ヒドラの解離と構成細胞の観察・同定 †

実験のねらいと特徴 †

ヒドラ個体を個々の細胞にまで解離する操作を行い、ヒドラの細胞を観察する。　この実験を通して、多細胞動物を構成する細胞の形態と機能を理解させる。　なお、細胞種の同定にあたり、細胞分類表を使うことを体験させる。

実験の流れ †

1. 準備
   1. 使用する材料、試薬、器具の準備
   2. 班や机ごとなどに、あらかじめヒドラをシャーレに入れ、小分けにする。
2. 前説明
   1. ヒドラについて
   2. ヒドラを構成する細胞について
   3. スケッチの意義と描き方について
   4. 明視野顕微鏡の使い方について
3. 実験中
   1. ヒドラの解離と観察
4. 実験後
   1. レポートの作成と提出
   2. 残ったヒドラの回収や片付け

はじめに　 †

ヒドラは、飼育のし易さやその構造や行動の面白さから、生物学実験に広く使われている。ヒドラは、クラゲ、サンゴやイソギンチャクと共に刺胞動物と呼ばれるグループに属する。1 cm前後の淡褐色の動物で池や沼の石や水草に付着して生活する。生育に適した条件下では出芽という無性生殖によって増殖する。一方、受精による有性生殖も行う。受精卵は細胞分裂を繰り返して細胞数を増やし、やがて細胞間で形と機能の違い（細胞分化）が生じ、個体が形成されていく（図1）。ヒドラの成体は約10万個の細胞からなり（我々ヒトはおよそ60兆個、200種の細胞から構成されている）、それらはわずか6種類の細胞種に分類することができる。すなわち、１）表皮筋細胞、２）刺胞細胞、３）間細胞、４）消化細胞、５）腺細胞、６）神経細胞である（図２, 図３）。

図１．ヒドラの構造 内胚葉をピンクで　外胚葉をブルーで示す。囲み部分の拡大は図２	図２．ヒドラのおもな構成細胞模式図

図３．ヒドラ体細胞の検索図

目的と課題 †

• （目的１）ヒドラの成体(個体)を個々の細胞にまで解離し、光学顕微鏡を用いて６種類の細胞を同定する。
  • 課題１：同定した6種類の細胞をスケッチする。

　実験 †

材料 †

• チクビヒドラ（Hydra magnipapillata）：(１個体のヒドラ/１人)
  　入手法や培養法は『ヒドラの飼育法』参照

試薬 †

• 解離液：グリセリン、酢酸、水の混合液（それぞれの容量比は、1：1：13）
• 染色液：0.05％ メチレンブルー水溶液　

器具 †

• パスツールピペット（２本/１人）
• スライドガラス（１枚/１人）
• カバーガラス（１枚/１人）
• 切断したろ紙片（数片／１人）
• スケッチ用紙（１枚/１人）
• H以上の硬質鉛筆（１本/1人）
• 光学顕微鏡（１台/１人）

手順 (Flash Movie) †

1. ヒドラを構成する細胞の観察
   1. スライドガラス上にヒドラを一匹のせる。
   2. 余分な水分をろ紙で吸い取る(注1)。
   3. 解離液を5滴落とし、5分間放置する。
   4. 余分な解離液をろ紙で吸い取る(注2)。
   5. カバーガラスの側面を使ってヒドラを砕く(注3)。
   6. 染色液を一滴落とし、カバーガラスをかけて光学顕微鏡で観察する。
   7. 検索図（図３）を参考にして、細胞の大きさと形、染色性に基づき、細胞の同定を行う。
      観察倍率は、100倍と400倍。100倍で同定したい細胞を選択し、400倍で詳細な形態観察を行う。
       
2. Flash Movieによる手順 画面左下のアイコンについて
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ポイントやトラブルシューティング †

• 注１：水分を取り除かないと、解離液の濃度が薄くなってしまう。
• 注２：乾かない程度に吸い取る。
• 注３：塊がなくなるまで細断化する。

実験を成功させるための留意点 †

実験前

• 最低１人あたり１個体のヒドラを供与できるように増やしておく。

実験中

• 解離液を処理する前に、ヒドラ周囲の溶液をよく取り除く（解離液濃度の低下を防ぐため）。
• スライドガラス上のヒドラにカバーガラスをかぶせる際に、気泡が入らないように注意する。
• 標本が乾燥しないように留意させる（カバーガラスの側面から、ときおり水分を供給させる）。

本実験の発展 †

『ヒドラの摂食行動とその認識』の実習と組み合わせることができる。

資料 †

参考文献 †

• 小泉修(1993) ミクロスコピア10:172-176
• 小泉修(1994) ミクロスコピア11:22-26
• 三浦淳子（1998）遺伝　別冊10号（11）：59-62

用語解説 †

無性生殖

１つの個体が単独で新たな個体を作り出す方法。

有性生殖

精子と卵などの生殖細胞により新たな固体を作り出す方法。

表皮筋細胞

ヒドラにおいては、体の大部分の表皮を構成する細胞であり、筋肉の役割も有している。

刺胞細胞

ヒドラにおいては、袋状の形態を持ち、刺激を受けると袋を反転させながら、内部の刺糸を放出する細胞である。外胚葉領域に分布している。

間細胞

ヒドラにおいては、様々な細胞に分化する能力を持っている細胞。小型で球状の形態を持つ。

消化細胞

ヒドラにおいては、胃腔の表皮を構成する細胞である。

腺細胞

ヒドラにおいては、消化酵素を分泌する細胞で、胃腔に取り込まれた餌を消化する。消化酵素を含んだ分泌顆粒を細胞内に有している。

神経細胞

ヒドラにおいては、突起を発達させた細胞であり、互いの突起を接着させ合うことにより、神経ネットワークを形成している。内外胚葉領域に分布している。

印刷用PDFマニュアル †

ヒドラの解離と構成細胞の観察・同定.pdf