【夏休みの自由研究】「ブロッコリーのDNAを取り出す」実験⁉宿題のレベル高すぎ～！大人の私がやってみた

管理栄養士のともゆみです。子どもの夏休みの自由研究のテーマってどんなものがあるのかなって調べていたら、ブロッコリーからDNAを取り出す実験を見つけました。え、DNAって取り出せるの？びっくりですよね。読んでみたら、自分でもできそうだったので（大人ですしね、わたし）、興味本位でやってみようかと。参考にしたのは、「Benesse」の公式ホームページ。他にトマトと玉ねぎのDNAも取り出してみます。

Benesse「夏休みの自由研究かんたん解決ガイド」

Benesseのホームページ内にある「教育情報」では子どもの学びに関するあらゆる情報が紹介されています。その中のひとつに「夏休みの自由研究かんたん解決ガイド」というサイトがあり、そこでは、200以上のテーマを専門家のアドバイス付きで掲載されています。自分にピッタリのテーマを見つけやすいように、質問に答えて診断できたり、学年やカテゴリー別で検索できて、探しやすいです。DNAを取り出す実験は中学生向けのテーマ群から見つけました。

「DNAを取り出す実験」に挑戦してみた！

【用意するもの】

ブロッコリー…1/2個
玉ねぎ…1/2個
トマト…1/2個

他に
エタノール、食器用洗剤、塩、水、キッチンばかり、すり鉢、茶こし、スプーン、コップなど。

※野菜はブロッコリーがおすすめだそうです。ベネッセのサイトではブロッコリーの他にいちごを使っていましたが、手に入らなかったので、身近な玉ねぎとトマトを使いました。
※エタノールは無水エタノールと消毒用エタノールがありますが、値段の安い消毒用エタノールを使用しました。

【実験方法】
1. 野菜を切ります。ブロッコリーは茎は使わず、花芽（先のやわらかい部分）のみをそぐようにして切り落として刻みます。玉ねぎは皮をむいてみじん切りにします。トマトは皮をむいて細かく刻みます。それぞれラップに包んで冷凍します。エタノールも冷凍庫で冷やしておきます（エタノールは冷凍庫に入れても凍りません）。

2. 水95ml、塩5g、食器用洗剤小さじ1を混ぜます。これがDNAを抽出するための液（DNA抽出液）になります。

3. 一晩冷凍したブロッコリー10～15g分を麺棒や瓶の底などを使って手早く潰します。筆者はすり鉢を使って潰しました。

4. 3に2のDNA抽出液を30ml加え、軽くなじませて10分ほど置いておきます。あまり混ぜるとDNAがうまく抽出できないと注意書きがしてあるので、寄せ集めた程度にしました。

5. 4を茶こし等で濾します。今回は網目の細かいザルで濾しました。

6. コップに5を20ml入れ、エタノール50mlをスプーンでコップの側面からそっと入れます。

7. かきまぜず、しばらく置きます。うまくいけば、数分したら上側のエタノール層に白くもやのような糸状のDNAが浮かんでくるそうです。

5分ほど放置していると、うわぁ、すごい、出てきました。浮かんでる。これがDNAか！

もうちょっと寄ってみます。

出てきた白いものがブロッコリーのDNAの集まりだそうです。蜘蛛の巣のように白くて細い糸状です。これがDNAなんですね、すごーい。

トマトと玉ねぎもやってみます。ブロッコリーをトマトや玉ねぎに代えて3～7を繰り返します。

トマトは…

玉ねぎは…

残念ながら、トマトと玉ねぎは糸状のようなものは浮かんでこなかったです。失敗ですかね。

解説

DNAは、deoxyribonucleic acid（デオキシリボ核酸）の略称で、生物の細胞の核の中にあります。細胞の遺伝情報を担い、細胞が機能するために働きます。DNAを取リ出す実験でブロッコリーの花のつぼみの部分を選んだのは、細胞分裂が盛んでまだ細胞が小さくDNAが取り出しやすいからです。実験では、DNA抽出液に含まれる洗剤は、脂質で構成されている細胞膜を壊してDNAを溶かし出せるようにします。塩は、DNAを溶かしやすくし、材料に含まれるたんぱく質を沈殿させます。抽出液に溶けているDNAはエタノールに溶けにくいので、エタノールを加えると糸状になって現れるしくみです。


今回の実験では、ブロッコリーのDNAを取り出すことに成功しました。DNAを取り出しやすいブロッコリーの構造や、洗剤や塩でDNAを取り出すしくみを学び、また、DNAの役割や性質など、実験を通してDNAについて触れられるチャンスだなと思います。また、失敗してしまったトマトや玉ねぎのDNAはどうしたら取り出せるのかについても、考察してみるのもアリですよね。中学生の子どものいるご家庭は参考にしてみてくださいね。

参考web：
家庭でトライ!! DNAを取りだそう！ ： 日本化学会 化学だいすきクラブ (csj.jp)
https://kdc.csj.jp/learning/item_812.html

参考文献：
一生役立つ きちんとわかる栄養学 監修 飯田薫子 寺本あい 西東社