無題ドキュメント

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＜実験観察に基づく生体の理解＞
細胞実験１：「お絵描き実験の命題・課題・設問・質問」一覧

（本編は「シート1、2、3 」から構成される。総目次を参照する時は「ココ」をクリック）

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　　シート3・・・・・・ここを「クリック」し移動／参照。　（目次番号が[19～27]）
　　　　　（参照する図は、右パネルボタンの31から42）

　下記の項目（目次）は、動物培養細胞による「形態形成に関する基礎実験（通称：お絵描き実験）」を、実験学習として実施する場合に必要な「実験講義の要点」である。実験工程の時系列に準じた記載となっている。
　実験の進行状況に合わせ、適時、対応する項目を通読する。更に、設定された課題や設問/質問を通じて、実験講義の「流れやポイント」を確認する事により、主体的な取り組みとなることを期待するものである。　
　疑問や意見などがある時には、「チェックボックス」に「目印」を書き込む。グループ単位の実験講義の場合は、周囲の人と話し合いながら行なうが、まずは自分自身で考えてみる。チェックマークやコメントを書きながら行なう事が肝要である。
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下記「表題」の末尾、括弧内の記号は、本ウェブテキスト（建築現場：デジタル実演生物学）：Ch-0, -4)-A：細胞学総説「培養細胞に基づく生体の理解」、の各セクションに対応する。下記本文中の図番号は右パネルの番号に対応する。表示するには該当のパネルボタンを押す。

＜1. はじめに：受講者へのメッセージ（A-３）＞
　（右パネルの「図1、2、3」を参照）

　自分自身がその昔たった１粒の「細胞」だったことを想像すると不思議な気がします。本当に「体は細胞からできている」のか疑ってしまいそうです。生物の教科書には動物細胞の事がたくさん書いてありますが、皆さんは実物の動物細胞を見たことありますか？
　百聞は一見に如かず・見ると聞くとじゃ大違い。実際に生きている脊椎動物の細胞をシャーレの中に培養し、実験してみましょう。細胞の単純な振る舞いに「組織形成」や「体の成り立ち」の基本を感じる事は興味深い経験となるはずです。
　本日は、魚類の培養細胞（サケ科魚類の不死化細胞CHLS、あるいはコイ科魚類の細胞FHLS）を主な実験材料とし、培養細胞学、細胞生物学に関わる実験を行います。
　また、見て楽しく学んで奥が深いニジマス稚魚の体全体の組織染色標本を観察しながら、培養細胞と生体組織細胞の関連などを話し合ってみたいと思っています。
　記念実験として、生きている細胞でシャーレに絵・文字などを描画するサイエンスアートも行います。（「細胞で描画する」ではなく、「細胞が描画する」が正しい？）。
　なお、本実験を正しく行うためには「生体や細胞の基本的な理解」が必要です。いろいろ考えながら行いましょう。「なに・なぜ・どうして・どのようにして」と。
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　本講義では、なるべく平易な言葉で「体の成り立ち」を細胞レベルから説明しますが、首を傾げるような言葉がある時には、テキストに下線やチェックマークを加えるようにしてください。適時質問し、話し合いながら実験講義を進めましょう。
　実験講義は、第１段階として「細胞」、次に「組織」、最後に「器官/器官系」の順で進めます。今日は「細胞」です。

　実験とは、「ともかく何かを確かめる事」なので、自分自身で興味がある事や疑問に思う事を大切にして下さい。

＜上記に関する「補足と解説」は、右パネルのボタン「A」をクリックし、別シートを参照＞

＜2. 課題-1：「お絵描き実験」の主な目的（A-４）＞
　（右パネルの「図４」を参照）

　「お絵描き実験」という基本実験を通じ、生体の成り立ちを考えてみます。以下の項目がその概要（主な目的）です。実験講義が終了した後、本日の宿題として、以下の項目に対応させ「理解できたことや疑問に思う事」などを、「感想・意見」として箇条書きでまとめて下さい。
　なお、下記項目（課題）の詳細は、適時、改めて「設問・質問」などとして取り扱い、繰り返して検証/協議するので、その時々に集中して考えてください。

　 1）生きている動物細胞（培養細胞）で「形」を作ってみる。
　　　（形態形成に関する基礎実験、として考える）
　 2）「細胞や生体物質」の性質や役割を考える。
　　　（対照実験・検証実験なども参考にしながら考える）。
　 3）「細胞の基本的な性質」を考察する。
　　　（実験観察の経過/結果を基に考察する）。
　 4）「培養細胞」と「生体の組織細胞」との類似性を考察する。
　　　（組織学や培養細胞学の知見を理解しながら考察する）。
　 5）発展的な観点から、
　　　　基幹実験４課題とのリレーションを構築する。
　　　（疑問の発展展開）。
　　補足：5）については実験終了後に改めて解説する
　　　（または[I.発展]を参照）。

＜3. 課題-2：「お絵描き実験」の方法：概説（B-２）＞

　この実験講義の柱は「お絵描き実験」という細胞培養実験です。実験方法や、その工程の概要を理解することは必須課題なので、下記事項に記す名称、方法の概要、更に実験のポイントは忘れないように。

A：用いる主な材料（右パネルの「図5、6」を参照）
1) シャーレ、2) ゼラチン/コラーゲン（Gel）、3) 血清アルブミン（Alb）、 4) 細胞液（Cell）、5) カルシウムを充分に含む培養液（Ca-Med）、である。
メチルセルロース(MC）を血清アルブミンの代用品とする時もある。

B：お絵描き実験の工程（右パネルの「図6、7」を参照）
基本として４工程と考える。
（下記の事項、また模式図などを参照）
簡単に言えば、

「シャーレ」に「ゼラチン」を綿棒で塗り、乾燥させる。

「血清アルブミン」をシャーレに加え、１分経過したら、その液を捨てる。

そのシャーレに、「細胞液」を加え30-40分程度放置（室温培養：動かさない）し、時間がきたら様子を確認する。
（必要に応じて液替えなどを行なう）。

固定と染色を行なう。

　以上のように簡単な方法である。模式図を参照すれば一目瞭然である。

＜上記に関する「補足と解説」は、右パネルのボタン「A」をクリックし、別シートを参照＞

＜4. 課題-3：「お絵描き実験」の実施と注意事項（B-２）＞
　（右パネルの「図6、7」を参照）

　実験方法の概要も理解できたと思うので、実際に実験操作を行なってみよう。「図解操作マニュアル」を参照しながら行なおう。
　既に「STEP1：ゼラチン塗抹」が完了している場合は、「STEP2：血清アルブミン処理」から行なうが、この工程は、すぐ「STEP3：細胞液の添加」につながるので、細胞液の準備は怠りなく。
　なお、「Step3」で細胞液を入れたシャーレは最低30分以上培養する。この間はシャーレを動かしてはいけない。それで、実験を開始する前に、テーブルの左上に20cm四方の「培養スペース」を決めておく。またはコピー用紙の上を「培養スペース」とし、培養中は触らないようにすること。

＜実験操作上の重要なポイント＞
　はじめての人がこの実験を行なう時、特に留意すべき実験操作のポイントは「細胞の単離分散処理」である。「細胞実験キット」に含まれる「フィルムバッグの細胞」をシャーレに入れる前には、スポイトで液量（ml単位）の回数程度のピッペッティングを必ず行なう。例えば、12mlの細胞液がある時には、12回程度、付属のスポイト（栄研３号スポイト）で、その細胞液を出し入れし、細胞をバラバラ（単離分散状態）にすること。

＜上記に関する「補足と解説」は、右パネルのボタン「A」をクリックし、別シートを参照＞

＜5. 命題-1 素朴な疑問：
　「細胞をシャーレに入れたらどうなるか」は妥当？（B-１）＞
　（基本命題１：細胞の基本的な性質とは？）
　　（右パネルの「図8」を参照）

　細胞が「体の基本単位/最小単位」なら、きっとそこには「基本的な性質」や「定義」があるはず、と思う。でも、教科書などを見ても「基本単位である」以上の説明（箇条書きなど）を見つけることは簡単ではない。生物の学習に不可欠だと思うし、きっと最も重要な「話」であるはずなのに、どうして、その「定義」が「まとめ」として掲載されていないのだろう。時々、悩んでしまう。
　それなら自分で考えてみよう。細胞とは「どのような基本的な性質をしているのか」を知るために実験を通じて確かめてみよう。実際には「お絵描き実験」で確かめてみる、である。
　『基本単位としての細胞はどのような性質をしているのか』という疑問を、素朴に言い換えると、「命題１：生きている細胞をシャーレに入れたらどうなるか」（図8）となってしまう。さて、この命題は「細胞」を考える上で「妥当」と思いますか、それとも「不釣り合い」だろうか。
補足：動物の体は270種類以上の異なった細胞によって作られる、って話もあり、細胞にはいろいろある、となってしまうが、「多様性と画一性」って事もあるので、実験を通じて何かを探ってみたいと思わないかい？

＜上記に関する「補足と解説」は、右パネルのボタン「A」をクリックし、別シートを参照＞

＜セットB：基本枠組み・視点＞

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＜6. 課題-4：「ヒト耳ネズミ」の作り方（B-６）＞
　（右パネルの「図9」を参照）

　NHKが放映した「自己再生の力」（ビデオ映像/VTR）の途中５分間程度の映像を鑑賞する。そこには「ヒトの耳型の移植体」を背中に持つネズミ（「ヒト耳ネズミ」と仮称）」が登場する。作り方も解説されている。　
　映像を見ながら、解説に従い、その実験方法（耳ネズミの作り方）の概要をノートに書き写してみよう（箇条書きとする）。視点を定めれば解説が見えるはず。なお。映像は同じところを２回見る予定。
　後でグループ協議してもらうので、他人に説明できるように配慮しながら「実験方法の概要」を掴んでみる。同時にどんな疑問を持ったか、についても箇条書きにしてほしい。疑問は大切にする。
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　下記の例についても考えてみる（少し専門的な質問もあるが、「そのような質問も成り立つかも」、という程度で扱っても良い）。

1）細胞は「綿？」の中でも生きていけるのか？　　 2) 生体分解性の「綿/繊維」を利用するのは何故か？　　 3）体毛のないネズミは何、どんな種類？　 4）ネズミはなぜ移植した「塊」を拒絶/拒否しないのか？　 5）細胞を移植したのに、飼育後はなぜ「軟骨」という物質に置き換わってしまったのか？　　 6) ネズミに移植せず、培養器の液中で培養を続けると「ヒト耳型の軟骨」はできるのか？　　 7) ネズミを「形作り」に利用するメリットは何？　　 8) 形成されたヒト耳型の軟骨の中にはネズミ由来の細胞はいないのか？　　 9) 移植された型の細胞はどこから栄養をもらうのか？

・・・これら以外にもあるはず。疑問を意識することは重要・・・

＜関連して、繰り返し「命題」の確認＞
　お絵描き実験は、簡単な実験であるが、細胞をシャーレに入れると「文字記号」が自然に現れる。細胞とはどのような性質を持っているのか。からだはどのような仕組みでできているのか？を考えてみよう。

１）なぜ可能なのかを考える。
　　（体の成り立ちを細胞レベルで考える）
２）細胞と生体物質の関係を考える。
　　（培養細胞と生体細胞との類似性を考える）