※学習指導案

１ 実験の目的　 　ペットボトルと藻類の一種であるクロレラを用いて，簡単にできる環境浄化システムを作成し，各家庭でインテリアとしての環境浄化を楽しむことができる。 　また，最先端技術であるバイオリアクターの技術に触れ，アルギン酸カルシウムビーズ（クロレラビーズ）を作る楽しさを学ぶ。 ２ 準備する物 　ペットボトル，ビーカー，駒込ピペット，茶こし，薬さじ，ガスバーナー，三角フラスコ，三脚，セラミックつき金網，ガラス棒，オートクレーブ ３ 培地作り　 ・ＫＮＯ３―１．２５ｇ ・ＫＨ２ＰＯ４・７Ｈ２Ｏ―１．２５ｇ ・ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ―１．２５ｇ ・ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ―０．０２ｇ ・Ｎａ２ＣＯ３―０．０２ｇ ・ＥＤＴＡ―０．００３ｇ ・Ａ５※―１ｍｌ ・純水―１０００ｍｌ 　　　　Ａ５※ ・Ｈ３ＢＯ３ ―２．８６ｇ ・ＭｎＣｌ２･４Ｈ２Ｏ―１．８１ｇ ・ＺｎＳＯ４･７Ｈ２Ｏ―０．２２ｇ ・ＣｕＳＯ４･５Ｈ２Ｏ―０．０８ｇ ・Ｎａ２ＭｏＯ４―０．０２１ｇ ・純 水　―１０００ml　 ・Ｈ２ＳＯ４―１滴　 　　　　↓ 　　　　ｐＨ５.８に調製し，分注後，オートクレーブにかけて使用する。 ４ クロレラの培養 　保存菌のクロレラを新しい斜面培地に移植し，２週間後，液体培地に移植する。除菌フィルターを通した空気を送りながら，１週間培養し，その培養液を遠心分離（３０００ｒｐｍで１０分間）して，クロレラを集める。 ５ クロレラビーズを作ってみよう！ 　クロレラビーズとはクロレラをアルギン酸カルシウムという物質に閉じこめた物である   (1) 薬品の調製     ア　アルギン酸ナトリウム溶液の調整 １ １００ｍｌのビーカーに　　　　２　 この中にアルギン酸ナ　　 ３　 これを混ぜながら透明 　水６０ｍｌを量り取る。　　　　　　　　　 トリウム１ｇを加える。　　　　　　　になるまで加熱する。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     イ　アルギン酸ナトリウム溶液の調整 １ ２００ｍｌのビーカーに　　　　２　 この中に塩化カルシ　　 ３　 これを混ぜながら透明 　水１００ｍｌを量り取る。　　　　　　　　ウム１ｇを加える。　　　　　　　　になるまで溶解する。     ウ　クロレラビーズの作成 １ アルギン酸ナトリウム　　　２ １の溶液を駒込ピペット　　　３　 少し放置しておく。　 　溶液を撹拌しながら，　　　　　　で取り，塩化カルシウム　　 　　 　※ここで，粒の固さ 　濃い黄緑色になるまで　　　　 　溶液の中に１滴ずつ落　　 　 　　を自分で決める。 　クロレラを駒込ピペッ　　　　　 　とすとビーカーの中に粒　　 　　　２分ぐらい待つと 　トで加える。　　　　　　　 　 　 　　（ビーズ）が出来る。　　 　　　　　ちょうどよい。 ４ 出来たビーズを全部茶こしに流し込み，移した 　ビーズを薬さじにて，ペットボトルに入れる。　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出来上がり ６ クロレラビーズの利用方法   (1)   水の浄化 　クロレラビーズを入れた汚水を２４時間，陽の当たるところに置いておくと，水が浄化される。   (2)    植物の肥料   水を浄化して，濃い緑色になったクロレラビーズはいろいろな養分を吸収 しているので，植物の肥料として利用できる。利用に当たっての注意点は，土で覆うようにして与えること。  ７ メダカ飼育を通しての汚水浄化の実践   (1)   実践方法     �@   ビンを洗い，近くの川の水を汲んでくる。（少し汚い方が効果が分かる！）     �A   クロレラビーズをビンに入れる。（目安１匹分；水５００ｍｌに対して，クロレラビーズはフィルムケース１杯分）     �B   フタをして，日光の当たるところに２日間置いておく。 　（水の汚れがひどい場合は日数を少し増やす） 　（この２日間でメダカが住める環境とクロレラ（メダカの餌）を繁殖させる。）     �C   ２日後にビンにメダカを入れ，フタをする。     �D   日光の当たる所に置いておく。   (2)   備考     �@   クロレラを食べたメダカが糞をし，水を汚す。その汚れた水をクロレラが食べ，水をきれいにする。増えたクロレラをメダカが食べるという，「食物連鎖」がビンの中で起きる。また，クロレラが二酸化炭素を酸素に変えるので，通気をしなくても窒息することはない。      �A   汚れがない場合は，２〜３日間少量の餌を与える。そうしないと，メダカが糞をしないので，養分が足りず，クロレラが増えないため上記の効果が得られない。