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今年7月、ハワイのプナホウスクールから10名の日本語研修生が、
学習院中等科・高等科を訪れました。

十分な日本語力を身につけることを目標に、3週間日本に滞在するというプログラムの一環で、
最終日に中・高等科生の家庭でホームステイ体験を実施するにあたり、
高等科の留学経験者、すでに留学が決まっている生徒、
留学を希望している生徒など35名が集まり、研修生の歓迎会を行いました。

生徒たちが手作りしたウエルカムボードを装飾した会場で顔合わせをした後、
班ごとにわかれてのキャンパスツアーを行い、
理科標本室やコンピューター教室、グラウンド、野球場などを案内しました。

ツアー後、お互いの緊張がほぐれたところで和やかにティータイム。
留学についてや日本とハワイの文化のちがい、それぞれの学校での様子についてなど、
さまざまな会話が交わされ、歓迎会は大いに盛り上がりました。

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(写真)歓迎会での集合写真
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(写真)高等科の生徒が手作りしたウエルカムボード

プナホウスクールは、バラク・オバマ前アメリカ大統領を輩出したことでも知られる名門私立高校で、
学習院高等科では、世界各国の高校生を集めてグローバル問題を議論するプナホウのサマースクールに、
毎年生徒を派遣しています。

プナホウの高校生のホームステイ受け入れは今回が初めての取り組みでしたが、
双方にとって、とても有意義な時間となりました。

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7月10日(月)・11日(火)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)で行われた
「pGLOバクテリア遺伝子組み換え実験」を取材しました。

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紫外線を当てると緑色蛍光に光る性質のオワンクラゲから得られた
緑色蛍光タンパク(GFP)の遺伝子を、バクテリアである大腸菌に遺伝子導入します。

大腸菌のコロニーは本来白色ですが、遺伝子組み換えによって性質が変わり
オワンクラゲと同様に紫外線(UV)によって緑色蛍光に光る性質に変化します。

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(図1)今回大腸菌に組み込むプラスミド DNA

学習のテーマは、遺伝子組み換え技術の理解と、
遺伝子発現の制御について学ぶことです。

3時間の座学による原理説明と3時間の無菌操作の練習を経て、
いよいよ遺伝子組み換え当日となりました。

<1日目 遺伝子組み換え操作>

プラスミドDNAと呼ばれる環状DNAを大腸菌に導入しました。
このプラスミドDNA中に緑色蛍光タンパク(GFP)の情報も含まれています。

また、プラスミドDNAを取り込むことに成功した大腸菌だけを選別するため、
プラスミドDNA内には抗生物質であるアンピシリン(amp)耐性遺伝子も含まれています。

本来、大腸菌は抗生物質であるアンピシリン存在下では死んでしまいますが、
プラスミドDNAを取り込むことに成功した大腸菌はアンピシリン入りの培地でも生育可能なため、
この性質を利用して、プラスミドDNAを取り込むことに成功した大腸菌を選別します。

大腸菌とプラスミドDNA溶液を混ぜて、
4℃→42℃(50秒)→4℃
という急激な温度変化(ヒートショック)を与えることで、
大腸菌にDNAを取り込ませます。

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42℃50秒は正確さが求められるため、
生徒たちもタイマーを構え、緊張の面持ちで行いました。

この実験はガスバーナーを使った火炎滅菌という方法での無菌操作で行いましたが、
とても暑くて生徒たちはたいへんでした。

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次に、ヒートショック後の大腸菌を、下図の①~④の4種類のプレートに広げます。
(まる1日培養し、結果は翌日観察します)

<a>
+DNA(DNAを加えた大腸菌)は
LB/amp、LB/amp/ara プレート上で培養します(下の図①、②)。


<b>
-DNA(DNAを加えていない大腸菌)は
LB/amp、LB プレート上で培養します(下の図の③、④)。

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(図2)今回の実験で使用する4種類のプレート

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この実験では、4種類中のプレート①と②に注目します。
(図④は培養が順調であることを確認する為のコントロール=対照実験。)
(図③は抗生物質であるアンピシリン(amp)が、
大腸菌に対して効いていることを示すコントロールです。)

プレート①は、大腸菌のコロニーが生えてくれば遺伝子導入が成功したことになります。
プラスミドDNAを取り込むことができた大腸菌は、抗生物質であるアンピシリン(amp)に対して抵抗性を持ち、
①のアンピシリン入りの培地でも生き残ることができるため、
①にコロニーが得られた場合は遺伝子組換え操作が成功したことになります。

プレート②は、コロニーが得られかつUVランプで緑色蛍光に光れば、
遺伝子組換えが成功し、さらに緑色蛍光タンパク(GFP)つくられたことになります。
②には①に加えてアラビノース(ARA)という糖が入っています。
プラスミドDNA内のGFP遺伝子がはたらくためには、アラビノース(ARA)がスイッチとして必要な物質ですが、
②はアラビノース入りの培地のためGFPが発現し、UVで緑色蛍光に光ることになります。

さて、結果を楽しみに、翌日まで大腸菌を37℃のインキュベーターで1日培養します。

4枚中②のプレート1枚だけ緑色蛍光に光っていれば実験成功です!

<2日目 結果観察>

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写真では見えにくいですが、左から①、②、③、④のシャーレがあり、
紫外線(UV)ランプを照射しています。
予想通り、②のプレートが緑色蛍光に光りました。つまり、緑色蛍光タンパク(GFP)がつくられたことになります。

まとめると、①のプレートには多数のコロニーがありますが白色です。
②のプレートには多数のコロニーがあり、UVランプにより緑色蛍光に光っています。
③のプレートにはコロニーは1つもありません。
④のプレートにはコロニーが多数ありますが白色です。

以上、全てのプレートが予想通りの結果となりました。

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(写真)緑色蛍光のコロニー

生徒のみなさんにとっては、
自分の手を動かしながら科学のおもしろさに触れ、
日ごろの学習内容を再確認する貴重な体験となりました。

高等科3年の選択生物では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。
次回は、動物組織の超薄切片を作製し、染色していく実験を行う予定です。

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5月29日(月)・5月31日(水)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

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今回は、「PCR実験(ポリメラーゼ連鎖反応)」を行いました。

頬の口腔上皮細胞からDNAを抽出し、
DNAが自己複製をする性質を利用してDNAの複製を行います。

DNAは頬から取り出すのですが、量がとても少ないため肉眼で見ることはできません。
そこでこれを、PCRにかけることで2の40乗という膨大な量に複製します。
すると、ゲル電気泳動にかけた際、DNAがバンドとして視覚化することができるようになります。
PCRの原理を学び、自分自身のDNAを観察することが、この実験の目的です。

実験方法は次のように行いました。

頬から細胞を取り出し、インスタジーンマトリックスという試薬と混ぜます。
これにより、不要なDNAの分解を止めます。

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自分の頬から細胞を取り出す
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取り出した細胞にインスタジーンマトリックスを混ぜ、不要なDNAの分解を止める

高温のウォーターバスに入れることで、細胞をほぐし、
DNA分解酵素のはたらきを止め、細胞を破砕(はさい)します。
そして溶液中にDNAを抽出させます。

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ウォーターバスで細胞を破砕

遠心分離機でインスタジーンマトリックスを除き、
上清のDNA抽出液を、PCR反応溶液と混ぜます。
PCR反応溶液中にはDNAポリメラーゼなどDNA合成に必要な要素が入っています。

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DNA抽出液をPCR反応溶液と混ぜる

サーマルサイクラーにかけてPCRを行い、DNAを自動的に2の40乗まで増やします。
計算上、1本のDNAからおよそ1兆本まで増えることになります。
頬から取り出した細胞はおよそ1000個~数万個あるはずですので、
PCR反応後のDNA量はさらに莫大になります。

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サーマルサイクラーにかけてDNAの量を増やす

およそ4時間後、PCR反応が終わり、アガロース(寒天)ゲル電気泳動にかけます。

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電気泳動の様子

ゲルを脱染、脱染色し、完成です。

<結果の見方>
結果は個人により、つぎの3タイプのパターンが出ます。
今回注目したのは、PV92領域のイントロン配列と呼ばれる部分です。
ここに個人差があります。
具体的には〔Alu〕と呼ばれる特徴的配列がある人とない人がいます。

例を挙げますと、以下の3パターンになります。

Aさん(+  +):  ―〔Alu〕―
―〔Alu〕―
Bさん(- -):  ――  (Alu配列無し)
 ――  (Alu配列無し)
Cさん(+ -): ―〔Alu〕―
――  (Alu配列無し)
 
AさんはAlu配列があるためDNAが長く1000bp下付近に太いバンドが1本出ます。
BさんはAlu配列が無い為DNAが短く700~500bp付近に太いバンドが1本出ます。
Cさんは2本の染色体のうち①1つはAlu配列があり長いDNAであり、
②もう1つの染色体はAlu配列が無い為短いDNAであるため、
①1000bp下付近と②700~500bp付近とに、それぞれ1本ずつ細いバンドが出ます(合計2本)。

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<まとめ>
今回、バンドもおよそきれいに見ることができ、おおむね良好な結果が確認できました。
ホモザイゴスの(+ +)は多数、ヘテロザイゴス (+ -)が例年より多くみられました。
しかし、ホモザイゴスの(- -)はゼロとなりました。

PCRは、社会では一般的な手法であり、例えば遺伝子検査の際、
微量なDNAサンプルをPCRで増やし、解析に用いられています。
高校生物でも教科書としてはメジャーな内容ですが、実際授業で行う場合時間と手間を要します。

そこで高等科選択生物の授業では、出来る限り本物に多く触れてもらう機会を設けることで、
生命科学の入口を体験してもらっています。

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★高等科NEWSが更新されました★

3月6日(月)から10日(金)までの5日間にわたり、
北海道ニセコ町で学習院高等科1年生のスキー教室が行われました。

高等科ホームページ「高等科NEWS」では、
極寒の中、大自然を満喫する元気いっぱいな生徒たちの様子が紹介されています。

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↓5日目からさかのぼって読むことができます。ぜひご覧ください。
http://info.bshs.gakushuin.ac.jp/news/cat81/cat104/2016-12/


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12月9日(金)、柔道総本山の講道館(文京区春日)で、
学習院高等科3年生の柔道納会が行われました。

柔道納会は、昭和31(1956)年から続く高等科の伝統行事です。
当初は学内で行われていましたが、
昭和49(1974)年からは講道館で行われています。

高等科では体育の授業で柔道を取り入れており、
柔道納会では、技だけでなく、礼儀や平常心、相手を敬う心など、
3年間での学びを総まとめします。

まずは全員で乱取りなどを行った後、
クラス代表による団体戦が行われ、日頃の練習の成果を競いました。

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(写真)互いに礼をする生徒たち
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(写真)乱取りの様子
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(写真)クラス代表による団体戦の様子

生徒たちが心技体の成長ぶりを披露した柔道納会の様子は、
学習院高等科ホームページ「高等科NEWS」でも紹介されています。
ぜひ合わせてご覧ください。

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柔道納会が行われた講道館は、
明治15(1882)年に嘉納治五郎が興した柔道の総本山で、
世界各国の柔道選手が憧れる聖地として知られています。
先日、柔道家でもあるロシアのプーチン大統領が来日した際も、
講道館に立ち寄ったことが話題になりました。

講道館柔道の創始者である嘉納治五郎は、
かつて学習院で教鞭をとっていたことがあり、
また、嘉納治五郎の孫で講道館名誉館長の嘉納行光氏が、
学習院大学の卒業生ということもあって、
講道館と学習院には浅からぬご縁があります。

講道館で行われる柔道納会は、高等科生にとって、
とても貴重な経験になっています。

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11月14日から11月28日にかけて、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、身近な食材のタンパク質を電気泳動で調べる実験(SDS-PAGE)
を行いました。

タンパク質にはたくさんの種類があります。今回の実験では、
身近な食材中に含まれるタンパク質を電気泳動し、分析することで、
それぞれの生物種がどのようなタンパク質を持っているかを、
見比べます。

11月14日、
まず、食材を用意します。

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(写真)お刺身各種
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(写真)鶏もも、豚肉
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(写真)ほたて、えのき

これらの食材をマイクロチューブに入れ、
レムリーサンプル液でタンパク質を抽出します。

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(写真)実験に参加した学生たち
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(写真)レムリーサンプル液と食材の断片を混ぜ合わせる操作
レムリーサンプル液と食材を混ぜることで、液中にタンパク質を抽出しています。

次に、タンパク質を変性させるため、95℃の湯煎に入れます。

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(写真)95℃の湯煎に入れてタンパク質を変性させる操作

続いて、ポリアクリルアミドゲルに入れ、約30分間電気泳動します。

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(写真)電源装置と泳動槽を用いて電気泳動します。

11月28日、
こうして出来上がったゲルを染色し、解析しました。

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(写真)様々な食材の解析結果

ブタ、トリ、マグロ、マダイ、アマエビ、イカ、ホタテ、エノキを比較しました。
種が離れているものほど持っているタンパク質の種類も異なるため、
それに従ってバンドパターンが大きく変化する様子が観察できました。

肉や魚などの身近な食材を使った実験を通じて、
日常を科学的な視点から観察する面白さを体験することができました。
今回のポイントは、エノキを比べてみたことでした。

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9月21日から10月26日にかけて、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、「動物組織標本の作製と切片染色(HE染色・蛍光染色)」を行いました。

9月21日、
まずは、凍結ミクロトームを使って、マウス組織の超薄切片を作製します。

マイナス30度まで冷えるステージの上に組織サンプルを置き、凍結させます。
ミクロトームの刃がゆっくり動くと、厚さ10μmの超薄切片が切れていきます。
これを、スライドガラスに張り付けて完成です。

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(写真)凍結ミクロトームを操作する生徒たち

9月26日、
上記の超薄切片を、HE(ヘマトキシリン・エオジン)染色しました。

ヘマトキシリン・エオジン染色とは、もともとは無色で透明な組織標本を、
核を青色に、細胞質をピンク色に染め分けることで鮮明にして、
観察し易くする方法です。

たくさん並べた四角い壺に、順番にスライドガラスを浸しながら、染色していきます。
およそ2時間の行程で、HE染色が完了しました。

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(写真)HE染色に使用した染色ビン
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(写真)HE染色後の、マウス組織の超薄切片

10月3日・5日、
HE染色した標本を顕微鏡観察しました。

心臓・肝臓・腎臓・脾臓・脳・骨格筋・小腸・胃・精巣の各部位ごとに
担当者を決めて、それぞれの切片を顕微鏡で観察し、スケッチをします。

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(写真)染色した標本をスケッチする生徒たち
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(写真)肝臓の肝小葉
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(写真)骨格筋の筋線維
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(写真)小脳の白質と灰白質

続いて、10月24日・26日、
蛍光染色(アクチン染色・チューブリン染色・核染色)を行い、観察をしました。

HE染色と同様、凍結ミクロトームで作製したマウスの超薄切片を使用し、
細胞骨格タンパク質であるアクチンやチューブリンと、核とをそれぞれ蛍光色素で染色した後に、
蛍光顕微鏡で観察します。

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(写真)部屋を暗くして、蛍光顕微鏡を覗く生徒たち
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(写真)肝臓の肝小葉 〔左から核染色・アクチン染色・合成〕
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(写真)骨格筋 〔左から核染色・アクチン染色・合成〕
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(写真)海馬(上)・小脳(中)・大脳(下) 〔左から核染色、チューブリン染色、合成〕 

今回の実験では、自分たちで作成した動物組織標本を染色し観察することによって、
動物組織について詳しく学ぶことが出来ました。

次回は、身近な食材からタンパク質を抽出し電気泳動(SDS-PAGE)を行います。
身近な食材がもつ様々なタンパク質を調べます。
※明日のブログでご紹介します。

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11月16日(水)、高等科で
先に行われた「工芸ワークショップA」に続き、
「工芸ワークショップB」が開催されました。
(※「工芸ワークショップA その1」「工芸ワークショップA その2」の記事はこちらから)

テーマは「鉋(かんな)とPlane(カンナ)」。
高等科と交換留学協定を結ぶセントポール校から
「教員交換プログラム」でいらしているダグラス・フィンケル先生と
高等科工芸担当講師の中村太先生との
コラボレーションのワークショップです。

今回は中等科、高等科、女子高等科の生徒20名が参加し、
日本とアメリカの「カンナ」の違いを体験しました。

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(写真)日本の鉋

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(写真)アメリカのPlane

最初にフィンケル先生から英語で、中村先生からは日本語で
それぞれの国の「カンナ」の違いについてお話がありました。

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1つ目は「使い方の違い」。
アメリカのPlaneは押して使うのに対して、
日本の鉋は引いて使います。
これは主に使用する木材の堅さの違いのためで、
堅い木の多い地域では力がかけやすいよう
押して使う方向に発達しました。
それに対し、日本や東南アジアの一部の国のように
柔らかい木の多い地域では力の加減がしやすく、
きれいに削れるため引いて使う方向に発達しました。

2つ目は「刃の違い」。
Planeの刃は、硬い鋼のみでできているのに対し、
鉋の刃は鋼と地金でできているため研ぎやすく鋭利になり、
木材をきれいに削れるのだそうです。

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(写真)Planeの刃をみせるフィンケル先生

3つ目は「刃の調整方法の違い」。
Planeの方はいくつものパーツからできており、
刃はダイヤルで調整するようになっていて
誰でも合わせやすく合理的です。
一方、鉋の方は刃と台のシンプルな構造ですが
台を叩いて調整するため、使う人それぞれのカンが頼りです。

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(写真)鉋の刃を調整してみせる中村先生

それぞれの国の「カンナ」の違いについて話をうかがった後、
実際にPlaneと鉋を使ってみました。

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(写真)鉋の刃は、台より0.5mm出るよう調整する

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(写真)Planeを体験

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(写真)鉋を体験

男子生徒は、中等科で鉋を使った経験があるというものの、
最初はどちらのカンナでも、なかなかスムーズに削れませんでした。
それがだんだん上手に、長く削れるようになると夢中になり、
先生が用意した用途の違うカンナにも挑戦していました。

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同じ用途の道具でも、それぞれの国の文化背景によって
異なった方向に発達してきたことはおもしろいことですね。

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前回に引き続き11月11日(金)・14(月)・15日(火)に
行われた高等科の「工芸ワークショップA」の様子をお伝えします。
(※「工芸ワークショップA その1」の記事はこちらから)

前回ブログでは、型紙をおいて木材から
バターナイフの形を切り出したところまででした。
今回はさらに柄の部分を切り出すところからです。
刃となる部分は、ヤスリをかけるときの固定箇所とするため、
このときは切り出しません。

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(写真)柄を切り出す

ここからはひたすらヤスリがけ。
徐々に滑らかな柄が姿を現します。

ざっくりした形に、力を込めてヤスリをかけていきます。

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(写真)全身を使ってヤスリをかける

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(写真)先生のアドバイスを受け、今度は別の角度から

懸命に磨き、柄の部分が滑らかにできあがりました!

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(写真)柄の部分が完成

最後に、刃の部分を切り出し、
柄の部分同様ヤスリをかけて磨いていくと
ついに完成です。

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(写真)先生のご指導の下、刃の部分を切り出す

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(写真)最後に全体を油で磨く

こちらがみなさんの作品です。

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(写真)完成した生徒の作品

作品を囲んで、先生から講評がありました。

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(写真)講評会の様子

全3日間にわたる放課後のワークショップ、
初日は3日間で完成するのか心配でしたが、
生徒たちはとても熱心に取り組み、
それぞれ個性的でステキなバターナイフを完成させました。
また、オール・イングリッシュのワークショップでしたが
物怖じすることなく先生に質問をし、
しっかりコミュニケーションをとることができました。
このワークショップを通して、
日々の授業で培ってきた英語力もきちんと発揮することができました。

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11月11日(金)・14(月)・15日(火)、
学習院高等科と交換留学協定を結ぶセントポール校の
ダグラス・フィンケル先生による
全3日間の「工芸ワークショップA」が開催されました。

セントポール校はアメリカ東部
メリーランド州にある私立の伝統校です。
高等科とは2000年より交換留学協定を結び、
高等科からは毎年1~2名の生徒を1年間派遣する一方、
セントポール校からは最大7名の生徒を
短期(3週間)・中期(3か月)で受け入れています。

2014年度からは互いの教員を1~2週間交換する
「教員交換プログラム」が始まりました。
ワークショップはその一環で、セントポール校の先生が
オール・イングリッシュで行うものです。

今回は、セントポール校で工芸(木工)を担当する
フィンケル先生のワークショップに
中等科3年生と高等科1年生を中心に
16名の生徒が参加しました。
この3日間で、バターナイフ作りに挑戦します。
最初にフィンケル先生から木について、構造やそれぞれの木材の特徴、
様々な用途などについて講義がありました。
講義はすべて英語でしたが、みなさんほぼ理解できているようでした。

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(写真)講義の様子。スライドの作品は先生によるもの。

その後、工芸教室に移動してバターナイフを作っていきます。
初めに先生から制作の流れについて説明を受けます。

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(写真)ダグラス・フィンケル先生

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(写真)先生の説明に真剣に耳を傾ける生徒たち

いくつかデザインを描いて制作するデザインを決め、
紙に描いていきます。
紙を切り抜いて型紙を作ったら、木から切り出します。

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(写真)型紙完成

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(写真)木からバターナイフの形を切り出す

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(写真)先生とのコミュニケーションはもちろん英語

ワークショップ初日は、ほとんどの生徒がこの工程までで終了。

完成までの様子はその2に続きます。

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★高等科NEWSが更新されました★

10月29日(土)・10月30日(日)の2日間、
学習院中等科・高等科の文化祭「鳳櫻祭」が開催されました。

今年のテーマは、「舞」。
この鳳櫻祭は、生徒それぞれの個性を発揮できる「舞台」であり、
ご来場いただいた方々に最高の「舞(パフォーマンス)」を提供する、
という思いが込められています。

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(写真)当日の入口の様子

高等科NEWSでは、
各部活の展示物や発表の様子などが紹介されています。

ブログの続きはこちらの高等科ホームページ「高等科NEWS」から
学習院高等科のホームページはこちらから

学習院中等科のホームページはこちらから
学習院中等科facebookはこちらから
↑各行事の様子が随時更新されています。ぜひご覧ください!

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11月19日(土)14:00~
学習院中等科の学校説明会を開催します。
詳しい情報はこちらから
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★高等科NEWSが更新されました★

9月27日(火)から3泊4日の日程で、
2年生の沖縄研修旅行が行われました。

高等科NEWSでは、
沖縄の歴史や環境、文化などを実体験として学習する生徒たちの様子が
紹介されています。

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(写真)コース別研修の様子

ブログの続きはこちらの学習院高等科ホームページ「高等科NEWS」から

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10月29日(土)30日(日)の2日間、
学習院高等科・中等科の文化祭「鳳櫻祭」が行われます。
↓鳳櫻祭2016ホームページはこちらから
http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~bhshouou/2016/
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学習院高等科のホームページはこちらから

高等科サッカー部が、
現在行われている第95回全国高校サッカー選手権大会・東京都大会にて、
Aブロックのベスト8に進出する快進撃を見せています。

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(写真)高等科サッカー部のメンバー

学習院高等科のサッカー部は、「人間力を高める」という教育目標を掲げ、
部員34名と少人数ながらも、自分たちで考えた練習メニューを実践するなどして、
実力を伸ばしてきました。

試合では、他の部活の生徒も応援に駆けつけるなど、高等科全体で盛り上がり、
サッカー部の躍進を後押ししています。

10月15日(土)の準々決勝に勝利すれば、東京都高校サッカーの聖地と呼ばれる、
「味の素フィールド西が丘」で行われる準決勝に進出することができます。

「選手権」まであと3つ、みなさまのご声援をよろしくお願いいたします!

学習院高等科のホームページはこちらから

7月8日、7月9日の2日間にわたり、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。
今回は、「pGLOバクテリア遺伝子組換え実験」を行いました。

紫外線で緑色蛍光に光ることで知られているオワンクラゲは、
GFP (Green Fluorescent Protein = 緑色蛍光タンパク質 )を
つくり出すことによって緑色蛍光の性質を持っています。
今回の実験では、この GFP を組み込んだプラスミドDNAを
大腸菌に組み込みます。
本来、大腸菌のコロニーは白色ですが、
遺伝子導入することでその性質を変え、
オワンクラゲと同様に緑色蛍光に光る性質に変化します。

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(図1)今回大腸菌に組み込むプラスミド DNA

今回の実験には、高等科の3年生18名が参加。
学習のテーマは、遺伝子組換え技術の理解と、
遺伝子発現の制御について学ぶことです。
担当の鍋山教諭より、
実験の流れと注意点についての説明を受けてから、実験スタートです。

<1日目 遺伝子組換え操作>

1日目は、プラスミドDNAを大腸菌に導入する
遺伝子組換え操作を行いました。
大腸菌とプラスミドDNAを混合し、
4℃→42℃(50秒)→4℃
というヒートショック(温度の急激な変化)
を与えることで、大腸菌の内部にDNAが入り込みます。
42℃はたった50秒だけ温めるのですが、
成功するか否かはヒートショック時間の正確さにかかっています。
生徒達もタイマーを構えて緊張の面持ちで行いました。

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(写真)実験に参加した生徒たち

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(写真)プラスミドDNAを混合する操作

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(写真)ヒートショックを与える操作

次に、ヒートショック後の大腸菌を、4種類のプレートに広げます。
+DNA(プラスミドDNAを加えた大腸菌)を、
LB/amp、LB/amp/ara プレートにまきます。
下の図の①、②です。

-DNA(プラスミドDNAを加えていない大腸菌)を、
LB/amp、LB プレートにまきます。
下の図の③、④です。

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(図2)今回の実験で使用する4種類のプレート

4種類のプレート中の①、②に注目します。
(③はネガティブコントロール、④はポジティブコントロールです。)
② で大腸菌の白色コロニーが生えてくれば遺伝子導入が成功したことになり、
②はUVランプで緑色蛍光に光れば、遺伝子組換えの成功と、
大腸菌内で GFP (緑色蛍光タンパク質)がつくられ、
実験が成功したことになります。

結果を楽しみに、翌日まで大腸菌を37℃の
インキュベーターで培養します。
一晩培養することによって大腸菌が増殖し、
翌日コロニーと呼ばれる状態で観察することができるようになります。
さあ、どうなるでしょうか。

4枚中1枚だけ緑色蛍光に光っていれば実験成功です!

<2日目 結果観察>

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(写真)UVランプを照射しながら、結果観察をする生徒たち

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(写真)+DNA LB/amp/ara (②) と +DNA LB/amp/ (①) の比較

上の写真は、+DNA LB/amp/ara (②) と +DNA LB/amp/ (①) の比較です。
①は遺伝子導入は成功していますが、
GFP をつくる遺伝子は OFF になっているため緑色蛍光に光りません。
一方②は遺伝子導入が成功しており、
かつGFPをつくる遺伝子が ON になっているので、緑色蛍光に光ります。

実験は成功で、きれいな緑色蛍光のコロニーを観察することができました!

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(写真)緑色蛍光のコロニー

生徒のみなさんにとっては、
自分の手を動かしながら科学のおもしろさに触れ、
日ごろの学習内容を再確認する貴重な体験となりました。

高等科3年の選択生物では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。
次回は、動物組織の超薄切片を作製し、染色していく実験を行う予定です。

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平成28年6月、学習院中・高等科にて、
アカデミック・ライティング/プレゼンテーション/ディスカッション
の方法を英語で学ぶ、特別授業が行われました!

中・高等科では、英語圏での授業を体験することを目的として、
毎年この時期に英語でアカデミック・スキルを学ぶ特別授業を行っています。

英語でエッセイを書いたり、口頭発表を行ったりしながら、
英米の文化や時事問題についても学ぶハイレベルな授業を受けることができる
貴重な機会となっています。

今回授業を担当したのは、学習院大学国際社会科学部のマクレガー・ローラ先生。
国際社会科学部ではAcademic Skills、Presentation等の授業を担当されています。

全3回のうち、6月17日に行われたアカデミック・ライティング
(英語での小論文の書き方)の授業の様子をお届けします。

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(写真)マクレガー・ローラ先生

今回の参加者は、高等科1年生13名、中等科3年生 2名の計15名。
まずはウォーミングアップとして、英語でお互いに自己紹介をします。

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(写真)英語で行われる授業に緊張気味の生徒のみなさん

つづいて、英語での小論文の書き方についての講義が行われました。
マクレガー先生は、小論文は

①導入部(Introdution)・②本文(Body)・③結論(Conclusion)

の3つの部分から構成されており、このルールを理解して
小論文が書けるようになれば、どんなに長い文章でも書けるようになる!
と強調されていました。

今回は、Q&A形式の小論文を書くために、まずトピックを選びます。
生徒のみなさんは、

1. Are people less polite than in the past?
(人びとは昔よりもマナーが悪くなっているか?)
2. Should school uniforms be abolished?
(学校の制服は廃止されるべきか?)

の2つのトピックから1つを選択し、先生の助けを借りながら、
自分の答えとその理由を考えていきます。

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(写真)先生も混じってブレーンストーミング

考えがまとまったら、前述のルールを意識しながら、
実際に小論文を書いていきます。先生にアドバイスを受けたり、
隣の生徒と意見交換したりしながら、徐々に完成させていきます。

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(写真)ひとりひとり熱心に指導するマクレガー先生

導入部・本文・結論が書けたら、最後にタイトルを付けて完成です!
タイトルは、シンプルかつ内容をよく表したものでなければなりません。

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(写真)先生のアドバイスを受ける生徒のみなさん

学習院大学国際社会科学部1年生レベルの内容ながら、
日ごろの英語学習の成果を発揮し、
全員が小論文を完成させることができました。

英語を実際に使いながら、
論理的な文章を書くトレーニングを積むことができ、
生徒のみなさんにとって非常に有意義な時間となりました。

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6月4日(土)、
第66回対筑波大学附属高校総合定期競技大会(附属戦)が
行われました。

今年は目白キャンパスの学習院高等科を会場に、
各運動部対抗で日頃の練習の成果を競い合いました。

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(写真)開会式の様子
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(写真)剣道
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(写真)サッカー 〔学習院:ピンク〕
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(写真)バスケットボール 〔学習院:紺〕
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(写真)バドミントン

事前開催も含めた男女19種目の競技の結果、
昨年に続いて学習院が総合優勝しました!

学習院高等科、学習院女子中・高等科のホームページでも
今回の熱戦の様子が紹介されていますので、ぜひ合わせてご覧ください。

★高等科NEWS★
「附属戦壮行会」
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ブログの続きはこちらの高等科NEWS「附属戦壮行会」から

「2016年度 附属戦」
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ブログの続きはこちらの高等科NEWS「2016年度 附属戦」から

★女子中・高等科「新着情報」★
「第66回 総合定期戦(附属戦)が行われました」
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ブログの続きはこちらの女子中・高等科「新着情報」から


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6月1日、6月8日の2日間にわたり、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、「PCR実験(ポリメラーゼ連鎖反応)」を行いました。

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(写真)高等科の生物実験室にて

この実験では、頬の口腔上皮細胞からDNAを抽出し、
DNAポリメラーゼ(合成酵素)を用いてDNAの複製を行います。

DNAは本来、量がとても少ないため肉眼で見ることはできませんが、
PCR反応にかけることで膨大な量に複製することができます。
膨大に増やしたDNAを観察してPCR反応の原理を学びます。

■1日目■
実験は、空気中の小さな埃などが入らないよう、
マスクと手袋を着用して行いました。

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(写真)口腔上皮細胞から抽出したDNAにキレート剤を加える

キレート剤を加えることで、DNAの分解を防ぎます。

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(写真)キレート剤を加えたDNAサンプルをボルテックスミキサーで懸濁する 

その後加熱し、DNA分解酵素のはたらきを止め、
細胞を破砕してDNAを抽出します。

そして約3時間、温度変化を伴いながらDNAを複製させる「サーマルサイクラー」
という装置にかけて、95℃→60℃→72という温度変化サイクルを40サイクル行います。
これによりDNAを2の40乗という膨大な量に増やしていきます。

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(写真)サーマルサイクラー

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(写真)サーマルサイクラーに、サンプルをセットする

■2日目■
PCR反応を終えた生徒たちのサンプルを
アガロースゲル(寒天)電気泳動にかけ、透明なゲルを視覚化しやすいように染色します。

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(写真)電気泳動装置のアガロースゲル(寒天)に、増やしたDNAを注入する

電気泳動後、実験の結果を観察しました。

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(写真)流水でゆっくりとゲル染色液を洗い落とし、結果を観察する

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(写真)アガロースゲル電気泳動の結果[1日目]

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(写真)アガロースゲル電気泳動の結果[2日日]

今回、第16番染色体にある、PV92と呼ばれる領域の
「Alu配列」という、特徴的な配列の有無について調べました。
Alu配列は、霊長類に特異的な反復配列で、
ヒトゲノム(人間の遺伝子情報)の約10%を占めます。

個人によって、Alu配列を2つ持つ人「++」(ホモザイゴス)、
Alu配列を1つだけ持つ人「+-」(ヘテロザイゴス)、
Alu配列を持たない人「--」に分けられます。

実験の結果、
[月曜日]
14人中8人が「++」、2人が「+-」
[水曜日]
6名中4名が「++」、1名が「+-」、1名が「--」であることがわかりました。

このAlu配列の本機能や生物学的な意義は明らかになっていませんが、
ゲノム解析技術の進歩に伴い、その解明が日々進められています。

高等科の選択生物では、このように最先端の研究に触れながら、
より高いレベルでの学びを深めています。

次回は、「pLGOバクテリア遺伝子組換実験」の授業風景をお届けします。

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5月の終わりに、
火星が地球に接近するというニュースが話題になりました。

太陽系で地球のひとつ外側にある火星は、
約780日(約2年2カ月)の周期で地球への接近(会合)を繰り返しています。

火星の軌道は正確な円ではなく、歪んだ楕円であるため、
お互いの軌道上で地球が火星に近づくといっても、すごく近いときと、そうでない時が生じます。

学習院高等科地学部では、
いつもよりも火星が大きく、明るく見えるこのタイミングに合わせて、
火星の観測を行いました。

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(写真)高等科校舎屋上
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(写真)屋上から南東の空を望んで

この日は薄い雲がかかっていましたが、
南東の空に3つの輝く星を肉眼でも見つけることができました。
上の写真で、いちばん左側の天体が土星、その右上の明るく赤い天体が火星、
下側の少し暗い、赤い天体はさそり座のアンタレスです。

地学部顧問の松濤誠之先生が、
火星にはギリシャ神話の軍神アレスの名前が付けられており、
さそり座のアンタレスは「アンチ・アレス(火星に対抗する)」というところから
その名が付いたとお話ししてくれました。

昔の人も、今夜のように火星とアンタレスが近く見えるときに
その名をつけたのかもしれませんね。

また、南西の空では、
明るく輝く木星を見ることができました。

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(写真)天体望遠鏡で木星を観察する

今回、惑星の観測で使用したのは「セレストロンC8」という天体望遠鏡で、
高等科が所有している望遠鏡の中では最も焦点距離が長く、拡大率の高いものです。

火星と地球が近くなったと言ってもその距離は7,528万キロメートルもあり、
肉眼ではとうてい火星の表面の様子は確かめられませんが、
こうした焦点距離の長い望遠鏡を使うことで、
より詳しい観測を行うことができます。

天体望遠鏡にCCDカメラを接続して動画を撮影し、
その動画の中からよく映っている静止画を約1500枚程度選んで合成するという手法で、
火星、土星、木星のすがたをとらえました。

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(写真)火星
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(写真)土星
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(写真)木星

また、この日の観察では、
「イプシロン180」という、太い鏡筒で光を集める能力に優れた天体望遠鏡も使用し、
北東の空、はくちょう座の恒星デネブの周辺にある「ペリカン星雲」を
撮影することができました。

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(写真)地学部が撮影したペリカン星雲

天体望遠鏡「イプシロン180」と、ノイズの少ない冷却CCDカメラ、
街明かりをカットするフィルターを3種類使用して、
淡い星雲の光を約3時間分集めて撮影したものです。

その名の由来の通り、ペリカンの顔の形をした星雲が、
はっきりと写っています。

このペリカン星雲は地球から2000光年離れたところにあります。
宇宙の広がりを目の当たりにし、星の美しさ、不思議さを体感することができました。


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★高等科NEWSが更新されました★

4月7日(木)、
学習院高等科の入学式が行われました。

高等科NEWSでは、
入学式の様子と科長告辞の採録が掲載されています。

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(写真)式典の様子

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学習院中等科のホームページにも、
平成28年度入学式「科長訓辞」の採録が掲載されています。
ぜひ合わせてご覧ください。

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2月23日(水)、学習院高等科で
2年生の総合生命科学入門(担当:鍋山航教諭)の授業を取材しました。

この授業では、生命科学に関する最新のトピックスを映像資料を用いて解説し、
生物分野の興味を深めていきます。

この日は3学期最後の授業ということで、
特別に電子顕微鏡の製造会社の方にお越しいただき、
走査型電子顕微鏡をお借りして、マウスの腎臓と精巣の観察を行いました。

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(写真)授業の様子

生徒たちはメーカーの方に使い方を教わりながら、
分子レベルの世界に近づく体験をしました。

また、光学顕微鏡と蛍光顕微鏡による観察も行い、
それぞれの見え方の比較をしながら、スケッチをしました。

〔観察の内容〕
①光学顕微鏡による観察:
いわゆる普通の観察です。薄くスライスした標本を平面的に観察します。
 (高等科選択生物「マウス組織標本の作製」と同サンプルを使用)

②蛍光顕微鏡による観察:
特殊な蛍光色素で、薄くスライスした標本を観察します。
蛍光色素で特定のタンパク質だけが暗闇に浮かび上がるようにして見えます。
今回は一般的なアクチンタンパク質を染色し見えるようにしています。
 (高等科選択生物「マウス組織標本の作製」と同サンプルを使用)

③走査型電子顕微鏡による観察:
今回の目玉です。生物試料をステージにセットすると立体的な画像が浮かび上がります。質感がリアルに見ることが出来ます。

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(写真)走査型電子顕微鏡の使い方を教わり、マウスのサンプルを観察する

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(写真)光学顕微鏡で観察する様子

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(写真)蛍光顕微鏡を使っての観察

蛍光顕微鏡は、サンプルを蛍光色に光らせるため、部屋を暗くして行いました。

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(写真)細かいところまで観察しスケッチする

〔観察結果〕
◆マウスの肝臓

①光学顕微鏡による観察
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倍率400倍 HE染色 
写真は血液のろ過と再吸収を行う最小単位です。
a糸球体 bボーマンのう abマルピーギ小体

②蛍光顕微鏡による観察
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倍率400倍 蛍光染色
a糸球体 bボーマンのう abでマルピーギ小体

③走査型電子顕微鏡による観察
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倍率9000倍 生徒撮影の作品 
腎臓の糸球体の拡大写真 
糸球体を取り囲むように、たこ足細胞がはっきり見えます。

◆マウスの精巣

①光学顕微鏡による観察
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倍率400倍 HE染色
精細管の内部 
矢印は精子の鞭毛と頭部。
精細管の中心部に鞭毛を集中するようにして整然と並んでいます。

②蛍光顕微鏡による観察
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倍率100倍 蛍光染色
精細管が無数に観察されました。

③走査型電子顕微鏡による観察
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精巣の精細管断面 倍率1000倍 生徒撮影の作品 
中央に精子の頭部と鞭毛が無数に観察。

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精巣の精細管断面 倍率1700倍 生徒撮影の作品 
中央に精子の頭部と鞭毛を観察できました。

生徒たちは、
「はじめて電子顕微鏡を使ったが、すごくリアルに見えた」
「細かいところまで観察できるので、スケッチにも時間がかかった」
と話していました。

最後に、走査型電子顕微鏡でそれぞれが観察した部分の画像をプリントアウトし、
記念に持ち帰りました。

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(写真)走査型電子顕微鏡で観察した写真

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★高等科NEWSが更新されました★

3月7日(月)から5日間にわたり、
北海道ニセコ町でスキー教室が行われました。

学習院高等科の1年生が、
大自然の中でのびのびと活動する様子が紹介されています。

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(写真)ニセコスキー教室の様子

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3月9日(水)、
平成27年度 学生生徒等表彰式が行われました。

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(写真)表彰式の様子
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(写真)内藤政武院長より表彰状授与

文化・スポーツ活動において優秀な成績を収めた
生徒10名(高等科1名、女子中・高等科9名)に、
内藤政武学習院長より表彰状が授与されました。

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(写真)式終了後の記念撮影①
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(写真)式終了後の記念撮影②

表彰された生徒の皆さん、おめでとうございます。
皆さんのこれからのご活躍を楽しみにしています!

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1月20日(水)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、身近な生き物のタンパク質を分析する
「タンパク質電気泳動実験」を行いました。

生き物の体は、タンパク質で出来ています。
多くの生き物は、種を超えて共通したタンパク質を持っていますが、
一方で、種によって異なるタンパク質も持っている場合もあります。

この実験では、お刺身やお肉などの身近な食材をいくつか用意し、
①タンパク質を抽出し、
②電気泳動で分析することで、
種間に「共通している」タンパク質と「異なる」タンパク質を見比べます。

今回用いた食材は、
マグロ、カンパチ、タラ、サーモン、鶏もも、ブタ、エビ、イカの8種類です。

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生物種が、近い・遠いを表す図として「系統樹」が一般的に用いられます。
系統樹とは、生物の分類を樹枝状の線で繋ぎ、一本の木のように示したものです。

タンパク質の電気泳動を行うと、
「バンド」と呼ばれるタンパク質の特徴的な模様が現れるのですが、
果たして系統樹との相関性は見られるのでしょうか?
今回は、以下の点に注目して実験を進めます。

◆系統樹で近種の生き物同士 ⇒ 電気泳動のバンドパターンは類似する。
◆系統樹で遠種の生き物同士 ⇒ 電気泳動のバンドパターンは異なる。

【実験手順】
鮮度の良いお刺身やお肉を準備し、これらを0.25cm角に切り取ります。
そして、タンパク質を食材から溶かし出す性質の「サンプルバッファー」
という青色の液体の中に入れます。

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(写真)お刺身を切り取る
 
続いて、およそ1分間、
サンプルバッファー中で食材を懸濁(※1)し、タンパク質を抽出させます。

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この上清を95℃でボイルし、タンパク質を変性(※2)させます。

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さらに、「ポリアクリルアミドゲル」という特殊なゲル中にサンプルを入れ、
200Vで30分間電気泳動(※3)しました。

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(写真)サンプルを抽出し、ゲルにサンプルを移す様子

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(写真)電気泳動装置(泳動中)

30分後、電気泳動をストップさせ、ゲルを染色します。
こうして、以下のようなゲルが出来上がりました。

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(図)美しい青いバンド模様が現れたゲル

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[解説]
※1 懸濁
サンプルバッファーにサンプルを加え、かき混ぜること。
この作業で、可用性のタンパク質がサンプルバッファー中に溶け出します。

※2 タンパク質の変性
タンパク質は、20種のアミノ酸が直鎖上につながった「ひも状」の分子です。
タンパク質は、生体内では通常「ひも状」の分子が「立体」的に折りたたまれて存在しています。
お刺身などは「生」の状態のためタンパク質の構造は「立体」ですが、
熱処理すると立体構造が壊れ、アミノ酸でできた一本の鎖になります。
ボイルすることで生の状態の「立体」構造から、「変性」した「ひも状」に変化させます。
こうして、電気泳動に用います。

※3 電気泳動のしくみ
タンパク質はアミノ酸でできたひも状の分子です。
タンパク質の種類によって固有の長さがあり、
「長い分子」、「中くらいの分子」、「短い分子」など様々です。
それらに電荷をかけ、ゲルの中で「よ~いドン!」させると、
「短い分子」ほどゲル中を早くすり抜けられるので、ゲルの先頭まで移動することができますが、
「中くらいの分子」は真ん中までしか移動できず、さらに、「長い分子」は移動することが大変なため、
スタートした地点からほんの僅かしか移動できません。
この移動度の違いが、バンド模様として現れます。
一本一本のバンドが、タンパク質の種類一つ一つになるのです。
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生徒たちがこのゲルを分析した結果、
「マグロ」と「サーモン」と「カンパチ」のバンドパターンが似ていること、
それらに対して「エビ」と「イカ」が大きく異なることがわかりました。
分類上、魚類に対して甲殻類、頭足類ですから、これらはお互いに遠い種になるわけです。

また、意外な結果として、
鳥類と哺乳類である「鶏もも」「ブタ」と、
「マグロ」「サーモン」「カンパチ」の魚類のバンドパターンが類似していることが判明しました。

鍋山先生によると、
「鳥類や哺乳類と魚類のバンドパターンが近いことは、
これらの生物種にとって大切なタンパク質が、種を超えて保存されているのかもしれない」とのことです。

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(図)系統樹

実際の系統樹に今回の結果を当てはめてみると、およそ合致しました。
脊椎動物は、かなり似通ったバンドパターンになりました。

今回の授業では、出席した生徒から
「電気泳動は専門的な実験で、普段の授業ではなかなかできないので、
貴重な経験をしていると思います!」
との感想がありました。

~鍋山先生からのメッセージ~
1年間を通して、生物をとことん突き詰めて勉強してきた「選択生物②」の生徒達。
今回の授業のレポートを提出して終了となりました。
3年生のみなさんのこれからの活躍を期待しています!


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使用したお刺身は、実験後にみんなで美味しくいただきました。

6月「PCR実験」の様子はこちらから
7月「pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」の様子はこちらから
9月「GFP精製クロマトグラフィー実験」の様子はこちらから
10月「マウス組織標本の作製」の様子はこちらから
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★高等科NEWSが更新されました★

2月17日(水)、埼玉県の国営武蔵丘陵森林公園で行われた、
学習院高等科のマラソン大会の様子が紹介されています。

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(写真)マラソン大会の様子

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★高等科NEWSが更新されました★

12月10日(木)、柔道総本山の講道館(文京区春日)で、
学習院高等科3年生の柔道納会が行われました。

柔道納会は、クラス対抗で行われる高等科の伝統行事で、
生徒たちは日頃鍛錬した心技体の成長ぶりを披露しました。
全員での稽古やクラス代表者による試合の様子が紹介されています。

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(写真)試合の様子

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10月28日、11月4日、11月18日の3日間、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、マウスの組織標本作製の授業を行いました。

マウスの脳、心臓、肝臓、脾臓、腎臓、骨格筋、精巣を
ホルマリンに漬けて防腐処理し、
その後、凍結ミクロトームで厚さ10μmの超薄切片にします。

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(写真)マウスの部位を超薄切片にする

今回は、凍結ミクロトームで切片にしたものを
二つの方法で染色しました。

一つは、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色です。
ヘマトキシリンで核を青色に、エオジンで細胞質をピンク色に染めます。
これによって、透明な組織標本ができあがります。

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(写真)エオジン染色でピンク色に染める

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(写真)完成した標本

その後、この標本を光学顕微鏡で観察し、スケッチをしました。

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(写真)真剣に観察、スケッチする様子

もう一つは、蛍光染色です。
蛍光ファロイジンという物質を用いて、
アクチンタンパクを特異的に染色し、観察します。
アクチンタンパクは、どの細胞にも必ず含まれているタンパク質のことです。

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(写真)蛍光ファロイジンを使用して、蛍光色に染める

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(写真)完成した標本

蛍光染色したものは、
光を遮断し、蛍光顕微鏡を使って観察しました。

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(写真)暗い部屋の中で、組織標本を観察する

実際に観察した、マウスの組織標本をご紹介します。

<小脳>
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(写真)HE染色した小脳

小脳のしわが良く見えますね。

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(写真)蛍光染色した小脳

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(写真)小脳のしわを拡大

a...分子層、b...顆粒層、c...白質
矢印は、「プルキンエ細胞」という主要な神経細胞。

<大脳>
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(写真)HE染色した大脳 海馬

記憶の中枢・海馬の部分。矢印は、神経繊維。
たくさんの神経繊維が複雑なネットワークになっています。

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(写真)HE染色した大脳 海馬 拡大図

よく観察すると、神経繊維に節が見られます。
有髄神経繊維であることが分かります。

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(写真)蛍光染色した大脳 海馬

矢印は、神経細胞の軸索(長い突起部分のこと)。

<肝臓>
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(写真)HE染色した肝細胞

矢印のように、2核の細胞が見られます。
このことは、肝臓の再生力の高さと関連するのかもしれません。

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(写真)蛍光染色した肝小葉

中心静脈から放射状に延びた組織が観察されます。

<腎臓>
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(写真)HE染色した腎臓

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(写真)蛍光染色をした腎臓

a...糸球体、b...ボーマンのう、a+bでマルピーギ小体(腎小体)
糸球体とボーマンのうによって、腎臓では血液のろ過が行われます。

<脾臓>
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(写真)HE染色した脾臓

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(写真)蛍光染色した脾臓

a...白脾臓、b...赤脾臓
aの白脾臓が島状に点在していることがわかります。
bの赤脾臓には赤血球がたくさん集まっているのが分かります。
脾臓は、古い血球の破壊をする場所です。

<骨格筋>
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(写真)HE染色した骨格筋・筋繊維

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(写真)蛍光染色した骨格筋・筋繊維 

大腿四頭筋を観察しています。
矢印のように、横紋(縞模様)が無数に見られます。
Ncは核を示しています。
高等科生は筋トレがみんな大好きです。そのため、骨格筋の観察は人気がありました。

<心筋>
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(写真)HE染色をした心筋

矢印は横紋です。中央の◆印は筋繊維につながっている神経繊維です。
よく見ると、この神経繊維には節があることが分かります。
これは、有髄神経繊維である証拠です。

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(写真)蛍光染色した心筋

心筋は、構造状は横紋筋ですが、多核の骨格筋とは異なり単核の細胞です。
よく見ると、横紋(細かい矢印)が観察できます。
骨格筋よりも絡み合った構造をしていますね。

<精巣>
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(写真)HE染色した精細菅内部

矢印は精子の鞭毛と精子の頭部です。
精細管の中心部に鞭毛を集中するようにして、整然と並んでいます。

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(写真)蛍光染色した精細管

精子形成を行う精細管が無数に観察されました。
蛍光染色はとてもきれいに染色できました。

観察を終えて、生徒の皆さんに感想を伺いました。
「腎臓の構造が興味深く、とても印象的だった!」
「観察は難しい。たまに勘違いして、対象と違うものを観察してしまうことがあるので、もっと勉強を重ねていきます!」
「脳の構造の何ともいえない形が魅力的。生物と同じように美術も好きなので、スケッチには力が入ります!」

3学期は、生化学実験を予定しています。

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(写真)鍋山先生と生徒の皆さん

6月「PCR実験」の様子はこちらから
7月「pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」の様子はこちらから
9月「GFP精製クロマトグラフィー実験」の様子はこちらから
学習院高等科のホームページはこちらから

学習院高等科2年生の総合選択科目「博物館を知ろう」という授業は、
学習院の高大連携・博学連携プロジェクトの一環として実施されています。
授業を選択した12名の生徒が、大学史料館助教の指導のもと、
所蔵史資料の調査研究を行い、博物館の仕事を学んでいます。

その学びの成果として、現在、学習院大学史料館(北別館)内で、
ミニ展示「旧き学習院のメダルたち」が行われています。

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(写真)展示の様子①

大学史料館には、
旧制学習院の輔仁会(※)活動の一環として行われた各種競技大会や、
学校行事などの際に参加者に与えられた記念メダルが、
数多く所蔵されています。

※輔仁会・・・明治22年(1889)に設立された、
学習院の課外活動における全学生中心機関。

その中から12名の生徒がそれぞれ1点ずつ選び、
調査から図録の作成、展示までを担当しました。

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(写真)展示の様子②

展示されているメダルは、
たとえば、野球部に所属している生徒は野球部に関するメダル、というように、
生徒ひとりひとりが強く関心を持ったものを選んでいます。

メダルについての調査をする中で、
当時の輔仁会活動や各部の活躍、学校行事の様子などの復元にも取り組み、
「学習院百年史」や明治22(1889)年創刊の「輔仁会雑誌」のバックナンバー、
各クラブが周年記念に発刊した活動史などの文献資料の記述をたどりました。

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(写真)水上部オールメダル〔東京理科大学寄贈〕

表には学習院の桜が、裏面には「秋期大会 新艇建造記念 一九二一 」と刻まれています。
※水上部は現在の漕艇(ボート)部にあたります。

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(写真)打毬会メダル〔内藤政恒氏所用〕

昭和2(1927)年に行われた校内競技大会のメダルです。
所用者の内藤政恒氏は内藤政武学習院長のお父様で、
院長により史料館へと寄贈されたものです。

6月中旬には履修している生徒12名全員で院長室を訪ね、
お父様のお話や旧制学習院のスポーツについてうかがいました。

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(写真)鎌倉江島間遠游賞〔本多忠次氏所用〕

明治42年(1909)年8月に鎌倉~江の島間で実施された、
遠泳の完遂を称えるメダルです。
クリップの植物は現在の日本国政府の紋章でもある「五三の桐」で、
昔から功績が認められた人に与えられる紋章とのこと。

所用者である忠次氏のご息女・本多葵美子さんにもお話をうかがい、
お父様の人物像やメダルの由来など、
文献からは知ることのできない情報をいただくことができました。

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(写真)展示の様子③

調査後は展示の準備に取りかかりました。
調べて得られたたくさんの情報の中から厳選して抽出し、
メダルを紹介するためのキャプションや解説パネルを作成。
鑑賞される方が読みやすく、わかりやすいようにと、
何度も書き直しを重ねて工夫しました。

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(写真)パンフレット

また、会場では、
生徒たちがまとめた調査レポートを冊子にして配布しています。
キャプションやパネルに収まりきらなかった情報も掲載されており、
読みごたえたっぷりです。

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(写真)大学史料館

高等科生によるミニ展示「旧き学習院のメダルたち」は
大学史料館で12月19日(土)まで行われます。

生徒たちが4月から取り組んできた調査・研究の集大成を、
ぜひご覧ください。

【お問い合わせ】
学習院大学史料館 TEL: 03-3986-0221(代表)

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★高等科NEWSが更新されました★

11月12日(木)、
学習院高等科で院内大会が行われました。
クラス対抗で行われた各競技の様子が紹介されています。

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(写真)高等科院内大会の様子

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10月10日(土)、
学習院中等科と学習院高等科の学校説明会が、
それぞれ開催されました。

学習院百周年記念会館で行われた中等科の説明会には、
500名近くの受験生と保護者の皆さまにご参加いただきました。

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(写真)中等科説明会 会場の様子

林知宏高等科・中等科長は冒頭の挨拶の中で、
両校に共通する特徴として、
歴史と伝統に基づく教育や多様性を大切にする校風、
肉体的な鍛錬を重視していることや国際交流が活発であることなどを紹介しました。

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(写真)林知宏中等科長の挨拶

続いて、DVDで学校生活の様子をご覧いただいてから、
教務課長より教育内容および出願についての説明を行いました。

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(写真)教務課長による説明

その後、入試の出題方針について
国語、算数、社会、理科の各教科担当教員より解説しました。

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最後に、中等科生が登壇し、
学校生活で感じていることや、自身の受験での経験を踏まえて、
受験勉強のアドバイスなどについて話し、受験生にエールを送りました。

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また、高等科校舎の教室で行われた高等科説明会には、
300名近くの受験生と保護者の皆さまにご参加いただきました。

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(写真)高等科説明会 会場の様子

林科長は、高等科の概要説明とともに、
高等科からの入学者は、中等科から内部進学してくる生徒に比べて少ないものの、
在学中に海外留学する生徒が多数いることや、
卒業後もさまざまな分野で活躍していることなどを紹介しました。

その後、教務課長より入試制度やカリキュラムについて、
生徒課長からは、行事や部活などの学校生活について、
詳しく説明がありました。

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(写真)生徒課長による説明

最後に、受験科目である国語・数学・英語の各学科主任より、
過去問を参照しながら出題のポイントや勉強の方法について解説しました。

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中等科、高等科のいずれも、説明会後には校舎見学と個別相談を実施し、
多くの方にご参加いただきました。

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(写真)中等科説明会後の個別相談

中等科説明会および高等科説明会にご参加いただいた皆さま、
ありがとうございました。

学習院中等科では、11月21日(土)にも、学校説明会を開催します。
今年度の説明会は次回が最終となります。ぜひご参加ください。
詳しい情報はこちらから

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★高等科NEWSが更新されました★

10月31日(土)・11月1日(日)の2日間、
学習院高等科・中等科の文化祭「鳳櫻祭」が行われました。

今年のテーマは「Color-full」
生徒ひとりひとりが持っている『色(=個性)』を合わせて、
鳳櫻祭を染めあげようという思いが込められています。

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(写真)中夜祭の様子

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また、中等科ホームページの「フォトギャラリー」も、
今年の鳳櫻祭の写真がアップされています。ぜひご覧ください。
http://www.gakushuin.ac.jp/bjh/photo/bunkasai/index.html

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11月21日(土)14:00~
学習院中等科の学校説明会を開催します。
詳しい情報はこちらから
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学習院中等科facebookはこちらから
↑各行事の様子が随時更新されています。ぜひご覧ください!

9月16日(水)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

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(写真)授業の様子

前回の実験では、
遺伝子組換えにより大腸菌(E.Coli)に
GFP(緑色蛍光タンパク)遺伝子を組み込みました。

今回の目的は、このGFPを組み込んだ大腸菌を液体培養という手法で大量に培養し、
GFPそのものを抽出することです。

<1.大腸菌(E.Coli)の溶解>
まず、大腸菌に培養液を入れて遠心分離し、大腸菌が沈殿した様子を観察します。
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(写真)UVランプで大腸菌が沈殿した様子を観察。光っている沈殿物が大腸菌。

次に、大腸菌の中に閉じ込められているGFPを取り出すために、
大腸菌にリゾチーム(酵素)を加えて菌を溶かし、
「凍結→融解」という処理を繰り返します。(凍ると膨張して、菌体が破壊されます)
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(写真)液体窒素でサンプルを凍らせる様子
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(写真)凍らせたサンプルを37℃のお湯に浸す

さらに遠心分離を行うと、
GFPは水に溶けやすい性質なので、上清に出てきます。

以上の操作で取り出した「大腸菌抽出液」をカラムにかけます。

カラムとは、タンパク質を抽出するときに使う特殊な樹脂の詰まった
管のことをいいます。

<2.カラム操作>
まず、GFP入りの「大腸菌抽出液」を、2M(モル)の塩溶液に調整します。
(2Mという濃度は、生体分子にとって非常に高濃度の塩溶液です)
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(写真)カラム操作の様子

この高濃度の塩溶液の中では、GFPの立体構造が変化し、
普段はGFPの内側に隠れている「疎水性(水が嫌いな部分)」の領域が、
むき出しの状態になります。

一方、今回用いるカラムは、
疎水性のタンパク質を吸着する性質があります。

2Mの溶液に調整した「大腸菌抽出液」を、
準備したカラムの上部から注ぎ、UVランプで確認すると...

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(写真)抽出したGFPを含む大腸菌抽出液

カラム上部がきれいに光り、
ディスク状に、GFPが吸着していることがわかりました!

これは、2Mの高濃度の塩溶液でGFPの疎水性の領域がむき出しになり、
疎水性のカラムにGFPが吸着したことを表しています。

続いて、1.3Mの洗浄液で、
GFP以外のタンパク質たちを洗い落とします。
(大腸菌抽出液の中には、GFP以外にも沢山の大腸菌のタンパク質たちが含まれているため、洗い流します。GFPはカラムと結合しているので洗浄しても落ちませんが、GFP以外のタンパク質たちは結合していないため洗い流されます)

いよいよGFP抽出です!
低濃度である10mM塩溶液を、カラム上部から注ぐと、
ポタポタとGFPの緑色蛍光が滴下してくる様子が観察できました。

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(写真)ディスク状に吸着したGFPが見えます。

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(写真)緑色蛍光のGFPがだんだん下降していく様子
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(写真)次第に落ちてきます。
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(写真)さらに落ちてきます。

<実験のポイント>
①遺伝子組換えによって、本来オワンクラゲが持つGFP(緑色蛍光タンパク)を、
大腸菌(E.Coli)の中に取り込むことに成功した。(前回の実験内容)

②その大腸菌の内部にあるGFPを、
リゾチームという酵素で溶かし、凍結と融解をすることで破壊し、
菌の内部にあるGFPを取り出した。

③GFPの立体構造は塩濃度によって変化する。
GFPは本来、水溶性であるが、2Mという超高濃度塩溶液に浸すと、
疎水性の部分が表に現れてくる。
この性質を利用して、2Mの塩溶液に調整したGFPを
疎水性のカラムに入れると、カラムとGFPが吸着する。

④溶出では、10mM塩溶液をカラムに加えると、
GFPは、立体構造が元通りになり、
出っ張っていた疎水性の領域はGFP内部へと引っ込む。
そうすることで、カラムから外れて、滴下する(溶出)。

⑤カラムによってタンパク質を抽出することは、通常目で見ることはできないが、
GFPの場合、UVを当てると緑色蛍光に光るため、目で確認することができる。

<まとめ>
前回の遺伝子組換え実験から続き、
GFP(緑色蛍光タンパク)やカラムでの精製の仕組みを
視覚的に学ぶことができました。

[鍋山先生のコメント]
カラム操作は、大学の生物系で、
主に、目的のタンパク質を精製する際に行う実験(技術)です。

しかし、タンパク質がカラムに
①吸着したかどうか
②洗浄でも落ちずにカラムに残っているかどうか
③溶出したときにちゃんと落ちてきているかどうか
を目で見ることまでは出来ません。

でも、GFPは違います。

GFPはUVを当てると緑色蛍光を発しますので、
①吸着したこと
②洗浄してもそのまま吸着していること
③しずくとしてGFPが落ちてくること
が現象として観察出来ます。

この見える!という点に、教育的意味があると思います。

生徒の皆さんからは、
「今回は緑に光らせる実験で、綺麗だった」
「ディスク状に光らせるのがなかなか難しかったが、無事に成功して安心した!」
との感想が寄せられました。

今回の実験も、楽しく取り組むことができたようです。

6月「PCR実験」の様子はこちらから
7月「pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」の様子はこちらから
学習院高等科のホームページはこちらから

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学習院高等科・中等科では、
10月31日(土)、11月1日(日)の2日間、
文化祭「鳳櫻祭」が行われます。
↓詳しい情報はこちらから(鳳櫻祭2015ホームページ)
http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~bhshouou/2015/
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★高等科NEWSが更新されました★

10月2日(金)、高等科3年生を対象に行われた、
学習院高等科の卒業生による特別講義の様子が紹介されています。

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(写真)特別講義の様子

平成18年に卒業した安部敏樹さん(一般社団法人リディラバ代表)に、
「高等科最下位から日本の政策を変えるまで」というテーマで
講演をしていただきました。

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学習院高等科・中等科では、
10月31日(土)、11月1日(日)の2日間、
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★高等科NEWSが更新されました★

9月29日(火)から3泊4日の日程で行われた、
高等科2年生の沖縄研修旅行のレポートです。

生徒たちが沖縄の歴史を学び、自然に親しんだ様子が
詳しく紹介されています。

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(写真)伊江島サイクリングの様子

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10月10日(土)14:30~
2016(平成28)年度入試のための「学習院高等科学校説明会」を開催します。
詳しい情報はこちらから
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学習院中・高等科、学習院女子中・高等科を対象とした
学習院の「夏休み理学部研究室体験」が開催されました。

この取り組みは、
学習院の一貫教育の取り組みの一つとして、毎年行われています。

今年は10研究室及び工作工場にて開催され、
約90名が参加しました。

研究室体験の様子をいくつかご紹介します。

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【化学科】 稲熊研究室「蛍光体をつくろう」

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(写真)会場の南7号館4階C-1室

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(写真)蛍光体の原料となる試薬を量る

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(写真)試薬を混ぜた後、プレスで固める

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(写真)電気炉で反応させた後、紫外線を当てると、緑色と赤色に光り、実験大成功!

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【化学科】持田研究室「化学のいろいろ実験」

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(写真)リズム反応。時間毎に色が変わります。

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(写真)カフェインの抽出

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(写真)石けんからロウソクを作る

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【物理学科】渡邉研究室「ロケットを飛ばそう」

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(写真)硬式野球場にてロケット発射の準備

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(写真)ロケット打ち上げの様子

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(写真)無事に打ち上げられ、降下するロケット

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【生命科学科】 小島研究室「DNAを体験しよう」

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(写真)南7号館9階9C室にて

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(写真)大腸菌をボルテックスミキサーにかける様子

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(写真)マイクロピペットを扱って作業を進める

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実験では、各研究室に所属する学生が作業の手伝いをし、
中等科・高等科の生徒たちからの様々な質問に
丁寧に答えていました。

今回参加した生徒たちの感想をご紹介します。

「試薬を固めるという作業が意外と大変だった!」
「電子天秤を使うのが初めてだったので、試薬を量る作業が楽しかった!」
「大学生と直接話をすることができて、将来の大学生活が楽しみになった!」
「簡単な材料でロケットが作れることに驚いた!」
「ロケットを作ることはそんなに難しくなかったけど、打ち上げは、風に飛ばされてしまって難しかった!」

大学の研究室での実験を通して、
参加した生徒たちは様々な刺激を受けたようでした。

この取り組みは、来年度も行われる予定です。

学習院大学理学部のホームページはこちらから
学習院中等科のホームページはこちらから
学習院高等科のホームページはこちらから
学習院女子中・高等科のホームページはこちらから

7月7日(火)・8日(水)に学習院女子高等科、
7月13日(月)・15日(水)に学習院高等科において、
学習院大学と学習院女子大学の教員による出張講義を実施しました。

これは、学習院が例年行っている高大連携の取り組みで、
大学の講義がどのように行われ、どのようなことを学べるのかを高校生に知ってもらい、
進路決定の参考としてもらうことを目的としています。

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(写真)心理学科「心は鍛えられるか?」〔担当:伊藤忠弘教授〕

この出張講義には、大学と女子大学のすべての学部・学科が参加しており、
生徒たちは自分の興味のある講義を高等科・女子高等科内で受講することができます。
昨年度からは、法科大学院と、平成28年4月に大学に開設する
「国際社会科学部」も参加し、さらに選択肢が広がりました。

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(写真)国際社会科学部「国際社会科学部の授業とその特徴/
    Learning English in the Faculty of International Social Sciences」
   〔担当:乾友彦教授、マクレガー・ローラ教授〕

今年度は、高等科と女子高等科合わせて82コマの講義が開講され、
533名の生徒が受講しました。

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(写真)化学科「クラスターの科学 -3人寄れば新分子-」〔担当:河野淳也教授〕
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(写真)経済学科「社会保障問題と財政危機」〔担当:鈴木亘教授〕
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(写真)法学科「会社法入門:株主総会を理解する」〔担当:松元暢子准教授〕

講義は通常の大学の講義よりも30分短い60分間でしたが、
高校生にとって身近な話題なども交えながら、
時間が足りなくなるほど盛りだくさんの内容で行われ、
生徒たちは、熱心に聞き入っていました。

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(写真)物理学科「体の中の蛋白質モーター」〔担当:西坂崇之教授〕
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(写真)日本語日本文学科「現代日本語の助詞の分析」〔担当:前田直子教授〕

参加した高等科生と女子高等科生からは、
「大学での授業の様子がわかって面白かった」
「今まであまり興味のなかったテーマだったけれど、
授業を聞いたらもっと知りたいと思った」
などの感想が寄せられました。

日ごろ受けている高校の授業とは違う講義内容や教員の雰囲気に、
生徒たちは刺激を受けたようでした。

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9月12日(土)14:00~
学習院中等科の学校説明会を開催します。
※詳しい情報はこちらから
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10月3日(土)14:00~16:30 
学習院女子中等科に入学希望の方(受験生・保護者)を対象とした
「学校を知る会」を開催します。
※詳しい情報はこちらからご覧ください
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10月10日(土)14:30~
学習院高等科の学校説明会を開催します。
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★高等科NEWSが更新されました★

8月11日(火)、
学習院高等科・中等科合同で活動している吹奏楽部が
東京都高等学校吹奏楽コンクールBⅡ組に出場し、
金賞を受賞しました。

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(写真)東京都高等学校吹奏楽コンクールの様子

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9月12日(土)14:00~
学習院中等科の学校説明会を開催します。
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10月10日(土)14:30~
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7月14日(火)、15日(水)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。
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(写真)授業の様子

今回は、「 pGLO バクテリア遺伝子組換えキット」を用いて、
バクテリア(大腸菌)の遺伝子組換実験を行いました。

遺伝子組換え技術の理解を深めることを目的に、
大腸菌が本来持っていない「緑色蛍光タンパク」の遺伝子を取り込ませ、
その新しい性質を大腸菌内で発現させます。

具体的には、もともとは蛍光を持たない大腸菌の細胞に、
オワンクラゲ由来の緑色蛍光タンパク遺伝子を導入することにより、
大腸菌の表現型の変化を観察し、組換えが行われたかどうかを確認をします。
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(写真)先生による概要説明

この実験は、
無菌状態で作業を進めることが大きなポイントです。
マスクを着用し、アルコールで手を消毒してから
作業に取り掛かりました。

バーナーを扱い、火炎減菌による無菌操作で実験を進めます。
風で埃などが飛ばないようクーラーのスイッチも切り、
暑さに耐えながらの実験となりました。
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(写真)大腸菌を緩衝溶液に入れて懸濁
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(写真)先生の指導を受けて作業を進める様子

溶液の混合を終えたら、
ヒートショック法で急激な温度変化を与えます。
これにより、大腸菌への遺伝子の導入が行われます。

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(写真)氷上で4℃に冷やしたチューブを
    42℃に調節したウォーターバスに50秒間浸す

タイムキーパー役の生徒が時間を確認しながら、
正確に作業を進めていきました。

次に、「LB培地」という、培養に必要な栄養成分を含む液体を加えて
大腸菌を培養します。
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(写真)LB培地注入後、指で軽く弾ませるようにして溶液を混ぜる

このとき、以下の4種類のプレートを用意します。
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①+DNA LB/Amp(アンピシリンが加えられたもの)
②+DNA LB/Amp/ARA(アンピシリンとアラビノースが加えられたもの)
③‐DNA LB/Amp(アンピシリンが加えられたもの)
④‐DNA LB(何も加えられていないLB培地)

①②のプレートには、大腸菌とプラスミド(pGLO)が入った溶液、
③④のプレートには、大腸菌のみ入った溶液を滴下します。

「プラスミド(pGLO)」とは、細胞内にある、核以外の細胞質中の DNAのことです。
この実験では、「ベクター(遺伝子の運び屋)」としてプラスミドDNAを使用し、
遺伝子導入を図ります。

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(写真)2種類の溶液をそれぞれのプレートに滴下し、
    植え付けループを用いて大腸菌サンプルを広げる

その後、
4つのプレートにコロニー(細胞のかたまり)形成をさせるため、
翌日まで37℃のインキュベーター(温度を一定に保つ装置)に入れます。

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(写真)インキュベーターに入れ、コロニーを培養する

2日目は、
培養したコロニーの様子を観察します。

遺伝子導入した細胞が緑色蛍光に光るかどうか、
実験室の電気を消し、暗闇の中UVランプで照らしてみると・・・
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(写真)4つのプレートを並べて照らす

1つだけプレートが緑色蛍光に光っています!

左から、
①+DNA LB/Amp [コロニー形成有り]
②+DNA LB/Amp/ARA [コロニー形成有り 緑色蛍光]
③-DNA LB/Amp [コロニー形成無し]
④-DNA LB [コロニー形成有り(多数)]

という結果です。
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(写真)緑色蛍光に光るコロニー

大腸菌にプラスミドDNAを導入しましたが、
アンピシリン(抗生物質の一種)入りの培地で培養することで、
プラスミドDNAをうまく取り込んだ細胞のみがコロニー形成をしました。

さらに培地にアラビノース(糖の一種)を加えたものは、
上の写真のように遺伝子が発現して緑色蛍光に光りました。
遺伝子の組換えが成功していることが確認できました。

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(写真)コロニーを観察する様子

観察後、実験のまとめを行いました。
培養したコロニーの数を数え、遺伝子組換え効率の計算に用います。

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(写真)テキストをもとに、実験のまとめを行う
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(写真)培養したコロニーの数を数える様子

実験を終えて、生徒の皆さんに感想を伺ってみました。

「無菌状態で行う実験だったので、高度な内容だったと思う」
「実験が成功して嬉しい。暑い中、我慢して作業した甲斐があった!」
「やっぱり実験は楽しい!」

今回の実験は、期末試験後の温習日期間に行われました。
複雑な実験を行うにあたって、
このように時間をたっぷりと確保できる期間があり、
集中して取り組むことができるのも、
学習院高等科のカリキュラムの特徴です。

皆さん、暑い中での実験お疲れさまでした。
充実した夏休みを過ごしてくださいね!

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(写真)実験を終えた生徒の皆さんと鍋山先生

「PCR実験(ポリメラーゼ連鎖反応)」の様子はこちらから
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第97回全国高校野球選手権大会(夏の甲子園)東東京大会において、
学習院高等科野球部が、1958(昭和33)年以来57年ぶりに、
5回戦(ベスト16)に進出しました。

7月12日(日)から始まった熱戦の戦績と、
監督からのコメントをいただきましたのでご紹介します。

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2回戦 7月12日(日)大田スタジアム
学習院 002000004=6
麻 布 000000000=0
バッテリー:木村-鶴岡
3塁打:小堀 2塁打:木村、鈴木
-----------------------------------------
3回戦 7月17日(金)江戸川球場
学習院 004000000=4
都立東 100000000=1
バッテリー:木村-鶴岡
2塁打:鎌田、鶴岡
-----------------------------------------
4回戦 7月19日(日)神宮第二球場
学 習 院 050000103=9
上野学園 100002100=4
バッテリー:木村-鶴岡
3塁打:鈴木 2塁打:鈴木、中村
-----------------------------------------
5回戦 7月20日(月)神宮球場
学 習 院 0002020=4
日大豊山 5300021=11
(7回コールド)
バッテリー:木村、中村-鶴岡
2塁打:小堀、佐々木
-----------------------------------------
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(写真)5回戦終了後、観客席から選手たちをたたえる ※高等科野球部提供

【学習院高等科野球部 瀧澤拓也監督のコメント】
「3年生6人がチームを引っ張り、部員19人が心を一つにして戦いました。
選手たちが最後まで諦めず、素晴らしいプレーをしてくれました。
4回戦、5回戦と学習院側の応援スタンドは満員になっており、
たくさんの応援に勇気付けられました。
ご声援いただきどうもありがとうございました。
また来年、良い試合ができるよう頑張ります」

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強豪ひしめく東東京大会でベスト16まで勝ち進んだ
高等科野球部の皆さん、本当にお疲れ様でした!


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学習院高等科硬式野球部の公式ホームページはこちらから

★高等科NEWSが更新されました★

7月10日(金)、
埼玉県戸田市の戸田公園オリンピックボートコースで、
学習院高等科のボート大会が行われました。

お天気にも恵まれ、生徒の皆さんや先生方が
ボートを懸命に漕いでいる様子が紹介されています。

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(写真)ボート大会の様子

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学習院中等科・高等科は、
7月25日(土)26日(日)の2日間、
東京国際フォーラムで行われる「2015東京都私立学校展 進学相談会」に
出展します。
詳しい情報はこちらから
※学習院女子中・高等科、学習院初等科も出展します。

また、上記と同時開催の
「学び体験フェア マナビゲートwithモノづくり体験スタジアム」には、
学習院大学が出展します。ぜひお越しください!
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6月10日(水)・6月17日(水)、
高等科3年・選択生物の授業(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。
この授業では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。

今回は、「PCR実験(ポリメラーゼ連鎖反応)」を行いました。

この実験では、頬の口腔上皮細胞からDNAを抽出し、
DNAポリメラーゼ(合成酵素)を用いてDNAの複製を行います。
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(写真)授業の様子

もともとのDNAは、量がとても少ないため肉眼で見ることはできません。
PCRにかけることで、膨大な量に複製することができます。
PCR反応の原理を学び、視覚的にDNAを観察することが、この実験の目的です。

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(写真)実験の様子① 口腔上皮細胞からDNAの抽出。

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(写真)実験の様子② キレート剤を加えてDNAの分解を防いでいます。

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(写真)実験の様子③ 加熱してDNA分解酵素のはたらきを止め、細胞を破砕してDNAを抽出します。
この後、およそ3時間、サーマルサイクラーという温度変化を伴いながらDNAを複製させる装置にかけることで、
DNAを2の40乗という膨大な量に増やしていきます。

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(写真)クリーンベンチで作業する鍋山先生

「クリーンベンチ」は、周囲の埃や微生物の混入を防ぐための装置です。
高校の授業での導入例は非常に珍しく、今回のPCR実験は、
こうした研究環境が整っているからこそ行える実験とのことです。

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(写真)電気泳動の実験装置と結果 

PCR反応後の生徒達のサンプルを、アガロースゲル(寒天)電気泳動にかけた後、染色しました。

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(写真)アガロースゲル電気泳動の結果

今回、第16番染色体のPV92と呼ばれる領域のAlu配列という特徴的配列の有無を調べました。
個人によって、Alu配列を2つ持つ人「++」(ホモザイゴス)、
Alu配列を1つだけ持つ人「+-」(ヘテロザイゴス)、Alu配列を持たない人に分けられます。

実験の結果、8名中7名が「++」、1名が「--」であることがわかりました。

実験終了後、生徒の皆さんに感想を聞いてみました。

「選択授業が始まってから初めての実験だったので、とても楽しかった!」
「普段の授業が座学なので、この授業で実験できることが嬉しい」
「教科書に載っている内容を実際に手順を踏んで行うことで、より理解を深められる」

中には、「選択授業の成績評価は、テストではなく、レポート提出なのでありがたい!」
という声も!

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(写真)実験を終えて、結果を手にする鍋山先生と生徒の皆さん

長時間の実験、お疲れさまでした。

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6月6日(土)、
第65回対筑波大学附属高校総合定期競技大会(附属戦)が
行われました。

今年は文京区大塚の筑波大学附属高校を主会場に、
男女18種目で日頃の練習の成果を競い合いました。

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(写真)開会式の様子
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(写真)男子水泳
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(写真)野球 ホームランを打った選手を出迎える ※学習院高等科野球部より提供

事前開催も含めた男女18種目の競技の結果、
学習院11対筑波大附属7で、今年は見事、学習院が勝利をおさめました!

附属戦は学習院高等科、学習院女子中・高等科のホームページでも
熱戦の様子が紹介されていますので、ぜひ合わせてご覧ください。

★高等科NEWS★
「附属戦壮行会」
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ブログの続きはこちらの高等科NEWS「附属戦壮行会」から

「2015年度 附属戦」
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★女子中・高等科「新着情報」★
「第65回 総合定期戦(附属戦)が行われました」
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★高等科NEWSが更新されました★

附属戦(対筑波大学附属高校総合定期戦)は、
学習院の男女高等科と筑波大学付属高校の運動部を中心とした、
伝統ある総合定期戦です。

高等科NEWSでは、6月6日(土)に行われる本大会に先駆け、
埼玉県戸田市の戸田オリンピックボートコースで行われた
ボート競技の様子が紹介されています。

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(写真)附属戦ボート競技の様子

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附属戦で争われた7種目すべてで学習院クルーが勝ち、
完全勝利を成し遂げたとのこと。
学習院高等科ボート部のFacebookでは試合結果の詳細や
試合当日の様子なども掲載されています。
ぜひ合わせてご覧ください。

学習院高等科ボート部Facebookはこちらから
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★高等科NEWSが更新されました★

学習院高等科の石橋裕大くん(現在3年生)が、
2月6日~10日に秋田県鹿角市の花輪スキー場で行われた、
第64回全国高等学校スキー大会のクロスカントリー2種目に出場しました。

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(写真)滑走する石橋くん

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★この春に撮影した各キャンパスの桜の風景をご紹介します★

学習院中等科・高等科第1グラウンドのソメイヨシノも、
美しい花を咲かせました。

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(写真)中等科・高等科第1グラウンドのソメイヨシノ ※4月2日(木)撮影

また、高等科地学部顧問の松濤誠之教諭から、
3月26日(木)に南1号館の前で撮影した、
満開の枝垂れ桜と星空の写真をいただきましたのでご紹介します。

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(写真)松濤教諭撮影による満開の枝垂れ桜と星の軌跡

23時から5時までの6時間かけて撮影した約650枚の写真を合成したとのこと。
この日は雲ひとつない快晴で、見事な星の軌跡が描かれています。
とても幻想的な1枚です。

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★高等科NEWSが更新されました★

3月23日(月)、
学習院高等科の2014年度卒業式が行われました。

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(写真)卒業式の様子

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高等科NEWSでは、林知宏科長の告辞の採録も
掲載されています。ぜひご覧ください。

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学習院高等科は、3年前よりハワイの名門私立高校プナホウスクールが主催する
SGLI ( Student Global Leadership Institute )に参加しています。

このプログラムは、生徒が地球規模の問題について議論し、
国際的に活躍できるリーダーを育成することを目的として行われており、
今年度は世界9か国25校から79人の高校生が、
「都市問題」をテーマに1年間活動しています。

期間の大半はインターネット上での課題に取り組みますが、
昨年7月から8月にかけてハワイで2週間の研修が行われました。

3月5日(木)、
今年度のSGLIに参加している生徒3名が、
中等科の生徒や父母の方々を対象に中間報告会を行いました。

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(写真)中間報告会の様子①

報告会では、ハワイでの研修の様子と、帰国後の課題への取り組みを
パワーポイントを使って紹介しました。

ハワイ研修では、
ホノルル市長などによる講義や、参加者同士でのグループワークを通じて、
テーマへの理解を深めました。

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(写真)ハワイでの研修の様子①

自分の国の都市問題をどう解決していくかを話し合ったり、
チームごとに仮想の都市を作って発表し、どの都市が魅力的かを競い合ったりと、
さまざまなグループワークを行いました。

また、リーダーシップについての話し合いで、
「リーダーのイメージ像」をそれぞれ描いたところ、
三角形の頂点に立つというような絵を描いた生徒はほとんどなく、
綱をひっぱるようなイメージの絵が多かったとのことです。

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(写真)ハワイでの研修の様子②

ハワイ文化を体験するフィールドワークも実施しました。
ぬかるみの道をチップで舗装するフィールドワークでは、
みんなが協力してバケツリレーを行うことで、友好が深められました。

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(写真)ハワイでの研修の様子③

レクリエーションのTalent showでは、
各国の代表3名1組のチームで、それぞれの国の伝統的な踊りや、
特技などを発表しました。

高等科生はともにこのプログラムに参加した学習院女子高等科の生徒と一緒に、
「ソーラン節」を披露しました。

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(写真)ハワイでの研修の様子④

事前に課題として与えられていたプレゼンテーションでは、
都市問題の一つとして「エコ」をテーマに、
日本の技術で作られた食べる食器「E-Tray」を提案しました。

食事を提供するお皿をそのまま食べることができれば、
使い捨てのものに比べてゴミの大幅な削減につながり、
食器に比べて洗うための水資源の節約につながります。

エコ意識の向上を目指すとともに、
手間がかかると思われがちなエコ活動の複雑さを解消する提案です。

ハワイでの研修後、
彼らは自分たちの提案を、高等科の文化祭「鳳櫻祭」で実践しました。

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(写真)鳳櫻祭で提供された「E-Tray」※写真左側

鳳櫻祭の食品委員会「さくら食堂」が提供した、
「富士山カレーライス」の容器になっているお皿が「E-Tray」です。
アイスクリームのコーンのイメージで、たまねぎの味がしっかりとついています。

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(写真)鳳櫻祭にて、SGLI2014高等科代表の皆さん
左から佐々木くん(2年)、藤代くん(3年)、馬場くん(3年)

中間報告会では、
鳳櫻祭での「E-Tray」利用者アンケートの結果についても言及し、
多くの人が日頃からエコについてある程度意識を持っているということがわかったこと、
その一方で、「お皿を食べる」ということへの抵抗や、
「E-Tray」の単価の高さなど、さまざまな問題点が判明したことも報告されました。

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(写真)中間報告会の様子②

また3人は、ここまでの研修の成果として、
ハワイで他校の生徒のプレゼンテーションを数多く見て、
いろいろな手法があるということがわかったこと、
英語が得意、不得意ということはあまり重要ではなく、
「話す意志」さえあれば、相手はちゃんと聞いてくれるということがわかったこと、
自分からアクションを起こせば、
今まで知らなかった世界を知ることができるとわかったことなど、
SGLIに参加する意義やその魅力を一生懸命に伝えてくれました。

3人は今後も引き続きSGLIの課題に取り組み、
今年6月に最終報告を提出する予定です。

※SGLI2014の様子は、下記YOUTUBEでもご覧いただけます。

※ハワイでの研修前に行われた、
プレゼンテーションのリハーサルを紹介した記事もぜひ合わせてご覧ください。
【高等科・女子高等科】プナホウスクールのサマープログラム


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「アプリ甲子園」は、2011年にスタートした
中学生&高校生のためのスマートフォンアプリ開発コンテストです。

次世代を担う若手クリエーターの発掘と健全な育成支援を目的とし、
『企画力×実装力』をもとに最優秀アプリを決定します。
詳しくはこちらの「アプリ甲子園」公式ホームページから

昨年9月28日(日)、
日本科学未来館(東京・お台場)で「アプリ甲子園2014」決勝大会が行われ、
学習院高等科2年生の松島曜一郎くんが開発したアプリが
見事3位に入賞しました!

この一報を受け、第2学期が終了した12月上旬に高等科を訪問し、
松島くんにインタビュー取材してきました。

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(写真)インタビューの様子

―――3位入賞おめでとうございます!良いニュースが広報課に入ってきて嬉しかったです。
ありがとうございます!

―――周りからの反響はありましたか?
特に自分からは発信してなかったんですが、
ツイッターなどでアプリ甲子園の情報が出ていて、
それに周りの友達が気がついて、「あれってどうしたの!?」とか
「アプリ甲子園って何!?」など、いろいろ聞かれて嬉しかったです。

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(写真)インタビューを受ける松島くん

―――今回松島くんが開発した作品はどんなアプリなんですか?
「Melodic Words(メロディックワーズ)」という、『言葉を音楽に変換する』アプリです。
画面に出ている雲に文字が入力できるようになっていて、
たとえば、『こんにちは』と入力して再生ボタンを押すと
こんにちはという5文字から5音のメロディーが生成されます。

感情にも対応していて、たとえば『うれしい』と入力すると明るい音調に、
『さみしい』と入力すると、暗めの音調になるようにルール付けして、
プログラミングしています。

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(写真)松島くんが開発したアプリ「Melodic Words(メロディックワーズ)」

―――どんなところからアイディアがひらめいたんですか?
普段から楽器を演奏するのが好きだったので、
「ビジュアルプログラミング」という技術を使って、「なにかから音を出したい」と。
多くの人がツイッターなどのSNSを利用して交流しているので、
言葉や文章をそのまま音楽にできたらと思って作りました。
アプリ甲子園の審査員の方からも、
「コミュニケーションツールに取り込めたら面白いね」との講評をいただきました。

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(写真)アプリ甲子園2014でプレゼンテーションする松島くん

―――開発期間は?また、今回のアプリを作る中で、どんな点に苦労しましたか?
6月から作り始めて夏休みに集中し、8月31日に完成しました。約3ヶ月です。
プログラミングの設計は早めに終わらせることができたのですが、
デザインにこだわりたくて、そこがいちばん時間がかかりました。

―――アプリ開発をやろうとおもったきっかけは?
小さい頃からパソコンに興味がありました。
プログラミングやiPhone開発は頭になかったのですが、
両親がアプリ開発に関する情報をいろいろと提供してくれて、
開発の環境が少しずつでき、だんだんやっていくうちに楽しくなりました。

―――独学で勉強したんですか?
中学3年生のときに、「アプリ甲子園」の運営を行っている会社が主催する
プログラミング・ITキャンプに参加して、そこで基礎を学びました。
今回甲子園も参加している人の半分くらいはそのキャンプ出身でした。
逆に、残りの半分は自分たちで勉強して作っていたので驚きました。
キャンプに参加した後に、自分がこれまでに貯めていたお金でMacBook Airを買いました。
今回のアプリもそれで作りました。

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(写真)アプリ甲子園2014 表彰式の様子

―――3位受賞の感想をお願いします。
名前を呼ばれた瞬間は何も思い浮かびませんでした。「あらーっ!」て感じで。
せめて2位に・・・と、悔しい部分もあったのですが、
「ほっとした」というのが正直な感想です。

―――アプリ甲子園はこれまでも参加していたのですか?
初めての出場でした。毎年参加するという常連は少ない大会です。
来年は受験があるので出場は厳しく、今回が最初で最後、精力を使い果たしました。
「アプリ甲子園」に参加したいと主管の久岡先生に相談したら、
「どんどんやりなさい、がんばって!」とおっしゃって、後押ししてくれました。
本当にありがたかったです。

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(写真)プログラミングの面白さを話す松島くん

―――将来の夢は?
システム系の仕事に就いて、
今の技術をさらに応用できるようなことを探してみたいと思っています。
デザイン分野にも興味があり、ホーム画面になじむ完成度の高いアプリのアイコンを
作ってみたいです。

―――最後に、「きっかけ」を与えてくれたご両親へのメッセージをお願いします。
感謝していますという言葉では許されない気がして(笑)
最初のきっかけが両親で、キャンプに行かせてくれたのも両親。
夏休みはずっと部屋にこもってプログラミングをしていたのですが、
集中できるように気を使ってくれました。
一言で片付けるのは申し訳ないので、いつかちゃんと恩返しができたらと思います。

―――松島くんの今後の活躍に期待しています!今日はありがとうございました!
ありがとうございました!


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★高等科NEWSが更新されました★

3月3日(火)、学習院高等科の1年生が
北海道ニセコ町でのスキー教室に出発しました。
到着初日からゲレンデでのレッスンが行われています。

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(写真)スキー教室の様子

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スキー教室は7日(土)までの予定で、
高等科NEWSの記事では日々情報が更新されています。
1年生の皆さん、がんばってください!


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★高等科NEWSが更新されました★

2月19日(木)、埼玉県の国営武蔵丘陵森林公園で行われた、
学習院高等科のマラソン大会の様子が紹介されています。

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(写真)マラソン大会の様子

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一方、目白キャンパスの中等科・高等科第1グラウンドでは、
「緋寒桜(ヒカンザクラ)」が満開となっています。

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(写真)中等科・高等科第1グラウンド
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(写真)満開の緋寒桜 ※2月25日撮影

毎年2月ごろに見頃を迎える早咲きの品種です。
寒い中でもしっかりと花を咲かせるパワーに励まされます。


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1月21日(水)、
高等科3年・選択生物②の授業「魚肉からのタンパク質抽出とタンパク質電気泳動」
(担当:鍋山 航 教諭)を取材しました。

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(写真)授業の様子

今回の授業では、
①8種類の魚肉からタンパク質を抽出し、
②電気泳動により8種類の魚肉に含まれるタンパク質の種類と分子量を調べました。


①魚肉からタンパク質を抽出----------------------------------------
電気泳動で使用するサンプルを作成します。
お刺身を全部で8種類用意します。マグロ、カンパチ、甘えび、サーモン、ヒラメ、
真鯛、ホタテ、イカを用意しました。

タンパク質はもともと立体構造を持っているため、電気泳動に用いるためには
タンパク質を変性させ、立体的な構造から直鎖状にする必要があります。

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サンプルとなる魚肉(市販されているお刺身)をすり鉢に入れ、
還元剤入りのサンプルバッファーを加えながらすり潰し、マイクロチューブに移します。

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95度で5分間加熱します。これでタンパク質の変性が完了です。

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遠心分離で上清を取り、タンパク質抽出液が完成しました。


②電気泳動-------------------------------------------------------
次に電気泳動を行い、サンプルに200Vの電圧をかけることでゲル内を移動させます。
分子量が大きい(長い)とゲルに引っかかりやすくなるため、移動距離は短くなります。
分子量が小さい(短い)と移動距離が長くなります。

生物の組織や細胞内には様々な分子量のタンパク質が存在しますが、
それらをふるいにかけ、長さ順にソートすることが電気泳動の目的です。

今回8種類の魚肉サンプルを電気泳動することで、
それぞれの魚肉に特有のタンパク質のバンドパターンが見られるはずです。
また、それぞれのバンドの分子量も、検量線から算出することができます。

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鍋山先生から電気泳動装置の原理について説明を受けています。
生徒のみなさんも、初めて見る実験装置に興味津々です。

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サンプルのアプライ(注入)の様子です。
隣の枠のサンプルと混ざらないように、慎重にゲルへサンプルを入れていきます。
サンプルは青い色素で着色されています。

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サンプルの入ったゲルを設置後、200Vの電圧をかけます。
タンパク質が下に向かってゲルの中を移動している様子が確認できます。

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電気泳動後、ゲルを染色し、バンドパターンを確認しました。

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実験結果です。
8種類のサンプルでそれぞれバンドが確認できました。
魚の種類によって、含まれるタンパク質の違いが分かりますね。

今回はタンパク質抽出と
タンパク質電気泳動による魚肉中のタンパク質の比較を行いました。

※前回の授業の様子はこちらから
  →5月「PCR実験」
  →7月「 pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」
  →9月「GFP精製カラムクロマトグラフィー」
  →11月「マウスの組織標本の組織染色」

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学習院高等科入試願書の受付は2月7日(土)〔消印有効〕までです。
詳しい情報はこちらから
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先週1月30日(金)の降雪の際、
今日から始まる学習院中等科の入試に備え、
高等科の野球部員がボランティアで雪かきをしてくれました。

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(写真)雪かきの様子①

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(写真)雪かきの様子②

主将の佐々木君(高等科2年生)は、
「受験生が凍結した道路で転ばないようにと思って、
 雪が解けにくい目白通りを重点的に雪かきしました」と話していました。

学習院中等科の入試を受験される方は、安心してお越しくださいね。


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★高等科Newsが更新されました★

学習院高等科が所有する焦点距離500mmのニュートン式反射型天体望遠鏡で、
2014年8月に発見され、2014年末から2015年初めにかけて明るさを増している
ラヴジョイ彗星(C/2014 Q2)の観測を行いました。

高等科Newsではさらに、
ラヴジョイ彗星と「昴(すばる)」で知られるプレアデス星団の
コラボレーションを撮影した写真も紹介されています。

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(写真)ラヴジョイ彗星

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また、高等科地学部顧問の松濤誠之教諭から、
昨年11月に目白キャンパス東別館付近で撮影した星の写真をいただきましたので
ご紹介します。

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(写真)松濤教諭撮影による東別館上空の星の軌跡

2時間20分かけて撮影した約250枚の写真を「比較明合成」という方法で合成し、
星の軌跡をつなげたとのこと。
拡大して見ると星の動きがさらによくわかります。

国登録有形文化財の東別館と目白キャンパスの木々の緑、
星空のライトグラフィティが融合した、とても趣のある作品です。


【関連記事】
【授業紹介】高等科3年・選択地学「太陽の観測」
【高等科】地学部 皆既月食観測


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目白キャンパスの学習院中等科・高等科の校舎裏で、
冬桜が咲いています。

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(写真)中等科・高等科校舎裏の冬桜 ※1月9日(金)撮影

冬桜(フユザクラ)は秋から冬にかけて咲く桜で、
この日は冬の青空に桜のピンク色が映えていました。

小さなピンクの花びらがかわいらしく、春の桜も待ち遠しいですね。

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この秋に撮影した学内の風景をご紹介します。
美しい夕暮れや鮮やかな色の紅葉がキャンパスを彩りました。

◆10月10日(金)撮影
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(写真)西5号館6階から硬式テニスコート方面を望んで

◆11月14日(金)撮影
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(写真)大学史料館〔北別館〕
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(写真)夕暮れ時の西5号館

◆11月21日(金)撮影
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(写真)北グラウンドと硬式テニスコートの間

◆12月2日(火)撮影
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(写真)東別館
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(写真)東別館周辺の紅葉
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(写真)中央教育研究棟12階から池袋方面を望んで
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(写真)柔剣道場横
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(写真)大イチョウの木と西5号館
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(写真)幼稚園の三角屋根

◆12月8日(月)撮影
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(写真)中等科・高等科校舎の夕景
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(写真)中央教育研究棟〔左〕と北1号館の間

◆12月20日(土)撮影
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(写真)西5号館6階から北グラウンド方面を望んで
うっすらと大きな虹がかかりました。


来週22日(月)は「学習院の秋の風景【戸山・四谷キャンパス編】」をご紹介します。


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★高等科NEWSが更新されました★

12月11日(木)、柔道総本山の講道館(文京区春日)で、
学習院高等科3年生の柔道納会が行われました。

柔道納会は長い歴史を持つ高等科の伝統行事です。
日頃鍛錬した心技体の成長ぶりを披露する様子が紹介されています。

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(写真)大将戦の様子

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11月19日(水)と26日(水)の2回にわたり、
高等科3年・選択生物②の授業「マウスの組織標本の組織染色」(担当:鍋山 航 教諭)を
取材しました。

※前回の授業の様子はこちらから
5月「PCR実験」
7月「 pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」
9月「GFP精製カラムクロマトグラフィー」

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(写真)授業の様子
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(写真)実験の方法を説明する鍋山先生
今年から新たに行うことになった蛍光染色の説明をしているところです。

今回の授業では、生徒自ら作成したマウスの組織標本を用いて、
以下①、②の実験を行いました。

①ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色
HE染色とは、動物組織の細胞核・細胞質を色違いで染め分けることで
観察し易くする方法です。核は青色に、核の周りの細胞質はピンク色に染まります。
染色した標本は、光学顕微鏡で観察します。

②ファロイジンによるアクチン蛍光染色
アクチンタンパクは細胞骨格タンパク質の1種で、動物組織や細胞内に普遍的に存在します。
今回、このアクチンタンパクの局在を観察します。
ファロイジンはアクチンタンパクに特異的に結合する物質ですが、
このファロイジンに蛍光色素をつけて染色します。
これにより、アクチンタンパクの組織内での局在を、蛍光顕微鏡で観察することが出来ます。

以上①②の染色を行い、
今年新たに導入した蛍光顕微鏡を用いて観察しました

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(写真)これから染色するマウスの組織標本を選ぶ様子

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(写真)光学顕微鏡によるHE染色観察の様子

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(写真)スケッチの様子

では、
実際に観察された写真をご紹介いたします。

<小脳>
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小脳のHE染色です。綺麗に3層構造が見られます。※倍率100倍

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小脳のアクチン蛍光染色。(a)(b)(c)の3層構造が見られます。※倍率100倍

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小脳のHE染色。小脳の神経細胞(ニューロン)です。※倍率400倍

<大脳>
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大脳のHE染色。記憶の中枢 海馬です。※倍率100倍

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大脳のアクチン蛍光染色。海馬を走るニューロンが見えます。※倍率400倍

<骨格筋>
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骨格筋のアクチン蛍光染色。矢印のように横紋(縞模様)が綺麗に見えます。※倍率100倍
そもそも骨格筋はアクチンを大量に含んでいますので、美しく見えます。

<腎臓>
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腎臓のアクチン蛍光染色。腎臓の糸球体(a)とボーマン嚢(b)が見えます。※倍率400倍

<肝臓>
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肝臓のアクチン蛍光染色。肝小葉という肝臓の最小単位が観察できます。※倍率100倍

<精巣>
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精巣のアクチン蛍光染色。精細管が見えます。※倍率100倍

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今年の選択生物の授業も今回で最後となりました。
鍋山先生から生徒の皆さんへメッセージをいただきました。

1年間を通して、毎週実験&レポートを行って来ました。
レポートは大量にありましたが、みんなよく頑張りました。
今年の主な実験として、pGLO遺伝子組換え実験、
GFPカラムクロマトグラフィー実験、PCR実験、DNAの電気泳動、解剖実験、
そして組織染色、と盛りだくさんの内容でした。
これから医歯薬系や生物系に進む生徒も、文系に進む生徒も進路はそれぞれ異なりますが、
みなさんの良い経験値になりますように。今年1年間楽しく学べましたね。

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★大学ブログSakuLIFE「サクッと情報局」が更新されました★

昨今、「高大連携」の取り組みが注目されています。

「高大連携」とは、文字通り大学と高校が連携して、
高校生に大学レベルの教育に触れる機会を設け、
大学で学ぶ意欲を高校生に持たせるといった取り組みのことですが、
今回は教育ではなくスポーツの高大連携を取材してきました。

しかも、学習院ならではの、大学・高等科・中等科が連携する取り組みです。

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★「高等科NEWS」が更新されました★

11月13日(木)、
学習院高等科で2014年度 院内大会が行われました。

学年を越えたクラス対抗戦で争われ、
サッカー、ソフトボール、バレーボール、バスケットボール、リレーの
総合成績で優勝が決まります。

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(写真)開会式の様子

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11月1日(土)2日(日)の2日間、
学習院中等科・高等科の文化祭「鳳櫻祭」が行われました。

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今年のテーマは、
新しい文化祭スタイルへ飛び立つという意味を込めた
『TAKE OFF』です。

中等科と高等科が例年以上に連携し、学年の垣根を飛び越えて協力しあうことで、
より一体感のある文化祭を目指しました。

生徒の皆さんが日ごろの努力の成果を発揮した当日の様子をご紹介します。

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教室内に特設ステージを作り、さまざまなバンドが演奏。
とても盛り上がっていました!

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「マーメイドボーイズ」はシンクロとダンスを融合した圧巻の演技を披露。
観客でいっぱいのプールサイドでは大歓声が沸き起こりました。

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鉄道研究部はNゲージの巨大ジオラマで解説運転を行いました。

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中等科生による校内ツアーも大盛況でした。

高等科ホームページの「高等科NEWS」では、
さらに詳しく鳳櫻祭の様子が紹介されています。ぜひご覧ください!
http://info.bshs.gakushuin.ac.jp/news/2014/11/2014-1.html
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11月15日(土)14:00~ 学習院中等科学校説明会を開催します。
詳しい情報は下記URLをご覧ください。
http://www.gakushuin.ac.jp/bjh/nyugaku/guidance.html
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★高等科NEWSが更新されました★

移動性高気圧に覆われ、雲一つない青空が広がっています。
高等科3年の選択地学の授業では、快晴を利用して太陽の観測・撮影を行いました。

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(写真)授業の様子

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学習院高等科・中等科では明日から2日間にわたり、
文化祭「鳳櫻祭」が行われます。
↓詳しい情報はこちらから(鳳櫻祭2014ホームページ)
http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~bhshouou/2014/index.html

また、学習院大学もこの週末に大学祭「桜凛祭」を開催します。
にぎやかな目白キャンパスにぜひお越しください!
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★「高等科NEWS」が更新されました★

先日10月8日(水)の天体現象「皆既月食」の観測で、
学習院高等科地学部の皆さんが、高等科校舎屋上から
とても素晴らしい月の写真を撮影しました!
時間ごとに移り変わる月の様子が、撮影時の苦労や工夫とともに紹介されています。

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(写真)高等科地学部が撮影した皆既月食

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また、高等科地学部顧問の松濤誠之教諭は
正門前から幼稚園側に向けて機材を設置。定点カメラで月食を追いました。

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(写真)皆既月食を撮影する松濤教諭

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(写真)松濤教諭撮影による皆既月食

定点カメラで時間を置きながら撮影した複数の画像を合成。
月の動きがよくわかります。
今回は雲が多く、シャッターを押すタイミングがとても難しかったとのことです。


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★「高等科NEWS」が更新されました★

9月30日(火)~10月3日(金)、3泊4日の日程で、
高等科2年生の沖縄研修旅行が行われました。

県立平和祈念資料館・平和の礎や普天間基地の見学、
沖縄の大自然の中での海水浴やサイクリングなど、
充実した4日間の様子が紹介されています。

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(写真)沖縄研修旅行の様子

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また、高等科NEWSでは、
1年生と3年生の特別講義の様子も紹介されています。
ぜひ合わせてご覧ください。
特別講義の様子はこちらから

9月10日(水)・17日(水)、
高等科3年の選択授業「GFP精製カラムクロマトグラフィー」
(担当:鍋山 航 教諭)の授業を取材しました。
前回の授業の様子はこちらから

■ 9/10 《1週目》
今回の実験では、前回の pGLO 遺伝子組換え実験に引き続き、
GFP(緑色蛍光タンパク)を疎水性カラムクロマトグラフィーで抽出し、
高蛍光強度のGFP抽出液を得ることを目的としています。
成功すれば美しいGFPのソリューションが得られます。

通常、カラムワークは肉眼で確認することはできませんが、
蛍光タンパクであるGFPはその動きが良く分かることが実験のポイントです。

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前回作製の pGLO 導入 E.Coli を用います。
写真左が +DNA LB/Amp 、右が +DNA LB/Amp/ARA です。

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各班の生徒たちはバーナーを使った無菌操作で作業を進めます。
2枚の寒天培地プレートから E.Coli を分取し、
それぞれLB/Amp/ARA の液体培地へ移しました。

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これをインキュベーターで24時間培養し、
振盪(しんとう)により酸素を与えることで、E.Coli の増殖を促します。

■ 9/17 《2週目》
この日は、いよいよGFP(緑色蛍光タンパク)の抽出を行います。

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24時間振盪培養後、両者ともに GFP を発現し緑色蛍光に光っています。
それまでは光っていなかった「+DNA LB/Amp プレートから分取した E.Coli 」も、
今回は綺麗に光っています。

これは、液体培地中のアラビノース (ARA)の存在によりアラビノースオペロンがはたらき、
GFPを発現するように性質を変えたことを示しています。
つまり、アラビノースの存在により遺伝子のスイッチが ON になったわけです。

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生徒たちもUVランプで蛍光をチェックしています。

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この光る培養液をマイクロチューブに移して遠心分離にかけます。
遠心で E.Coli を集菌します。

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E.Coli を遠心分離で回収しました。
沈殿が緑色蛍光に光っていることが分かります。沈殿も綺麗です。
この沈殿を懸濁(けんだく)し、リゾチーム(細菌を溶かす酵素)を加え、細胞を融解させます。

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さらに、「液体窒素を用いて凍結→37℃で加温」を2サイクル行います。
細胞を凍らせて、溶かして、を繰り返すことで細胞を完全に破壊し、
細胞内のタンパク質を溶液中に放出させます。

その後、再び遠心分離を行い、今度は上清を回収しました。
不溶性のタンパク質などが沈殿しますが、
目的の GFP は溶液中に溶けだしており、上清に存在しています。

ここからいよいよ本題のカラムワークです。
先ほどの蛍光色のサンプルを、カラム上部にアプライします。

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カラム上部に、ちょうど CD のように「ディスク状」になっている
緑色蛍光部分が見られます。

これは、カラム表面付近に GFP が吸着したことを意味しています。
塩濃度が 2M という非常に濃い溶液を使っており、
そのため GFP が疎水性カラム樹脂に吸着しています。

いよいよ GFP の溶出です。
カラムを Wash した後、カラムに用いる溶液の塩濃度を 10mM まで下げます。
すると、GFP がカラム樹脂より外れ、次第に、カラム下部へと下りてきます。

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カラム中を移動するGFPの動きが良く分かります。感動的な瞬間です。
生徒たちもカラムにくぎづけです。

最後に、最も濃い蛍光色の部分が下ってきたところを、
マイクロチューブに回収しました。
これで、高濃度のGFPを得ることができました。
GFPそのものだと透明度が高い蛍光色を発しています。

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今回の実験も、全班ともにGFPを回収することができました。


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学習院の中等科・高等科、女子中・高等科の生徒を対象に
「夏休み理学部研究室体験」が行われました。

この研究室体験は学習院の一貫教育の取り組みの一つとして、
毎年夏休み期間中に行われています。

学習院大学理学部の11研究室および工作工場で
それぞれ実施された研究室体験に、計95名の生徒が参加しました。

その中から、8月27日(水)に行われた
化学科持田研究室での研究室体験の様子をご紹介します。

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(写真)目白キャンパス南7号館 持田研究室
有機化学、有機金属化学を専門分野とする研究室です。

今回は「煎茶からのカフェイン抽出実験」に
中等科・高等科の生徒12名がチャレンジしました。

持田研究室に所属する学生・院生と有井助教の指導のもと、
有機溶媒(クロロホルム)を用い、煎茶からカフェインを取り出します。

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(写真)茶葉に熱湯を加える

煎茶20グラムを入れた三角フラスコに熱湯200mlを加えます。
カフェインは熱湯によく溶ける性質があるので、
抽出の効率がよいとのこと。

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(写真)有機溶媒を加える

煎茶を常温まで冷やしてから分液ロートに移し、
有機溶媒を加えて混ぜます。
このとき、分液ロートの内圧を下げるためにガスを抜きます。

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(写真)分液ロートのガス抜き

有機溶媒を加えて混ぜると、液体が二層に分かれ、
カフェインは有機溶媒の層に移ります。

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(写真)分液ロートの中で二層にわかれる

上が煎茶、下が有機溶媒。
カフェインは下層に溶け込んでいます。

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(写真)カフェインの溶けた有機溶媒のみを取り出す

取り出した有機溶媒に
無水硫酸ナトリウムを入れて乾燥・ろ過し、
「ロータリーエバポレーター」という
蒸留装置を使って有機溶媒の除去を行います。

※蒸留・・・液体混合物を、その成分の沸点の差を利用して分離する操作

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(写真)ロータリーエバポレーターでの溶媒の除去

実験の結果、
20グラムの煎茶の茶葉から、0.26グラムの
カフェインを抽出することができました!

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(写真)白色の粗結晶として、カフェイン0.26グラムを抽出

同じ「学習院」という枠組みの中で、
大学の教員や学生が中学生・高校生に理科の楽しさを伝え、
高いレベルでの実験成功の喜びを共有できるこの取り組みは、
まさに一貫校ならではの体験学習です。

参加した中等科の生徒は、
「学校の実験ではなかなかできないことを体験できた。
ただおもしろいというだけではなく
新しい知識として次へとつないでいけたらいい」と
話していました。


この取り組みは来年度以降も継続して行われる予定です。


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★「高等科News」が更新されました★

夏休み中に行われた、
学習院中等科・高等科の第1グラウンドの人工芝の張り替え工事が
完了しました!

「高等科News」では、新しくなった人工芝や
新旧グラウンドの比較などが紹介されています。

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(写真)新しくなった中等科・高等科 第1グラウンド

※ブログの続きはこちらの学習院高等科ホームページ「高等科News」から


★関連記事:「第1グラウンド人工芝の張り替え」はこちらから

7月8日(火)、9日(水)、
高等科3年の選択授業
「 pGLO バクテリア遺伝子組換え実験」(担当:鍋山 航 教諭)の
授業を取材しました。
前回の授業の様子はこちらから。

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(写真)実験室の様子

今回の授業では、
GFP(Green Fluorescent Protein = 緑色蛍光タンパク質)を組み込んだ
プラスミドDNAをベクター(遺伝子の運び屋)として、
バクテリアであるE.Coli に組み込みます。

本来、E.Coli のコロニーは白色ですが、
遺伝子導入することでその性質を変え、
オワンクラゲ(※)と同様に緑色蛍光に光る性質に変化します。

※紫外線で緑色蛍光に光ることで知られているオワンクラゲは、
GFP(Green Fluorescent Protein = 緑色蛍光タンパク質)を
作り出すことによって緑色蛍光の性質を持っています。

学習テーマは、
「遺伝子組換え技術の理解と遺伝子発現の制御(アラビノースオペロン)」
について学ぶことです。


■ 実験前日(7/7)
スタータープレートの作製です。
E.Coli の培養を前日のうちに開始します。

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(写真)安全キャビネット中でのE.Coli の塗布作業


■ 実験初日(7/8)
原理のおさらいと操作手順の確認から始まりました。

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(写真)今回扱うプラスミドDNAについての説明

今回用いるプラスミド DNAマップです。
GFP、bla、araC、という3つの遺伝子が重要です。

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(図)プラスミド DNA マップ

いよいよ実験開始です。
バーナーを扱って火炎滅菌による無菌操作を行います。
生徒たちも緊張の面持ちです。

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(写真)火炎滅菌による無菌操作①

E.Coli とプラスミド DNA のミクスチャーを作り、
ヒートショック法によって急激な温度変化(4℃→42℃→4℃)を
与えることにより、
プラスミドDNA を遺伝子導入します。

タイムキーパーがカウントダウンしながら、
操作を秒単位で正確に進めていきます。

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(写真)火炎滅菌による無菌操作②

無事に遺伝子導入を終えて、インキュベーター(※)に入れます。
そして翌日まで培養することでコロニーを成長させます。
翌日の結果を待ちます。
※インキュベーター・・・温度を一定に保つ装置

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(写真)インキュベーターに入れる

初日の実験操作を無事終え、みんなホッとしていますね。
ここではじめて笑顔が見えます。

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(写真)1日目を終えて


■実験2日目(7/9)

結果の観察と遺伝子組換え効率の計算、まとめを行いました。
組換え効率の計算には、扱ったDNA量の計算が必要です。

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(写真)計算の説明

どきどきしながらUVランプを照射してみると・・・。
インキュベーターの中でも緑色蛍光が確認できました。

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(写真)緑色蛍光に光るプレート

目的のプレート(左から2番目)が、緑色蛍光に光っています。
今回の実験が成功したことを示しています。
粒1つ1つがE.Coli のコロニーです。

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(写真)E.Coli のコロニー

生徒たちは真剣なまなざしでプレートを観察しています。
得られたコロニー数をカウントし、このあとの計算に用います。

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(写真)観察する生徒①

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(写真)観察する生徒②

【実験結果】
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(写真)緑色蛍光に光るプレート③

左から、
① DNA + LB/Amp
② DNA + LB/Amp/ARA
③ DNA - LB/Amp
④ DNA - LB

の順で、それぞれ

①コロニー形成有り
②コロニー形成有り 緑色蛍光
③コロニー形成無し
④コロニー形成有り(多数)

となり、理論通りの結果が得られました。

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(写真)緑色蛍光に光るプレートを持つ鍋山先生

鍋山先生も、
「緑色蛍光に光るコロニーは美しいです」と
満面の笑みをうかべていました。

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(写真)GFP分子イメージ〔Protein Data Bankより〕


今回、全8班が組換えに成功し、組換え効率も高効率が得られました。
事前学習と練習の成果ですね。生徒のみなさんお疲れさまでした。

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(写真)実験結果


高等科3年の選択生物では、1年間を通して
大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。
次回は、今回作製した GFP発現細胞より、
GFPを高濃度で抽出する目的の実験、
「GFP精製カラムクロマトグラフィー」を行う予定です。


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★「高等科NEWS」が更新されました★

7月10日(木)、
埼玉県戸田市の戸田公園オリンピックボートコースにて、
ボート大会が行われました。

この日は台風8号が関東地方に接近中で、
風が強かったとのことです。

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(写真)ボート大会の様子

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現在、
目白キャンパスにある中等科・高等科第1グラウンドでは、
人工芝の張り替え作業が行われています。

中等科・高等科第1グラウンドは、
今から10年前の2004年9月に人工芝化されました。
授業はもちろん、サッカー部など運動部の活動でも
利用されています。

老朽化が進んだこともあり、
この度、新しいものに張り替えることになりました。
7月8日(火)、
古い人工芝をはがす作業が行われました。

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(写真)古い人工芝を1枚ずつはがし、丸める

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(写真)フォークリフトで移動

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(写真)1ヵ所にまとめられた古い人工芝


この張り替え作業は9月上旬には終了する予定です。
新しい芝は、国産では最も品質が良いとされる、
全天候型のロングパイル人工芝になります。
雨に強く、身体への負担が軽いとのことです。

2学期から、新しい人工芝のグラウンドでの
授業・部活動が楽しみですね。


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学習院は国際化推進事業の一環として、
高等科・女子高等科の生徒を
ハワイの名門私立高校プナホウスクールの
サマープログラムに毎年派遣しています。

このプログラムは、
生徒が地球規模の問題について議論し、国際的に活躍できる
リーダーを育成することを目的として行われており、
世界各国の高校生が参加しています。

毎年、研究テーマが課され、
それに関する議論やプレゼンテーションを
2週間にわたって行います。

今年度も高等科・女子高等科の生徒それぞれ3名ずつの派遣が決まり、
6月18日(水)、プレゼンテーションのリハーサルが
高等科で行われました。

女子高等科、ICU(国際基督教大学)高等学校の生徒も参加しました。

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今年のテーマは
"URBAN PLANNING" 「都市計画」。
各校3名1チームで、それぞれパワーポイントで作った資料を元に、
10~15分でプレゼンします。

もちろん、すべて英語です。

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それぞれのプレゼン後には、
内容についてのディスカッションも行います。

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発表者以外の生徒たちや、
サマープログラムに参加した経験のあるOB、
高等科に留学中のセントポール校生、
各校の指導教員が、
『このプレゼンテーションをさらに
良くするためにはどうしたらよいか』といった視点で、
活発な意見交換を行いました。

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今回はこれが初めてのリハーサルということもあり、
都市に関する問題提起をするものの、
解決策がなかったり、あるいは推敲が不十分であったりと、
改善の余地がたっぷりと残っているようでした。

これから、夏のサマープログラム本番に向けて、
さらに内容を練り、プレゼンの練習を行っていきます。

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リハーサル終了後はみんなで記念撮影。
本番でのプレゼン成功を誓いました。


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6月7日(土)、
2014年度対筑波大学附属高校総合定期戦(附属戦)が
戸山キャンパスを主会場に行われました。

附属戦は、学習院と筑波大学附属高校の前身である
高等師範学校附属中学校との間で、
明治時代から開催されている運動部の対抗戦です。
学校行事として行われるようになった
昭和26年大会を第1回として、今年で64回目の開催となりました。

今年度はあいにくの雨天のため、
野球競技と一般種目が中止となりましたが、
事前に開催された競技を含め、男女18種目が行われました。

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(写真)開会式

第一体育館で行われた開会式では、
学習院、筑波大附属それぞれの応援団により
威風堂々としたエール交換が行われました。

応援団は各競技の開会式・閉会式でも同様に
お互いの健闘を誓い、讃えあいました。

各競技では、
高校生の活気あふれる熱戦が繰り広げられました。

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(写真)女子バスケットボール

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(写真)男子水泳

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(写真)女子バドミントン

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(写真)男子卓球

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(写真)女子バレーボール

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(写真)女子テニス


目白キャンパスでは、
剣道・柔道・陸上・サッカーの4種目が行われました。

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(写真)女子剣道

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(写真)男子柔道

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(写真)男子陸上

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(写真)男子サッカー

各競技とも、その伝統にふさわしいフェアプレーで行われ、
生徒たちは日ごろの練習の成果を最大限に発揮していました。

また、この附属戦を最後に3年生が引退となることから、
試合後には、勝って有終の美を飾れた喜びの涙や、
負けてしまって悔し涙を流す姿が多く見られました。

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3年間、一生懸命に部活動に取り組んできたそのすべてが、
きっとこれからの支えになるに違いありません。

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(写真)閉会式

この日1日を通じて選手たちに激励を送った
学習院・筑波大附属の各応援団は、
「学習院凱歌」「桐蔭会凱歌」を歌い合い、
お互いの健闘を讃えました。

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その後、各校のチアリーダーが合同で演技を披露、
会場は大いに盛り上がりました。

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(写真)表彰式

男女18種目の競技の結果、
学習院9対筑波大附属9の引き分けとなりました。
高等科の生徒が各校を代表し、
林知宏学習院高等科長から優勝杯を授与されました。

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キャンパスの垣根を越えて団結した学習院応援団の皆さん。
閉会式後の集合写真撮影では、満面の笑顔が広がりました。


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学習院高等科3年の選択授業
「選択生物②」(担当:鍋山 航教諭)の授業を取材しました。

この授業は、1年間を通じて実験中心の授業展開をしています。
そのなかでも、大学の生命科学分野につながる内容として、
遺伝子組み換え実験、動物の解剖と組織染色実験、
観察実験などを行っています。
今回の授業では「PCR実験」が行われました。

授業の様子
(写真)授業の様子

PCR実験
(写真)PCR実験

PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)実験は、
頬の口腔上皮細胞からDNAを抽出し、
DNAポリメラーゼ(合成酵素)でDNAの複製を行います。

もともとのDNAは大変少ない量で肉眼で見ることはとてもできませんが、
PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)にかけることで、
2の40乗という膨大な量に複製することができ、
これにアガロースゲル電気泳動を行うことで、
視覚的にDNAを観察することができるようになります。

実験の様子①
(写真)実験の様子① 

実験の様子②
(写真)実験の様子②

今回、"Alu配列"と呼ばれるDNA配列に注目してPCRを行っていますが、
Alu配列は個人によりその有無が異なることを観察できます。

例えば、次のようになります。
  Aさん:Alu有  Alu有   +  +
  Bさん:Alu有  Alu無   +  -
  Cさん:Alu無  Alu無   -  -

PCR反応の原理を学び、DNAを電気泳動し視覚的にDNAを確認することが、
この実験の目的です。

クリーンベンチでの試薬分注の作業の様子
(写真)クリーンベンチでの試薬分注の作業の様子

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(写真)PCR反応を進めるための装置"サーマルサイクラ―"
この装置の中で、DNAサンプルは2の40乗という膨大な量に増えていきます。

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(写真)電気泳動の結果と判定結果

このように、高等科3年の選択生物では、
1年を通して大学の生命科学の分野に直結するような実験を行っています。


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