2014年度関西大会の発表テーマの要旨を公開しております。

• 東京大会 口頭発表
• 東京大会 ポスター発表
• 関西大会 口頭発表
• 関西大会 ポスター発表

サイエンス・キャッスルでは、当日聴講を希望する中学生・高校生や中高教員のみなさまを募集しております。以下に要旨を記載する発表を聴講できるだけでなく、研究に関わった中高生、教員と直接コミュニケーションを取ることが可能です。以下にて参加申込を受け付けております。
https://s-castle.com/join.html

※発表時間は変更になる場合がございます。
※【変更連絡】イベント等のスケジュール調整に伴い、午後の発表開始時間が13:30からとなりました。（2014.12.12 10:00）
※【変更連絡】遠方の学校へ配慮し、「京都府立桃山高等学校」と「山村学園 山村国際高等学校」の発表順を入れ替えました。（2014.12.12 10:00）

関西大会　口頭発表テーマの要旨一覧

午前の部

10:00 白浜町の外洋と内湾の生物分布と水質調査 ② ( 大阪市立汎愛高等学校 2年生普通科理系選択生徒 )

一昨年より調査を開始した白浜町の外洋と内湾における生物分布および水質調査についての活動成果報告。生物分布の数値化(種・場所を限定して観察・同定)および生物分布に影響を与えると考えられる波の強さの定量化に重点を置き調査を行った。その結果と考察を報告する。[/box] [box color=”lgray”]

10:10 京都府久美浜湾の水塊特性 ( 甲南高等学校 理数コース水質調査班 )

昨年まで調査していた久美浜湾の水塊特性を詳細に調べるために、今年度よりクロロフィルセンサーを追加し、海水中の溶存酸素と植物プランクトンの分布の関係を調べてみることにしました。溶存酸素が最大値となる水深でクロロフィルも最大値を示すのではないかとの予測に対して、クロロフィル（植物プランクトン）のピークは、溶存酸素の最大値を示す水深より数m深い場所にピークがあることが判明しました。[/box] [box color=”lgray”]

10:20 ゆめちから栽培研究 テントウムシと五つのパン計画 ( 和歌山信愛高等学校・中学校 科学部 )

国産小麦ゆめちから栽培研究校として昨年1年間ゆめちからの栽培研究を行った結果について発表します。[/box] [box color=”lgray”]

10:30 蜃気楼の発生方法・観察方法 ( 兵庫県立宝塚北高等学校 園芸部基礎研究班 )

海に浮いた島。砂漠の中に突然現れるオアシス。これらの現象は蜃気楼と呼ばれている。私たちは、この不思議な現象に興味を持った。しかし、私たちの住む宝塚市では観察することはできない。そこで、まず室内に人為的に蜃気楼を発生させて、蜃気楼を調べることにした。蜃気楼の発生については、電気ストーブを置くだけという簡単な実験装置を使い、1cmあたり約2Kという急激な空気の温度勾配を作ることによって成功した。蜃気楼発生実験を行う中で、蜃気楼の観察には温度勾配をつくるだけでは不十分であることに気付き、どのように対象を観察すれば蜃気楼を見ることができるのかを考察した。[/box] [box color=”lgray”]

10:40 風車で植物を育てられるか ( 兵庫県立宝塚北高等学校 園芸部実践研班 )

今、各国で食糧不足が危惧されている。工場で植物を栽培することができれば、日照条件の影響も受けず植物を育てられる。しかし、光がない。そこで、太陽の代わりとなる光源としてLEDを使い、その電源には風車を使い、環境に優しい植物栽培を目指している。風車を作成し、どのような形が効率よく電力を発生させることができるのか調べた。また、選択的に光を植物に当て、発芽と成長の様子を観察し、何色の光が植物の発芽と成長に必要なのかを調べた。[/box] [box color=”lgray”]

10:50 木を燃やすとなぜ目や鼻が痛くなるのか ( 兵庫県立宝塚北高等学校 化学部 )

バーベキュー等での火をおこすときに出る煙が目に入ったりすると，痛みが生じ涙が出たりする。その原因は還元性をもつ物質か酸性を示す物質ではないかと考え、研究を行った。その結果、痛みを引き起こす主たる化学的要因は還元性を持つ物質で、これらの原因物質は酸素があり、高温の環境で発生しやすいことが示された。一方、木炭からは還元性を持つ物質や痛みを引き起こす物質がほとんど発生しないことから、痛みを引き起こす物質は木片などに含まれるセルロースが熱分解されて生じる、アルデヒドなどの水溶性の還元性をもつ物質であると推定された。[/box] [box color=”lgray”]

11:00 西脇高校が立地する兵庫県中部地域の基盤岩の形成史 ( 兵庫県立西脇高等学校 地学部マグマ班 )

本校周辺地域（兵庫県中部）は毎年水害に悩まされており、部員の中には浸水被害を受けた者もいる。その原因は兵庫県中部の独特な地形にあるとされている。本校周辺地域は4分割されてそれぞれの地質図が発行されているが、地層が水平方向に対比されておらず、境界線がつながらないばかりか岩石名も統一されていないため、全体として形成史を考察することができなかった。そこで西脇市全域（東西20km南北18km）を調査し、さらに南へ加西市、三木市、加古川市、高砂市と35kmにわたり露頭を追跡し、地質図を作成した。得られた90の岩石試料の薄片を作成し、それらをもとに兵庫県中部～南部全域の形成史をモデル化することができた。[/box] [box color=”lgray”]

11:10 兵庫県南部地震の余震による地盤変動と宅地整備の提言 ( 兵庫県立西脇高等学校 地学部都市環境班 )

昨年の最大余震以降、顧問の自宅（加古川市）周辺の道路に多くの亀裂が現れた。マンホールのふた周囲に生じた亀裂に着目して372個のマンホールを調査した結果、地盤が東西方向に横移動したことがわかった。調査地域一帯は大正時代まで海水の侵入が続いた軟弱地盤である。しかし、同じ軟弱地盤でありながら幹線道路に亀裂はみられない。市役所への聞き取り調査によると、宅地地盤の強度に対する対応は事実上業者や市町村に任されていることを知った。各地で地震が頻発する中、宅地であっても幹線道路並の強度基準を見直さなければ、本調査地域のような被害が全国で頻発しかねない。現在市役所と協議を行っており、成果を全国に発信したい。[/box] [box color=”lgray”]

11:20 ヨーグルト発酵に関する考察 ( 大阪府立和泉高等学校 科学部 )

乳酸菌発酵によるヨーグルト化に関するいくつかの実験をおこない、以下のようなヨーグルトの新しい可能性を広げる知見を得たのでこれらを報告する。乳酸菌による発酵で，牛乳以外にも豆乳，スキムミルクを用いてもヨーグルトができることがわかった。ヨーグルト化を行う乳酸菌の種類は幅広く，整腸剤やぬか床から得た乳酸菌でも可能なことがわかった。乳酸菌発酵の進行を評価するため，ゲルの堅さを測定する簡便法を考案した。ヨーグルトの堅さに牛乳の脂肪分，豆乳の繊維質成分が関与することを示唆する結果を得た。乳酸菌が腐敗を押さえる役割をすることを示唆する結果を得た。[/box] [box color=”lgray”]

11:30 無菌培養による金鯱（Echinocactus grusonii）の生育促進および大量増殖に関する総合的研究 ( 大阪府立園芸高等学校 バイオ研究部 )

金鯱の栄養繁殖を可能にするために、無菌播種した苗の培養条件および繁殖の方法について検討を行った。苗の生育には1/2濃度のMS培地が適していた。実生苗の断片をBA0.2mg/ ℓ およびNAA 0.2mg/ ℓ添加のMS培地で培養することによって断片上に子株が形成され、その子株を1/2濃度のMS培地で培養すると発根し、完全な個体になった。作られた苗のほとんどは、1年以上培養した実生苗よりも大きく、苗の生育速度を速めることができた。この条件では3ヶ月間で1個体から8個体以上の小株が形成され、同操作を繰り返すことにより、1年間では1個体から500個体以上の苗を育成できると考えられる。[/box] [box color=”lgray”]

11:40 雨水組成と広域的気流の関係についての研究 ( 大阪府立堺東高等学校 地学部 )

大阪府立堺東高校地学部では、雨水の調査を8年間継続しています。研究内容は、酸性度、導電率の調査以外に、分光光度計を使用して雨水中に含まれるイオンの濃度（硫酸、硝酸、塩化物、カルシウム、アンモニウム）を測定しています。今回は、学校周辺の風向、気流の流跡線解析などを利用し、これらのイオンがどのような経路で運搬されたか考察します。[/box] [box color=”lgray”]

11:50 小惑星Sandashounkanの測光観測 ( 兵庫県立三田祥雲館高等学校 天文部 )

私たちの学校名がついた小惑星sandashounkanを西はりま天文台や、世界中のインターネット望遠鏡を用い、長時間観測し自転周期を割り出しました。また、多色測光を行い表面の色を特定することにより、小惑星の鉱物特性タイプを特定しました。[/box]

午後の部

13:30 天然食品の食中毒菌に対する抗菌効果の測定 ( 山村学園 山村国際高等学校 生物部 )

《動機》修学旅行先のニュージーランドで見つけた天然食品のマヌカハニー。これには抗菌活性成分が含まれる。そこで抗菌効果はどの程度か（仮説）、4種類の食中毒菌を使用して検証した。 《方法》抗菌活性成分値が異なるマヌカハニーとノーマルハニーを使用した。抗菌効果はペーパーディスク法により、食中毒菌の増殖を阻害した阻止円を比較した。また、抗菌活性成分の性質も検査した。 《結果と考察》抗菌活性成分値の高いマヌカハニーほど、食中毒菌に対して強い抗菌効果を発揮し、抗菌活性成分値と抗菌効果の関係を認めた。一方ノーマルハニーには、ほとんど抗菌効果は存在しなかった。また抗菌活性成分は、水溶性で熱に弱いと判明した。[/box] [box color=”lgray”]

13:40 遺跡のモモ核から日本のモモのルーツにせまる ( 奈良県立青翔高等学校 探究生物班 )

我々は、奈良県の纏向遺跡（3世紀半ごろ）と名柄遺跡（５世紀後葉）から出土したモモ核を形態により分類した。この纏向遺跡のモモ核は卑弥呼の時代のものであり、名柄遺跡は葛城氏最後の盟主円大臣の館跡と言われている。長さ・幅・厚さを測定し、長さ／幅、長さ／厚さ、幅／厚さの比から分類した。その結果、纏向遺跡のモモ核は１種類、名柄遺跡のモモ核は2種類であることがわかった。纏向遺跡のモモ核と名柄遺跡のモモ核は1種類が同じであったため、およそ200年以上も同じモモが利用されていたと考えられる。名柄遺跡の他方のモモ核は5世紀中ごろから、須恵器と共に急に出土することから、朝鮮半島から持ち込まれたと考えられる。[/box] [box color=”lgray”]

13:50 表皮角化細胞株の増殖における遺伝子組み換えタンパク質精製および検査 ( AICJ中学高等学校 Team IB )

表皮角化細胞をin-vitroで増殖するためにはウシ胎児血清(FBS) などが使用されている。クィーンズランド工科大学は、ビトロネクチン(VN)とインスリン様成長因子1(IGF-1)が表皮角化細胞の増殖と遊走に正の影響を与えることを明らかにしている。本研究では、精製したキメラタンパク質(VN:IGF-I)を含む培養液がヒトの低温カルシウム角化細胞株(HaCaT)の増殖に安全に使用出来る事を確かめた。具体的には、VN:IGF-Iキメラタンパク質を高純度で精製し免疫染色で確認した。さらに、このキメラタンパク質で調製した無血清培地でHaCaT細胞を培養して細胞接着性の測定と形態の解析を行った。[/box] [box color=”lgray”]

14:00 Chemical Ecology of the Brassicaceae Plants ( 大阪府立住吉高等学校 サイエンス部 )

私達は、アブラナ科植物が持つイソチオシアネート（ITC）という物質に興味を持ち、アブラナ科植物とITCの関係から、アブラナ科植物の生存戦略について研究した。実験の結果、発芽直後や、病気に感染した後、天敵に食害を受けた後などにITC濃度が上昇していることや、種の存続に重要な器官である種子と花芽では多くのITCが生成されていることが分かった。また、アブラナ科植物最大の天敵であるモンシロチョウの幼虫は、ITC含量が少ない葉を選んで食べていることが分かった。これらから、アブラナ科植物はITCを用いて天敵を忌避し身を守っていると結論付けた。これからは、ITCを通した生態系全体についても研究していきたい。[/box] [box color=”lgray”]

14:10 三重県の海を守ろう-COD測定とプランクトン調査- ( 鈴鹿工業高等専門学校 生物応用化学科３年 創造工学演習グループ )

三重県の海を守ろう！というテーマを掲げ、総勢32人で三重県の海岸、特に白子海岸を重点的に1年間かけて調査しています。大きく分けて、化学的視点と生物的視点という２つの視点で調査しています。化学的視点からは、海水のCOD(化学的酸素要求量)を求め三重県の海がどれ程汚染されているのかを測定します。生物的視点からは、海に生息しているプランクトンの顕微鏡観察と、植物プランクトンの定量を目的としたクロロフィルの含有量測定をしています。採水時の天気や気温、時間帯、満潮干潮など、様々な条件の下でこれら3つの測定•観察を行っています。最終的には、これら3つの測定結果の関連性まで検討できればと考えています。[/box] [box color=”lgray”]

14:20 ハッチョウトンボの生態調査Ⅱ～生き残りを懸けた戦略～ ( 島根県立浜田高等学校 自然科学部 )

島根県の絶滅危惧Ⅱ類に指定されているハッチョウトンボが学校近郊に生息していることを知った。ひ弱で美しく、限定的な湿地環境でしか生息できないこのトンボが、これまでどのようにして生き残ることができたのか、その謎を解き明かすため生態基礎調査を実施し、発生期間（消長）・個体の寿命（生存期間）・移動距離の知見を得た。また、自力で長距離飛行しないこのトンボが、標高差60mの山を越えて460mもの距離を移動したことも突き止めた。これらの事実から、ひ弱なこのトンボが強かで逞しく生きる秘めた力、生き残りを懸けた戦略について考察する。[/box] [box color=”lgray”]

14:30 田んぼは発電する ( 奈良県立青翔高等学校 探究科学生物発電班 )

奈良県内3地点の水田の泥を15Lのバケツにいれ、イネ（ヒノヒカリ）を栽培した。そのバケツに炭素棒を電極にして、片方は泥の中、もう一方は水中においた。その結果、電圧は高いバケツで0.6Vまで上昇し、イネと光があることが起電力を高くし、田んぼは発電することがわかった。一般的な微生物燃料電池1つは0.3Vほどなので、本研究の電圧は高いといえる。泥の中に発電菌が存在することは知られており、発電菌が発電したと考えた。また、イネと光がある方が起電力は高いため、光合成産物を発電菌が利用している可能性がある。今後は外部電源のない山奥などの水田でイノシシよけのLEDを点滅させることを考えている。[/box] [box color=”lgray”]

14:40 スナゴケの成長促進と屋上緑化計画 ( 日生学園第一高等学校・附属中学校 BIO SCIENCE CLUB )

地球環境を保全していく目的で、昨年度から取り組んでいるスナゴケ培養の研究発表である。スナゴケは、環境の変化に順応性が高く、生育のために土を必要とせず、カーペット地でも生育することができる。屋上緑化や壁面緑化の有効性が見出されている。しかし、スナゴケは成長が遅く原糸体から茎葉体へ分化させるのが難しい。
本研究では、スナゴケをいかに効率よく成長させられるかが研究テーマであり、一年半の研究で「胞子 原糸体誘導 液体培養 茎葉体分化」というプロセスを完成させた。また、各段階の有効培地・濃度・照度・植物ホルモン等のパラメータについて、最有力候補を確定した。現時点での研究成果を発表する。[/box] [box color=”lgray”]

14:50 メダカがお見合いする時間と配偶者選択の相関 ( 京都市立堀川高等学校 自然探究科2年 )

メダカのメスは見知らぬオスよりもお見合いして見知ったオスを配偶相手として選好することが報告されている。しかし,お見合いさせる時間と配偶者選択の相関は明らかにされていないため,本研究ではそれらに正の相関がみられるという仮説を立て実証を試みた。メスと0・24・48時間お見合いさせたオスの計4匹を同じ水槽に入れ,どのオスがどれくらいの時間をかけてどの配偶行動ステップに達したかを4グループで調べた結果,お見合いさせる時間と配偶者選択に相関はみられないことがわかった。個体差やオスの優劣関係の影響を排除しきれなかったため,個体数を増やすと同時に,雄間競争が生じないよう工夫した実験系で研究を続けている。[/box] [box color=”lgray”]

15:00 缶サットからCUBE-SATへの挑戦 ( 大阪府立茨木工科高等学校 SST. R&D（スーパー・サイエンス・テクノロジー・研究開発部） )

JSTの平成25年度中高生の科学部活動振興プログラムに採択され2年目です。缶サット甲子園2014では初の全国大会（秋田県能代）に参加。平成26年度大阪府学生科学賞の優秀賞に選ばれ、11月8日読売新聞本社にて表彰されます。全国工業高等学校長協会の100周年記念事業である「高校生による小型人工衛星打ち上げプロジェクト」の衛星部品製作校として採択されました。サイエンスフェスタ大阪2014に参加し奨励賞を受賞。大阪府産業教育フェアに参加し、缶サットやハイブリッドロケットなどを紹介しました。茨木市生涯学習センター10周年記念において宇宙をテーマとした講演を依頼されています。[/box] [box color=”lgray”]

15:10 バナナの皮のキリン化現象 ( 京都府立桃山高等学校 グローバルサイエンス部 )

バナナの成熟に伴いその皮は斑点状に黒色化する。ドーパミンの重合による黒色化である。この現象に興味を持ち研究を始めた。特に、①なぜ、斑点状に黒色化するのか（生物学的意味）、②斑点状に黒色化する仕組みはどうなっているのか、③なぜ、ドーパミンが存在するのか（生物学的意味）、これらの点に疑問を持ち、その解明を目的とした。今回は、②について知見を得るべく、「バナナの皮の変化の温度依存性（‐8℃～200℃）」を調べた。その結果、20℃および30℃で保存した場合のみ、明確な斑点状の黒色化が観察された。また、細胞レベルでの黒色化を確認するために、表皮の顕微鏡観察も行った。これら以外に、得られた知見を紹介する。[/box] [box color=”lgray”]

15:20 地上数ミリメートルの飛行 － 搭乗可能なホバークラフトの製作 ( 大阪府立富田林高等学校 科学部物理工作班 )

ホバークラフトは空気圧によって浮上し，地面などの摩擦の影響なく移動できる。工学上は航空機に分類され，その移動は「飛行」とも呼べる乗り物である。小型の模型はよく見かけるが，この研究では人が搭乗できるホバークラフトの製作に挑戦した。船体を浮上させて床の摩擦を減らす方法には，大変苦労した。空気を貯めるスカートは，自転車のチューブのように薄いものではなく，浮き輪のような分厚いものの方が，またチューブの空気圧を下げて接地面積を大きくする方が浮上しやすいことがわかった。ブロアの出力を1000Wまで上げることによって，体重の重たい人を持ち上げることに成功した。床の摩擦がないため，扇風機でも推進力が得られた。[/box]

参加申込はお早めに！

興味があるテーマが見つかった際は、ぜひ会場まで発表を聴講にお越し下さい。発表要旨集等の当日配布物の準備の兼ね合いで、お早めのお申し込みにご協力頂きますようお願い申し上げます。
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