第49時
実験５ 寒天培地で微生物を培養する
2018 10 2（火）、4（木）
第２理科室
はじめに
土の中で生活する顕微鏡レベルの生物（菌・細菌）を培養します。本時の実験は、完全な操作から程遠いものですが、それでも最先端のバイオテクノロイジーの基礎操作を体験させることは、大きな価値あると思います。
培養にはシャーレを使いたいところですが、実験後の処理が大変です。未知の微生物コロニーができる可能性があるので、洗浄が難しいからです。そこで、シャーレで型どったアルミホイルを使います。実験後はそのままビニール袋に入れて密封し、可燃ゴミとして廃棄します。その他操作は簡単ないので、ぜひ、全国の学校で行ってもらいたい実験の１つです。
寒天培地は２つ作ります。１つは焼いた土、もう１つそのままの土を入れます。数日間放置すれば、微生物がコロニーにみらるようになります。繁殖スピードは条件の大きく左右されるので、先生は随時チェックし、最適なタイミングで次の時間を設定してください。次時に行うことは、コロニーの観察＆ヨウ素液反応です。
関連ページ
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実験１ 土の中の生物の呼吸３年（2001年）
図１：燃焼皿で土を加熱させながら、バットの土を観察する生徒
実験台の上には、シャーレで型どったアルミホイルがある
本時の目標
・寒天培地をつくり、顕微鏡レベルの微生物のコロニーをつくる準備をする
・『そのままの土』と『焼いた土』の培地をつくる
・できる限り無菌状態になるように注意する
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準 備
| 生 徒 |
教 師 |
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- 本日の学習プリント（１ /人）
- 前回の生物入りバット（１ /班）
- アルミホイル（適量 /班）
- 燃焼皿（１ /班）
- ガスバーナー（１ /班）
- 三脚（１ /班）
- 金網（１ /班）
- ピンセット（１ /班）
- サランラップ（適量 /班）
- 寒天粉末（40g）
- 1000mLビーカー
- ガラス棒
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授業の流れ
（１）本時の授業内容の紹介 （１分）
（２）寒天培地（５分〜７分）
寒天粉末、デンプンを紹介してから、それらを熱湯に入れます。一気に投入するとかたまりができるので、少量ずつ溶かしてください。この作業は授業冒頭に行えば、配布時には適度に冷めていると思います。
図２：演示操作で作ったデンプン入り寒天溶液
溶液の濃度は、教科書の指定どおりで良いでしょう。ただし、一気に大量に作るのは大変なので濃度２倍の溶液をつくり、それを温水で２倍に薄める方法がおすすめです。
（３）実験手順＆結果（８分〜10分）
寒天培地にデンプンを入れるのは、ヨウ素液で調べるためです。デンプンがあれば青紫色、なければ黄色（変化なし）です。
図３：実験手順＆結果
実験結果については、単純な勘違いをする子どもが多数います。２択問題として全員に考え、挙手させるようにしてください。
問題：ヨウ素液が青紫色になるのは『そのままの土』ですか、それとも『焼いた土』ですか。
読者の方もお考えください。
考える鍵をお渡しします。ヨウ素液はデンプンがあると青紫色になります。微生物はデンプンを使って生活しています。
図４：同上
答：ヨウ素反応があるのは『焼いた土』です。
『焼いた土』は微生物が死滅しています。したがって、デンプンを分解することができないので、ヨウ素反応が起こります。『そのままの土』は微生物がデンプンを食べてしまうので、ヨウ素液が反応しません。
（４）生徒実験 （20分〜30分）
燃焼皿に載せる土は、ごく少量です（図５）。
図５：土を燃焼皿にのせて加熱する
図６：加熱中の土を観察する生徒
図７：同上
あっ、焼き芋のような匂いがしてきた。
先生の仕事：寒天溶液を入れてまわる
子どもたちがアルミホイルの皿を作ったら、デンプン入り寒天溶液を入れて回ります。溶液の温度は人肌以下になっていると良いです。温度が高いと寒天が固まらないからです。子どもたちには、寒天を冷ますために、下敷きで煽ったり、時々容器の位置をずらすように指示します。容器の位置をずらすことで、机に熱を移すことができるからです。
図８：寒天培地に焼いた土を載せる
図９：載せる量は、ごく少量でよい
図10：次に、そのままの土を載せる
図11：左はそのままの土、右は焼いた土
図12：記念撮影
図13：それらの上から、ラップをかける
図14：ラップをかける様子
図15：できたら、提出
（５）本時の感想、考察 （５分
）
授業を終えて
楽しい時間でした！ 次は「寒天培地の観察＆デンプン反応」になりますが、コロニーができるまで他の学習をします。コロニーができたかどうかは、先生がつくった『そのままの土』の培地でチェックしてください。繁殖速度はちょっとした条件の違いで大きく変わるので、毎日チェックするようにしてください。もちろん、土によっても大きく変わります。私の授業のように全ての班が違う土を使っている場合は、条件＆繁殖スピードが違います。→ 寒天培地の結果
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実践ビジュアル教科書『中学理科の生物学』
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