菌から何かを受け取って、R型菌がS型菌の形質に変化した結果生じたS型菌がネズミを殺したんだと説明しました。この現象を『形質転換』と彼はよんだんだよね。英語で言うとTransformation。君らトランスフォーマーって知らんかな？車とか飛行機がロボットに変形して戦うアニメが昔あったんよ。・・そっか知らんよなぁ・・軽くショックやわ。まぁいいや、プリントのほうに書いとこうか。まずこの現象は（ ）の中、形質転換やな。じゃ（ ）内に言葉補いながら、続きの文章読んでみようか・・○○。
→ 加熱処理した（S）型菌から『何か』を受け取ることで、R型菌がS型菌の形質に変化する現象
そうやったな。（ ）の中、Sが入るな。さらに言うと、ネズミを殺す・殺さないで言うとR型菌はどっちやったっけ？
→ ネズミを殺さない
OK。じゃS型菌は？
→ ネズミを殺す
そう。ネズミを殺さない形質のR型菌がネズミを殺すS型菌に変化した、つまり形質が変わった、転換したから形質転換とよぶ訳ですわ。
杉浦コメント：この発問の仕方、高校生に効果的。理解のために、確認の質問をすることで、知識の定着にもつながり、時間もかからない。このような発問をうまく使うと、高校の授業もメリハリのあるものになる。
じゃもうひとつ質問、ここでいう『何か』って何やろ？
→ 分からない、遺伝子
我々人間と同じように考えると、カプセルを作る・作らないは肺炎双球菌自身がもつ遺伝子によって決まっているよな。ということは、今回は加熱したS型菌からカプセルを作る遺伝子をR型菌が受け取った結果、カプセルが作れるS型菌になったと考えると話がまとまりそうじゃない？・・どうかな？（反応を見て）さらにいうと、今回S型菌は加熱処理された訳ですわ。もし仮にタンパク質が遺伝子の本体だったらどういうことが考えられるかな？タンパク質の性質については説明したぞ。思い出してよ。
→ タンパク質は熱に弱い
そう。タンパク質は熱に弱いという性質があったよね。なので今回の実験で加熱しても形質転換が生じている、つまり遺伝子は熱に強いわけだ。ということは消去法で考えると遺伝子の候補は・・
→ DNA
となるよね。ここまで聞いてきたら、『ふーん、なるほど。確かに。』と思うでしょ？でも実はそうは問屋が卸さないですわ。何でか分かる？・・○○？
→ 分からない など
簡単に言うと『遺伝子の本体であるタンパク質は普通のものとは違って、熱に強いはずだ！！』とか『生きたR型菌がS型菌の死骸からカプセルを奪ったんじゃないですか？』とか言われたらどう答える？・・消去法で『たぶん遺伝子の本体はDNAじゃないか』ってことは言えても、確実にそうだとは言えなかったんよね。プリント貼るノートの空欄に簡単に問題点をまとめておこうか。板書写しといてね。グリフィスの実験の問題点って書いて、ネズミが生きる死ぬということを指標にしていたので
・生きたR型菌がカプセルを受け取りS型菌になった
・ネズミの体内でS型菌が復活した
・遺伝子の本体は熱に強いタンパク質である など様々なことが考えられる
これを受けて、どっちが本当なんじゃということで次の（ ）、アベリーまたはエイブリーが別の実験を行ったんよね。個人的には自分が高校時代、アベリーで習ったんでアベリーの方がいいかなぁと思うけど、まぁどっちでも○やからええよ。アベリーがグリフィスの実験をさらに詳しく行ったんよ。
グリフィスがやった実験は、加熱したS型菌と生きたR型菌をネズミの体内に注射してネズミが死ぬか生きるかっていう、めんどくさい、訳の分からない実験だったのに対し、アベリーは形質転換が生じているかどうかを分かりやすい実験により調べたんですわ。どうやったかというと、まずS型菌をすり潰して、S型菌の破砕液を作ります。簡単に言うとS型菌のジュースやな。このジュースをシャーレって容器で培養したR型菌に混ぜて、どんな形のコロニーが生じるかを調べた訳ですわ。答えから言うと、一番上、そのまま混合した場合、ほとんどはギザギザのコロニーだったんだけど、一部ツルツルのコロニーが生じたですわ。つまりこれは形質転換がどうだったんだっけ？・・○○？
→ 形質転換が生じた、分からない など
RoughとSmooth、つまりこの場合には一部S型菌が生じた訳ですわ。形質転換生じたと書いといて。という訳で、わざわざネズミが死ぬかどうか見なくても、形質転換を可視化、眼で見ることができた訳ですわな。じゃあ次。今このS型菌ジュースの中には色んなもんが溶けています。当然ながら？（反応を見て）当然ながら、DNAもあります。タンパク質もあります。これからDNAだけ、またはタンパク質だけを取り出すのは今では可能ですが当時としては難しかったんだ。なので逆転の発想、このS型菌ジュースからDNAを取り除いた液、またはタンパク質を取り除いた液を作って、これらが形質転換を起こすか起こさないかで白黒はっきりしそうじゃない？（反応を見て）どうやったかというと当時はDNAだけを分解するDNA分解酵素、タンパク質だけを分解するタンパク質分解酵素が発見されていたんだわ。二段目、三段目の（ ）にそれぞれ書いといてね。これとS型菌ジュースを混ぜた上で、R型菌に混ぜたんですわ。DNA分解酵素で処理した二段目は結局、何とR型菌を混ぜたことになるんだっけ？・・○○？
→ タンパク質
そうよな。DNAを分解したということはS型菌のタンパク質とR型菌を混ぜた訳だ。じゃ三段目はどうかというと・・もう分かるよね。S型菌のDNAとR型菌を混ぜた訳だ。このふたつの実験の結果からDNAが犯人なのかタンパク質が犯人なのかはっきりするよね。じゃどっちやねんって言うと、最初に戻るけど、遺伝情報としてとても大事なのは何だったっけ？・・そうDNAだったよね。ここからはグチャグチャになる人が多くなるので、DNAが大事なんだ！！と意識して覚えていこう。DNAがない二段目は全てR型菌のみ！！DNAが含まれる三段目はR型菌＋一部S型菌になりました。つまりDNAを除くと形質転換が起こ・・（反応を見て）らなかった、逆にタンパク質を除くと形質転換が起こ・・（反応を見て）ったんですわ。以上の結果を横に書いておこう。形質転換を起こす原因物質はタンパク質でなくて・・（反応を見て）DNA！！て書いておこう。
一気に話してきたけどここまで大丈夫か？・・○○大丈夫か？
さて、ここまで話すとこれからはDNAが主役だ！！・・ってなると思うよね？・・ところがそうはいかないんよ。『悪魔の証明』って聞いたことある？（反応を見て）悪魔ってこの世にいないと思われているけど、本当に絶対おらんのか？？？って言われたらそう言い切れる？見たこともないのに。・・○○どうよ？
→ ・・・、言い切れない
そう。多分いないと思うけど、断言はできないよね。これと同じように多分DNAが遺伝子の本体なんだろうなぁという結果が得られたけど、実際にR型菌の中にS型菌のDNAが入って形質転換が生じているのか見せてくださいよって言われたら、いやそれはちょっと無理ですって言うしかないでしょ。・・この実験ではあくまで遺伝子の本体がDNAであると『示唆』されたに過ぎず、『証明』されたというと言い過ぎになるですわ。
グリフィスと同じようにアベリーの実験の問題点もノートの方に書いておこうか。アベリーの実験の問題点は直接R型菌にS型菌のDNAが入ることを証明していないって書いておいてね。
今日の授業を簡単にまとめるか。グリフィスは肺炎双球菌を用いてどんな現象を発見したっけ？・・○○？
→ 形質転換
そうだったな。加熱したS型菌から何か、つまり遺伝子な。遺伝子を受け取ってR型菌がS型菌の形質に変化する現象、これを形質転換とよんだ。じゃあ次。そのときの候補としては？加熱しても残ったから？
→ DNA
そう。熱に強いDNAの方が候補として適切だったよな。それをうけてアベリーはS型菌の破砕液にDNA分解酵素を混ぜた場合とタンパク質分解酵素を混ぜた場合、形質転換が起こらなかったのは？大事なのがなくなったのは？・・○○？
→ DNAを分解した場合
そう。ということから遺伝子の本体＝DNAと示唆された訳だ。いいか、あくまで示唆な。ここまでが今回のまとめです。
時間が来たので今日はここまでにするけど、このあとの話を簡単に紹介しておくと、肺炎双球菌
ではなく、新しい生物、というかウイルスを用いてこの問題を白黒はっきりさせようやんけ。終止符を打とうやんけって話になります。じゃ今日の授業はここまで。