2014年度東京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。

東京大会　口頭発表テーマの要旨一覧

午前の部

10:00 包接化合物の研究 ( 茨城県立緑岡高等学校 化学部 )

本研究では，「包接化合物」として知られるシクロデキストリンと様々なゲスト分子の反応のしくみを研究している。シクロデキストリンに酸・塩基指示薬として知られるフェノールフタレインやメチルオレンジを取り込ませたときの色の違いや，メントールやワサビを取り込ませたときの香りの違いを比較した。それぞれについて，温度や濃度など条件を変えた時の反応について化学的な考察を目指している。[/box] [box color=”lgray”]

10:10 植物はなぜ酸性ホスファターゼを分泌するのか ( 山梨県立韮崎高等学校 生物研究部2年 )

韮崎市の甘利山では、近年レンゲツツジ群落が減少し問題になった。その原因として植物の根が分泌する酸性ホスファターゼ（APaseと略）という酵素が関係していると考えた。そこでルーピン(Lupinus albus)を試料とし、本当に根がAPaseを分泌しているか、最適pHなど6つの実験から次の結果を得た。APaseを根全体から分泌していて、酸性状態で活性が高く、根がAPaseを分泌するのはリン酸が欠乏している時であった。その酵素活性は時間とともに増え長時間維持されるので、リン酸回収量が増加し生存に適していると思われる。またルーピンのAPaseは、Kmが3mMで基質との親和性は緩やかと考えられる。[/box] [box color=”lgray”]

10:20 タマネギの種子を播いた後に転がすと、発芽率は低下する ( 埼玉県立杉戸高等学校 理科部 )

根端分裂組織の体細胞分裂を観察するために、タマネギの種子をシャーレのろ紙に播き、種子を転がして、きれいに整列させた。すると、転がした種子の発芽率は、播いただけの種子の発芽率よりも顕著に低かった。私たちは、この現象に興味を抱き、いくつかの実験を行って原因を調べた。すると、種子は転がしたときの回転ではなく、ろ紙との摩擦が発芽率低下の原因であるという結果が出た。しかし、さらによく調べてみると、摩擦するときにかかる圧力が発芽率低下の原因であることが分かった。[/box] [box color=”lgray”]

10:30 小学生対象の観望会の実施について ( 東京都立白鴎高等学校 天文部 )

昨年度、リバネス後援の「ビクセン天文部」に参加し、地域の小学校対象の観望会を企画・実施するプログラムに取り組みました。1年生部員のみしかいないという厳しい環境でしたが、部員全員で力を合わせて頑張った結果、最優秀賞をいただくことができました。今年度は新入部員も迎えてメンバーも増え、2年ぶりの夏季合宿にも行くことができ、9月には第2回目の観望会を実施しました。年明けには第3回目の観望会を計画中です。観望会の実施は、本校天文部の活動の大きな柱になっています。2回の観望会の実施状況等について発表します。[/box] [box color=”lgray”]

10:40 キイロショウジョウバエを天然試験管として使うことはできるのか ( 山梨県立韮崎高等学校 生物研究部2年 )

ストレスと寿命の関連について研究する中で、鉄が細胞の老化と関係していることを知った。キイロショウジョウバエを天然の試験管のように用いて鉄を与えることで、寿命やストレスレベルに変化があるか調べてみた。ハエが培地に混ぜた物質を吸収していることを確認するために、培地にFe₂⁺を混ぜ鉄の定量を行った。その結果Fe₂⁺を吸収蓄積していることが明らかとなった。さらに、寿命は有意に短縮したことから、Fe₂⁺による細胞老化の影響と考えられる。現在、遺伝子が変異を起こすと翅毛の表現型に異常が現れる系統を用いて鉄の変異原性を数値化する系の確立を試みている。今後は食品添加物の細胞毒性の解析に取り組みたい。[/box] [box color=”lgray”]

10:50 あなたの知らないウスバキトンボ ( 公文国際学園中等部・高等部 生物部 )

本校生物部では海外からやってきて世代交代をしながら日本を移動するウスバキトンボの生態に関して研究している。今年度は神奈川県内のデータを中心に、季節ごとのサイズ、蔵卵数、雌雄比、遺伝子などを調べた。その成果を発表する。[/box] [box color=”lgray”]

11:00 宇宙放射線・ガンマ線が植物の生育に与える影響 (神奈川県立平塚農業高等学校)

宇宙環境に滞在したトマト種子を使って栽培試験を実施しました。結果、地上比較群に比べ生育にちがいがあることに気付き、生育が平均的に揃っていることから成長ホルモンの生成でみられる現象ではないかと仮説を立てました。現在は科学的証明につなげるため、二次元電気泳動法を使ったタンパク質の分析に取り組んでいます。トマト種子の放射線実験は、実際に放射線の効果を確認し、多くの人々に報告する貴重な活動になります。そして放射線の生物影響に関する正しい知識と理解を深め、放射線問題に対して発信したいと考えています。[/box] [box color=”lgray”]

11:10 ニンジンからニンジンを作る！？植物の組織培養実験！ ( 敬愛学園高等学校 理科研究部 )

植物の組織培養についての研究を行っている。実験方法は、植物の生長点を取り出し、植物ホルモンを混ぜた培地に植え、脱分化させる。その後、再分化させ滅菌された土に植え培養し、クローン植物を作る。実験では、ニンジンやアスパラガスなどを試料とし、脱分化と再分化に必要な条件を調べている。脱分化に関しては、光を当てずに培養すると脱分化しやすいということが分かっている。再分化に関しては、サイトカイニンを与えると根が、オーキシンを与えると芽に分化することが分かっている。また、紫外線がカルスの分化に与える影響について調べる実験も行っている。今後は、根や芽がはっきり形成され次第、滅菌された土に植える予定でいる。[/box] [box color=”lgray”]

11:20 ホコニ水質浄化プロジェクト ( 茨城県立鉾田第二高等学校 生物部 )

本校には人工の池があり、大変汚かったことから池の水をきれいにしたいと思い、安価で手に入りやすく、その場の生態系を変えないものを条件とし、水質浄化が出来る材料を探した。10種類の材料で実験を行った結果、植物性の材料(松かさ、松かさ炭、糸瓜、糸瓜炭)にNO₂^–、NO₃^–の成分を浄化する効果があったが、CODが増加してしまうことも分かった。これを改善するため、CODの成分を浄化させる軽石を組み合わせて実験を行ったところ、松かさでは、CODとNO₃^–、松かさ炭では、COD、NO₂^–、NO₃^–、糸瓜では、COD、NO₂^–、PO₄^3-、糸瓜炭では、全ての成分において高い浄化効果を得られることが分かった。[/box] [box color=”lgray”]

11:30 エチレンはもやしをどこまで太くするのか？ ( 敬愛学園高等学校 理科研究部 )

光合成をせずに成長するもやしの生命力に興味を持ち、その発芽熱について研究を行っていた際に、食用のもやし工場では植物ホルモンであるエチレンを使って太く育てていることを知った。そのことから、エチレン加工をするもやしと加工をしないもやしを比較しエチレンともやしの成長の関係について調べている。もやしは一般的な食用もやしの原料である緑豆を用意し、エチレンを発生させるリンゴを使用してエチレン加工をした。発芽前の加工ではエチレンにより発芽が抑制されてしまい、うまく育たなかった。エチレンの量が多くても抑制されてしまうため、量を調節することができる缶タイプのエチレンを使用して発芽後の加工についても調査中である。[/box] [box color=”lgray”]

11:40 天然の除草剤を作る ( 茨城県立鉾田第二高等学校 生物部 )

本研究はセイタカアワダチソウのアレロパシーを利用した天然の除草剤作りを目的とし、セイタカアワダチソウの有効利用や人や環境にやさしい除草剤作りを試みた。今回は、発芽実験としてセイタカアワダチソウの抑制成分を効率よく抽出する方法とその効果を調べた。また、現地調査として、発芽実験での抽出方法を用いて刈り取った雑草の上にセイタカアワダチソウを被せ、雑草の成長を観察した。その結果、発芽実験、現地調査ともにセイタカアワダチソウの抽出液は種子や雑草の発芽成長を抑制することができ、エタノール抽出・煮出し・水抽出の順で抑制成分の抽出効率がよいことがわかった。[/box] [box color=”lgray”]

11:50 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]

午後の部

13:00 お盆のような月の輝きに迫る ( 生涯学習センターハートピア安八（天文台） ハートピア安八ジュニア天文倶楽部 )

2012年の金環日食では、太陽の周辺減光の研究を行った。周辺減光とは、中心部に比べ周縁が暗い現象である。しかし、月の輝きは周縁まで明るく、お盆に例えられる。これに疑問を持ち、月の輝きについて研究を始めた。色々な月齢の月の写真を撮り、陸地の数箇所を測光した。その地点の太陽光の入射高度、地球への反射高度、方位角を、グノモンを使い実験的に求めた。また、月の地表に例えた紙などの複数の素材を用い、自作の実験装置で、様々な角度で反射実験を行った。これらの測定から月の表土は、紙やすりに似て反射は散乱が多いことが判明した。月の表土であるレゴリスと紙やすりの特徴を比べ、お盆のような月の輝きについて考察を行った。[/box] [box color=”lgray”]

13:10 強力な生分解性プラスチック分解菌はどこに！？ ( 敬愛学園高等学校 理科研究部　生プラ班 )

生分解性プラスチックはある特定の微生物によって水と二酸化炭素に完全に分解される。また廃棄の際、焼却の必要がなく環境に優しい。私達は強力な生分解性プラスチック分解菌を探すことを目的にした。身近な場所の土や植物を中心に分解菌を採集し、分解菌の同定と分解能力の測定を行った。結果、分解菌を発見でき、植物から発見した分解菌の多くが植物に特異的な種でなく、土壌や人の皮膚などいたる所に存在する菌だと分かった。加えて分解菌は分解速度がそれぞれ異なることがわかった。結果からこれらの方法で分解菌の模索が可能であると結論した。今後強力な分解菌の模索するために分解菌の採集を継続し、分解試験の改良を行う。[/box] [box color=”lgray”]

13:20 会津メダカから見る遺伝的攪乱・ご当地メダカを守れ ( 福島県立会津学鳳中学校・高等学校 SSH探究部　メダカ班 )

メダカは日本在来の淡水魚である。しかし、様々な原因で個体数が減少し、現在は絶滅危惧Ⅱ類に指定されている。さらに近年は、遺伝的攪乱の進行が新たな問題となっている。我々は、野生メダカが地域ごとに遺伝的な差異を持つことから（Takehanaら,2003）、会津地方に昔から生息する野生メダカである「会津メダカ」に焦点を当て、遺伝的攪乱の調査をおこなった。会津各地でメダカを採取して、DNAを抽出・精製した。
その後RFLP法によってバンドパターンを確認した。結果、地元の固有種である会津メダカは、外来メダカとの交雑により、遺伝的攪乱が進行している事が確認できた。[/box] [box color=”lgray”]

13:30 ビンから出る音の秘密 ( 由利本荘市立出羽中学校 科学部 )

ジュースをコップに注ぐ音を聞いてこのテーマを思いついた。ビンの形状によってその音の高さは変わっている。リサイクルセンターから集めたビンの中から特徴のあるビンを選んで研究を開始した。その結果、①音の高さは、ビンの首の長さに反比例している。②中に入っていく空気が水の打撃によって切れ、離れる瞬間に音が発生している。③ト音、ク音、ン音の存在がある。ということがわかった。それらは、実験結果から導いたグラフや映像から得られるデータと音の波形のデータから得られる結果の比較などを活用し、科学的に証明されている。たくさんの新たな発見は、興味深いこのテーマの魅力から湧き出るように生まれ、充実感のある研究になった。[/box] [box color=”lgray”]

13:40 補聴器技術のイヤホンへの応用 ( 広尾学園高校 有志 )

研究方法：シリコン樹脂で耳型を採取する。口の開閉で、2パターンの状態でイヤホンの型を作る。この耳型をもとにして、ケースを紫外線硬化樹脂で作る。レシーバーをシェル内に組み込み、イヤホンを作製する。イヤホンの左右の周波数特性を測定する。
結果：シェルに関しては、口を閉じた時よりも開けた状態で採取した耳型のほうが外耳道が太くなり、密閉性が高まった。気導だけではなく骨導による音伝達も加わって大きく聞こえた。また、イヤホンの音口から鼓膜までに近いほうが、音圧が大きくなることを計算で確認できた。音に関しては、周波数特性測定機器で左右が同じ特性になっており、揃えられた。[/box] [box color=”lgray”]

13:50 会津ミミズの分布調査・ミミズと耐水性団粒の相関 ( 福島県立会津学鳳中学校・高等学校 SSH探究部　ミミズ班 )

我々は、地域のミミズ分布調査を行うにあたり、ミミズが排泄する際に作る「耐水性団粒」に着目した。地面の耐水性団粒とミミズの生息数の関係を明らかにして、調査を効率的に進める手法を確立することを今回の目的とした。採取した個体の同定もあわせておこない、種ごとの傾向も確認した。会津若松市周辺の14地点で採取を行い、土壌とミミズの採取をした。採取した土壌は、規定の方法で分離して、全体に占める耐水性団粒の割合を求めた。ミミズは形態的な特徴で分類して両者の相関を確認した。結果として両者には明らかな相関がみられ、仮説の正しさが証明された。[/box] [box color=”lgray”]

14:00 プラナリアの記憶の行方 ( 敬愛学園高等学校 理科研究部 )

プラナリアには学習したことを記憶する能力がある。TalとMichael(2013)は「学習したプラナリアを切断し、尾部を再生させた個体には記憶が残存している」ということを示すような実験結果を発表した。これを受けてプラナリアの記憶は、尾部のどの部分に残存しているのかを調べたい。今回はプラナリアを凹凸のある環境に餌があると学習させたグループ、光のある環境に餌があると学習させたグループの２つのグループに分けて、餌のある環境を学習させるという準備実験を行った。今後は、学習したプラナリアを切断して記憶の残存を確かめ、確かめられた場合記憶が残存しない部位があるのか実験して確かめたい。[/box] [box color=”lgray”]

14:10 キクラゲの菌床栽培による培地組成の検討と普及活動 ( 神奈川県立平塚農業高等学校 農業クラブ　微生物利用研究班 )

学校の果樹園で不要になった「サンゴ樹」の木くずは、堆肥にするしか利用方法がない。もったいないのでキクラゲの菌床栽培の培地に利用する方法を検討した。また、同時に捨てられるだけの竹を培地に添加して栽培して比較検討した。その後学校祭に於いて、来場した一般の方を対象に研究報告をするのとともに、菌床栽培を体験してもらい普及活動に努めた。[/box] [box color=”lgray”]

14:20 水の湿潤乾燥の繰り返しによる玄武岩の変化 ( 大田区立蒲田中学校 プラネット科学部 )

玄武岩に精製水の湿潤乾燥の繰り返しを与える実験を、昨年から行っている。この実験の結果、玄武岩表面や玄武岩を入れたビーカーの底に、白い微粉末が生じ、湿潤乾燥の回数を増やすほど、白い微粉末は増えることがわかった。この微粉末を顕微鏡と電子顕微鏡で観察した(画像参照)。さらにEDSで微粉末の化学組成を測定した。その結果、微粉末中には、塩化ナトリウムが多く含まれていることがわかった。このような実験は、これまで行われていない。この実験結果は、海の水の成因についての学説に影響を与えると考えている。[/box] [box color=”lgray”]

14:30 メイラード反応における窒素原子の影響 ( 茨城県立水戸第一高等学校 化学部 )

メイラード反応とは，アミノ化合物と還元糖を加熱することで褐色物質メラノイジンと風味成分が生成される反応である。これまでの研究で，複合反応であるメイラード反応に対し，一次反応を仮定した反応速度定数の算出方法を確立できた。また，その反応において，アミノ基の窒素原子が糖と結合し，シッフ塩基を形成する過程が律速段階であることが分かった。本研究では，構造中に窒素原子を1つ持つグリシン，2つ持つリシン，グルタミン，アスパラギン，3つ持つヒスチジン，4つ持つアルギニンとグルコースとの反応の速度定数の算出実験を行った。その結果，アミノ酸のNH2の存在が反応速度に大きな影響を与えることが示唆された。[/box] [box color=”lgray”]

14:40 なぜニンニクの根端は10:30に分裂するのか ( 福島県立会津学鳳中学校・高等学校 SSH探究部　分裂班 )

近年、工場での野菜栽培が注目を集めている。様々な条件を最適化できる工場栽培において、根端の体細胞分裂に影響を与える要因を明らかにして、生産性をより高めることを目的としてこの研究を行った。実験材料としてニンニクを使用した。気温と日照の試験区は、育成の至適条件を基準に各々3区を設定した。根端の刈り取り及び固定時間は、10:30を基準に2時間おきに設定し、押しつぶし法により作成した試料を検鏡し、各時刻の分裂期の細胞の割合を求めた。結論は以下の2つである。

1. 分裂期のピークは8:30と20:30の2つにみられる。10:30のピークは認められない。
2. 根端での体細胞分裂は、日照条件の影響を強く受ける。

14:50 夏の高温から産地を守る新たな環境資材の開発 ( 静岡県立富岳館高等学校 農業クラブ )

地球温暖化により夏季の農作物の収量や品質が低下している。私達は環境ストレスに強いAHXを活用して高温に負けないトマトを作ることができないかと考えた。トマトの種子に35℃の高温ストレスを与え、発芽率を調べたこところ、AHX区のトマトの発芽率は70％、無処理区の1.7倍の値を示すとともに、AHX区の根はストレスを受けずに成長することが分かった。私達はAHXを取り入れた媒体として、地元・製紙業の廃材・ペーパースラッジに着目、AHXチップ（1粒：1cm、質量：1g、ペーパースラッジを炭化・AHXを浸漬）を考案・開発した。私達はAHXチップ区の高温ストレス下での収量増加およびメカニズムの解明に成功した。[/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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