5高校生物学実験 - 生物学 - 2025

高校の生物学の実験は、生物の重要なプロセスを興味深いダイナミックな方法で教えるために使用されるツールです。

細菌、原生動物、菌類、植物、動物は生命の5つの王国を形成し、生物の多くの特徴を共有しています。これらの簡単な実験で、実用的で楽しい方法で学ぶことができます。

高校生のための5つの生物学実験

-実験1.イチゴからのDNA抽出

DNAは、Á酸D esoxirribo N ucleico を指定します。これは、生物のすべての遺伝情報を含む分子です。DNAは、最小の細菌から最大の哺乳動物まで、すべての生物に存在します。

構造的に、DNAは非常に長く、強い顕微鏡繊維です。ほとんどの生物では、DNAは2本の鎖が小さなねじれで集まってできています。

DNAに含まれる遺伝情報は、生物のタンパク質を生産するために使用されます。したがって、イチゴのDNAには、イチゴのタンパク質を生成するための遺伝情報があります。

材料

• 3熟したイチゴ
• tap水道水
• 1モルタル
• プラスチック容器1個
• 液体洗剤小さじ2
• 塩小さじ2
• 1つのペーパーフィルター
• 1/3カップの消毒用アルコール（薬局から）
• ガラス棒1本
• 1つの木製パレット
• ビニール袋1枚

実験手順

1-½カップの水道水に液体洗剤と塩を混ぜます。これはイチゴの細胞壁、細胞膜、核膜を破壊する混合物になります。したがって、核にあるイチゴのDNAは、次の手順で抽出することができます。

2-イチゴを乳鉢で完全に粉砕します。このようにして、前の混合物（抽出混合物）の効果が促進されます。砕かずに果物の大きな部分を残さないことが重要です。

3-抽出混合物の大さじ2をストロベリークラッシュに加え、ガラス棒で軽く振る。10分間放置します。

この混合物をペーパーフィルターで4濾過し、得られた液体をプラスチック容器に注ぎます。

5-同量のイソプロピルアルコール（冷）をプラスチック容器に追加します。たとえば、イチゴ抽出物が100 mlある場合は、アルコールを100 ml加えます。振ったり、かき混ぜたりしないでください。

6-数秒後、液体の表面に白っぽい曇った物質（DNA）が形成されるのを観察します。容器を傾け、木製のパドルでDNAを収集します。

7-必要に応じて、他の果物でこのプロセスを繰り返し、比較することができます。

-実験2.ビタミンに対する熱の影響

この実験では、料理をすることで食品に含まれるビタミンが破壊されるかどうかを生徒が発見します。この場合、柑橘類からのビタミンCが研究されます。ただし、学生は実験を他の食品やビタミンに拡張できます。

ビタミンCは、レモン、オレンジ、グレープフルーツなどの柑橘類に含まれています。化学的には、ビタミンCはアスコルビン酸であり、体にとって非常に重要な分子です。

このビタミンは健康に不可欠ないくつかの代謝プロセスに関与し、その欠乏は壊血病と呼ばれる病気を引き起こします。

材料

• 柑橘類（オレンジ、レモンなど）
• 大さじ1杯のコーンスターチ（コーンスターチ）
• ヨウ素
• 水
• ガラス容器2個
• ブンゼンバーナー（またはストーブ）
• ピペット（またはスポイト）
• 棚付きのいくつかの試験管
• 耐熱手袋
• 白い紙
• 鉛筆
• ノートブログ

実験手順

ヨウ素指示薬の準備

コーンスターチ大さじ1を少量の水と混ぜ、混ぜ合わせてペースト状にします。

2-250 mlの水を加え、約5分間沸騰させます。

3-ピペットで、沸騰させた溶液10滴を75 mlの水に加えます。

4-混合物が濃い紫色になるまでヨウ素を加えます。

ビタミンCレベルの比較

1-選択した柑橘系の果物のジュースを2つの別々の容器に入れます。

2-一方のコンテナは「加熱」、もう一方は「非加熱」としてマークされます。

3-「加熱」とマークされたものを沸騰するまで加熱します。

4-手袋をはめて、熱から注意深く外します。

5-スポイトを使用して、5 mlのヨウ素指示薬溶液を標準の15 ml試験管に追加します。

6-（汚染を避けるために）清潔なスポイトを使用して、10滴の調理済みジュースを試験管に追加します。スポイトをきれいにし、「非加熱」容器内のサンプルで繰り返します。

7-どれがより暗い色を生成するかを観察します。濃い色は、その特定のサンプルに含まれるビタミンCが少ないことを意味します。結果を比較して分析します。

-実験3.レタス種子に対する塩の影響

植物は発芽し、成長し、そして生きるために水を必要とすることは広く知られています。しかし、土壌には塩分が多く含まれているため、食料を育てない国は世界にたくさんあります。

この実験の目的は、塩水で灌漑したときに植物が死ぬかどうかを判断することです。もしそうなら、植物はどの塩分レベルで植物の成長と枯死を止めますか？

塩に対する耐性によっては、これらの条件でいくつかの植物を育てることが可能であるため、これは非常に重要です。

材料

• レタスの種30個
• 植木鉢3つ
• 水
• 塩
• 残高
• かき混ぜ棒

実験手順

1-塩水の2つの溶液を次のように準備します。1つは水1リットルあたり30gの塩の濃度（30g / L）で、もう1つは塩の半分の濃度（15g / L）です。

2-コントロール溶液は純水で、塩は含まれていません。

種子をそれぞれ10個の種子の3つのグループに3分割します。

各ポットに10シードを4播きます。それぞれ10シードの3つのポットがあるはずです。

5-各ポットにラベルを付けます：ポット1->（Sal 30）、ポット2->（Sal 15）、ポット3（コントロール）。

6-日光が当たる場所の外にポットを置きます。

7-ポットにそれぞれ対応する溶液を入れて毎日水をまきます：ポット1を溶液30で、ポット2を溶液15で、ポット3を純水で、混同しないでください。

8-実験を2週間維持し、観察結果を記録します。結果を比較して分析します。

-実験4.酵母の発酵

酵母は人間にとって非常に重要な微生物です。これらは、発酵と呼ばれるプロセスを通じて、人間が消費する他の製品の中でも特に、パン、ワイン、ビールを生産するのに役立ちます。

たとえば、酵母はパン生地を膨張させるための調理に一般的に使用されます。しかし、酵母は正確に何をするのでしょうか？

これに答えるために、酵母は生きるために栄養素を必要とする生きている有機体として認識されなければなりません。酵母の主なエネルギー源は糖で、発酵によって分解されます。

材料

• 酵母
• 3つの透明なガラス容器
• 小皿3枚
• 砂糖小さじ2
• 水（熱く、冷たい）
• 油性マジック

実験手順

1-3つの小さなプレートに少し冷水を追加します。

2各ガラス容器を各プレートに置き、各容器に1、2、3のラベルを付けます。

3-容器1のミックス：イースト小さじ1、温水warmカップ、砂糖小さじ2。

4-容器2で、小さじ1杯のイーストを¼カップの温水と混ぜます。

5-容器3に小さじ1杯の酵母を入れ、他には何も入れない。

6-各コンテナで何が起こるかを観察します。コンテナごとに反応は異なりますか？この実験では、視覚だけでなく、匂いも非常に重要です。

7-結果を比較して分析します。

実験5：5秒ルール

食べ物が地面に落ちた場合、細菌が食べ物を汚染するのに5秒かかることがよくあります。5秒の規則では、落下してから5秒以内に拾われる限り、地面から取り出された食品は安全に食べられます。

この実験は、この理論に真実があるかどうかを評価します。主な目的は、落下した食品を5秒未満で収集することで、土壌細菌による汚染を効果的に防止できるかどうかを判断することです。

材料

• 試してみたい食べ物（1つはウェット、もう1つはドライ、比較）
• 無菌ヒソポス
• 滅菌手袋
• クロノメーター
• 栄養寒天入りペトリ皿6枚
• ノートブログ
• 鉛筆

実験手順

1-ウェットフード（例：生肉）を地面に置き、4秒待って地面から取り出します。

2-滅菌手袋をはめたまま、肉を滅菌綿棒で拭きます。綿棒で他の部分に触れないでください。

3-無菌環境（ドラフト）でペトリ皿から蓋を外し、寒天の表面全体にジグザグのパターンで綿棒を前後に軽くスワイプします。寒天の同じ領域に2回触れないでください。

4-注意深く蓋をペトリ皿に置き、ラベルを貼ります。

5-ドライ食品（例：パン）を使用してステップ1〜4を実行します。

6-コントロールのステップ1〜4を実行します。つまり、無菌の綿棒を使用して（以前にオブジェクトに触れていない状態で）、同じ栄養寒天を含む2つのペトリ皿にジグザグパターンを作成します。

すべてのペトリ皿を、細菌の増殖に最適な温度である37℃の環境に7置きます。すべてのペトリ皿が同じ場所にあることを確認してください。

8-24時間、36時間、48時間、60時間、72時間に観測を行います。各プレートの細菌コロニーを、各時間間隔でカウントします。

9-結果をグラフで表し、分析します。

実験を行うための一般的な手順

科学的な実験を行うには、まず最初に、何をすべきかを提案するイントロダクションを書きます。実験の目的とその重要性を以下に明確に説明します。

実験は以前の観察に基づいているため、実験の仮説を説明することが不可欠です。基本的に、仮説は研究者が彼の実験から得たいと望んでいるものです。

続いて、実験で使用する材料のリストを作成し、これから行う作業について詳しく説明します。これが実験手順です。アイデアは、誰でも与えられた指示で実験を繰り返すことができるということです。

最後に、結果が説明され、分析され、同様の結果と比較され、結論が出されます。

参考文献

1. すべてのScience Fairプロジェクト。回収元​​：all-science-fair projects.com。
2. 生物学サイエンスフェアプロジェクト。リカバリー元：learning-center.homesciencetools.com。
3. 高校サイエンスフェアプロジェクト。から回復：Education.com。
4. 高校生物科学フェアプロジェクト。から回復：projects.juliantrubin.com。
5. 高校Science Fairプロジェクト。回復：livescience.com。