特集 日本のリーダーを育成する全寮制教育01 バイオ・遺伝子研究「最先端のサイエンスに触れる体験」

桜丘中学・桜丘高校バイオ・遺伝子研究

「先生、細胞に興味があるんです。」生徒の一言から始まったバイオ研究

理科実験

専用器具を使っての理科実験をする生徒たち

ノーベル生理学・医学賞を京都大学の山中伸弥教授が受賞した時、中学3年生の男子生徒が理科担当の小林教諭に話した事からスタートしました。人にはそれぞれ持って生まれた個性や感性があります。その感性を刺激して、才能を伸ばせる環境を桜丘中学・桜丘高校はいつも用意しています。その他、理数系分野に関する課外活動は、ロボットや宇宙天文、数学・化学オリンピックなどがあります。現在も生徒発信の新しい活動を始めています。

京都大学と連携(SSP認定)「生物発光物質を使っての酵素学習講座」

京都大学と連携(SSP認定)

外部講師による講座で生徒も真剣に学んでいます。

中学2年生の「消化と吸収」の学習では、「だ液によるデンプン溶液の変化」の他に、胃薬(タカヂア錠)とデンプン(片栗粉)での消化実験を通して酵素の働きや生体内で起こる化学反応について視覚的に学習しています。この講座を通じて、生徒たちは酵素が消化以外にもさまざまな生物反応を起こさせることを知る。

実験には身近な生物であり視覚的にもきれいで、変化がわかりやすいホタルの発光反応が教材です。ホタルの発光反応とともに、温度やpHによってどのような違いや変化が生じるのかを観察し、グラフにまとめさせるなどして発展的な推察に結び付けていきます。また、実験内容・結果をパワーポイントにまとめて発表します。

DNAの細胞融合・形質転換実験 長浜バイオ大学の産官学共同研究事業など

バイオ部では大学や民間企業と連携しながら微生物・細胞観察→発光細菌の培養→細胞融合→DNA抽出→形質転換→DNA鑑定などの実験を行なっています。これらの基礎知識を活かし継続的な研究にシフトしていくことを目的に、現在は2つの研究課題(スナゴケ緑化の研究とランの組織培養)を進めています。

スナゴケ緑化の研究

民間企業とのコラボレーション

スナゴケ緑化の研究:(株式会社明豊建設との共同研究)

スナゴケは乾燥・寒冷に強く土壌が無くても生育出来るため、屋上緑化などで軽量・メンテナンス不要というメリットを持っています。現在、製品化されてはいますが、高価であるとともにカビなどに弱く、生育に時間がかかるなど欠点があります。高品質化、病害耐性付与、成長促進など共同で研究しています。最終的にはその成果を世界のビル屋上緑化につなげていきたいと考えています。

ランの組織培養

研究成果が社会に広がって行く可能性

ランの組織培養(メルクロン苗の作成)

洋ランは株分けで繁殖させるときわめて増殖効率が悪く、種子は胚乳が無いので、普通にまいてもほとんど発芽しません。また、無菌の環境をつくり育てても発芽は進まず成長が悪く、親株と同じものが出るとは限りません。そこで、組織培養(茎頂分裂組織の培養)を行ない同じものをフラスコや試験管内で増殖させるという研究です。無菌環境で植物ホルモンなどの効果を試しながら研究を進めています。

世界で活躍する科学者を育てる I Am a Scientist.

桜丘には、中学・高校の6年間を通じて自然と科学に興味を持ち、実践的な研究ができる環境があります。「科学者になる。」という高い志を持つ子供たちの夢を実現するために、じっくり研究ができるようにこれからも支援していきます。夢をまだ持たない子供たちが桜丘中学・桜丘高校で夢を見つけ、将来、世界で活躍する科学者になってもらうことが私たちの目標です。

宇宙サイエンス

天文を通じた宇宙物理学への発展

宇宙サイエンス

反射望遠鏡を使った金環日食、金星の太陽面通過、ふたご座流星群、パンスターズ彗星、アイソン彗星、メシエ天体の観測などを行っています。2012年には金環日食や金星の太陽面通過といった珍しい天文現象もとらえました。 また、観測した天体写真データを用いて研究活動を行い、2013年7月には大阪教育大学で開催された第3回高校生天文発表会では、「2013年3月14日に観測したパンスターズ彗星の尾の長さの推定」という演目で研究発表を行いました。 天体観測という手法を用いて、自分たちで宇宙からのデータを採取し、自分たちの考察を加えて、未知なる宇宙の一端をとらえることを目標に活動を進めています。

ロボット製作

パソコンによるロボット運動のプログラミング

ロボット製作

ロボカップジュニア全国大会を目指して、自律移動ロボットの組立のために、3DCADを使ってロボットのデザインやパーツの研究を行ない、またプログラミングではGUI形式、CUI形式を使っての研究を行なっています。ロボットの基礎を学びながら、工学(applied science)的な発想を育成しています。ロボットでサッカーの試合を行うなど、機械の仕組みを社会に応用する観点が将来の発展的研究に繋がっていきます。

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