実験

ヨウ素液(ヨウ素ヨウ化カリウム水溶液)の作り方

ヨウ素液とは

ヨウ化カリウム水溶液にヨウ素を溶かした溶液の通称をヨウ素液と呼ぶ。正式名称はヨウ素ヨウ化カリウム溶液、またはヨードヨウ化カリウム溶液である。ヨウ素デンプン反応デンプンの有無を確認する際に、生物の実験で使用される。

http://sciencewindow.jst.go.jp/

作り方

ヨウ化カリウム2gを100mlの水に溶かして、これにヨウ素1gを加え、よく混ぜる。褐色びんに保存する。これは、光(紫外線)が当たって光分解してヨウ素I2が遊離するのを防ぐためである。

http://kyoushoku3.shinshu-u.ac.jp/

なぜヨウ化カリウム水溶液によく溶けるのか?

ヨウ化カリウム水溶液にヨウ素を加えると三ヨウ化物イオンが生成する。

KI +I2 →KI3

KI3は容易に水溶液中で電離するため(Kはアルカリ金属)、K+とI3となる。このI3の色があの独特の赤褐色である(本来の要素の色は青紫色)。

ヨウ化カリウム

https://ja.wikipedia.org/wiki/

陽生植物と陰生植物の観察

目的

陽生植物とは大雑把に言えば明るところで生育している植物であり、陰生植物とは暗い所で生育する植物である。それぞれ具体的にどのような植物種があるのか、実際に調べる。

陽生植物

準備

  • 図鑑

実験方法

  1. 明るい所、暗いところで植物を5種類ずつ採取し、名称を調べる。

結論

  1. シダ植物・コケ植物・アオキ・ヤツデ・ブナ・カシなどが陰生植物である。これらの中には日なたでも育つものがある。
  2. 草原に生えている大部分の草は陽生植物である。 

参考

シダハンドブック
北川 淑子
文一総合出版
2007-10-10


散歩で見かける草花・雑草図鑑

創英社/三省堂書店
2011-06-07


光合成速度の測定(気泡計算法)

目的

気泡計算法を用いて、水温の違いよる光合成速度の変化を観察する。光合成速度とは本来CO2吸収速度であるが、高度な実験器具を準備することが難しいため、O2排出量を測定することによって、相対的な光合成速度を調べる。

オオカナダモ

準備

  • 試料:オオカナダモ
  • 試薬:0.25%炭酸水素カリウム(水中への二酸化炭素供給用)
  • 器具:試験管、ランプ

実験方法

  1. オオカナダモの茎を先端から12cmのところで、カミソリを使って斜めに切断する。また、オオカナダモ先端を鉛などに巻きつけおもりとする。
  2. 0.25%炭酸水素カリウムを試験官に8割ほど入れたものを3本準備し、それぞれ10℃、20℃、26℃になるようビーカーに入れて冷やしながら調節する。
  3. 手順1で準備したオオカナダモを切口が上になるように入れる。
  4. 10分間、気泡が茎からいくつ出るかを測定する。

結論

気泡数は生育温度である26℃より低くなればなるほど、少なくなる。つまり、気温が低いほど光合成速度も低くなる。

参考サイト
http://www.science-academy.jp/
http://www2.edu-ctr.pref.okayama.jp/

参考




 

植生調査(区画法)

目的

群生している個体群密度を、区画法を用いて調べる。

準備

  • 試料:群生している生物(キノコ、群生する植物、ゆっくり移動する生物(貝類など))
  • 器具:1平方メートルの枠、紙、ペン

区画法

方法

  1. 群生している生物の領域で、一定面積を決め、個体数を数える。平野の植物の場合は1平方メートルが良い。森林では100平方メートルが適当である。人手がある場合は、何区画か調査する。
  2. 全体の面積を求め、調べた区画が全体面積の何割を占めるかを求める。
  3. 全体の個体数を推測する。例えば、上記3の操作で、面積10%、個体数10と出たならば、全面積においては100個体いることが推測できる。
  4. 個体群密度を求める。個体群密度は個体数÷面積(平方メートル)で求めることができる。

結論

  1. 区画法を用いれば、全個体数を数える必要がなく、大体の個体数を予想できる。
  2. 大型動物(シカ)などの個体群密度を調べる際に使用されることもある。

参考

散歩で見かける草花・雑草図鑑
創英社/三省堂書店
2011-06-07



ラウンケルの生活形の観察

目的

植物などは環境や生活の仕方に最適な形へと進化している。環境や生活の様子を示す植物の形態を「生活形」と呼ぶ。ラウンケルによる生活形の分類(地上植物、地表植物、半地中植物、地中植物、水生植物、一年生植物)を観察する。

ラウンケルによる生活形

準備

シャベルなど

実験方法

それぞれの植物の休眠芽を観察する。休眠芽は冬期でなければ観察できない。

休眠芽とは植物で,いったん形成されたのちに生長を止めて休眠している状態の芽をいう。
https://kotobank.jp/

地上植物:ふつうの高木・低木
地表植物:シロツメグサ
シロツメグサ
半地中植物:タンポポ
地中植物:ユリ
ユリ
水生植物:カキツバタ
カキツバタ
一年生植物:アサガオ
アサガオ

結論

植物はそれぞれの環境に適した生活形をしている。

メダカの体色変化の観察

目的

メダカは環境に合わせて体色を変化させることが知られている。鱗にある色素胞内の色素顆粒の凝集・拡散によって体全体の色を変化させることができる。明所と暗所での色素胞を観察する。

色素胞

準備

  • 試料:メダカ数匹
  • 器具:白色の紙で底と側面を覆ったビーカー、黒色の紙で底と側面を覆ったビーカー、顕微鏡等

実験方法

  1. 白色ビーカーと黒色ビーカーにそれぞれメダカを数匹入れ、10分間放置する。
  2. それぞれのメダカの鱗を1枚剥ぎ取り(鱗は再生する)、顕微鏡下で観察する。

結論 

  1. メダカの目から入る光が刺激となり、細胞内にアドレナリンが分泌されるので色素顆粒の凝縮が起こり、明るい場所では明るい体色となる。

参考



 

自律神経の働き確認(心臓の拍動)

目的

心臓の拍動自体は心臓にあるペースメーカーが支配しているが、そのペースアップ・ダウンは延髄が自律神経系を通じて支配している。拍動の変化を測定する。

準備

  • 試料:ヒト
  • 器具:ストップウォッチ
  • 試薬:なし

実験方法

  1. 1分間の脈拍を測定する。
  2. 20回程スクワットした直後の脈拍を測定する。

結論

緊張している際(運動している際)には延髄を通して交感神経が活性化され、末端からノルアドレナリンが分泌され、心臓の拍動が早くなる。

自律神経

参考 


 

ブタの肝臓の観察

目的

ブタの肝臓を観察し、胆のう・胆汁も確認する。

肝臓

準備

  • 試料:ブタの肝臓(肉屋さん等で頼んで購入する)
  • 器具:解剖ばさみ(100均のキッチンばさみでも可)
  • 試薬:特になし

実験方法

  1. ブタの肝臓を観察してみる。
  2. 胆のうを解剖し、黄色の胆汁を確認する。胆汁は脂肪を吸収しやすくし、便に色(茶褐色)をつける。
 

結論

肝臓は一番大きい内臓であり、胆汁を合成する。

参考 



 

ブタの腎臓の観察

目的

ブタの腎臓を解剖し、輸尿管、動脈、静脈、腎う、皮質、髄質を確認する。

準備

  • 試料:ブタの腎臓(食肉店で100円ほどで販売されている)
  • 器具:解剖ばさみ(100均のキッチンばさみでも可能)
  • 試薬:墨

実験方法

  1. ブタの腎臓を2つに割り、腎う、皮質、髄質を確認する。
  2. 輸尿管が通っているかを確認するため、棒などで貫通させる。
  3. 動脈に墨を流し込むと、腎臓皮質が黒く染まる。
  4. 皮質を薄く切り、プレパラートを作成し観察すると、糸球体を見ることができる。

結論

動脈は皮質に毛細管として繋がっており、網目状に拡がっていることが確認できる。また、腎うは輸尿管に繋がっていることが確認できる。

腎臓

参考 


 

血しょうの観察

目的

ブタの血液を用いて、血しょうを観察する。また、分離した血しょうにCaCl2水溶液を加え、フィブリンを析出させる。

準備

  • 試料:ブタの血液(屠蓄場に頼んでもらう。その際にクエン酸ナトリウム溶液を予め試験管に血液:クエン酸ナトリウム溶液=9:1の割合で準備しておく)
  • 器具:試験管、遠心分離器
  • 試薬:3%クエン酸ナトリウム溶液、0.03mol/L CaCl2水溶液

実験方法

  1. クエン酸ナトリウムで処理した血液を遠心分離器にかけ、3000rpmで10分間回す。
  2. 分離した上澄み(血しょう)をピペットで取り出し、別の試験管に移す。
  3. 血しょうにCaCl2水溶液を3ml加え、フィブリンが析出する様子を確認する。

結論

  1. 血しょうは血球を含まない液体成分であるが、フィブリノーゲンや抗体などのタンパク質は含まれている。
  2. クエン酸ナトリウムは血中のカルシウムイオンと反応し、クエン酸カルシウムを形成する。そのため、カルシウムイオンが除去され、血液凝固が進まない。そこに、CaCl2を加えると、フィブリノーゲンがフィブリンへと変化する。
  3. もちろん血球が存在しないため、血餅は形成されない。

血液凝固

参考