Set1：

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・・このシートは「テキスト形式」：別様は「図一覧形式」と「スライド形式」・・

＜Set１：生物学演習の基本講義＞.

体内構造の見方・考え方・進め方

本編の背景と必要性については＜生物学習内容構成原論＞へ：左文字列をクリック
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＊本編「考える生物学：細胞実験に基づく生物学」は下記「Set 1～６」に基づき実施される。＊ Set-TopとSet 1では、演習講義の概要を扱う。Set2ーSet5は細胞実験の実施要領である。＊下パネル「話題集1～６」は、細胞実験学習に基づく動物体の成り立ちに関わる話題（命題）。
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講義配布テキストとその講義スライド、簡易細胞実験マニュアル、ワークシートPDF、関連資料：生物学習内容構成論、細胞実験学習の受講者へ：解説と原理、体の中身の描き方、　動物生理、　細胞生理、　BioMTX　、バーチャル顕微鏡観察へ、組織学自主トレへ

＜はじめに〔Set 1〕＞

　動物体の考察・協議に、「構造：要素の配置と繋がり」という最も単純で重要な考え方は通用するのか。マクロが先かミクロが先か、一筋縄には進まない、という意見にも頷くが、実体には「構造レベル」に基づく基本的な考え方が優先するはずと思っている。ここではそのことを確かめてみたい。それで「命題・原理・実証：見方・考え方・進め方」が必要であり、本編はその事例の紹介である。時には気ままに生物演習・疲れた時の生物演習・一息ついて生物演習、と言う気分であるが、その背景には「学習マトリックスに寄り添い」があり、それで、話し合ってみよう。
　なお、下記の演習課題は、細胞培養実験（上記のSet 2 やSet 3、なお、Set 5は実験の実施要領）を実施した後に行われる（と大変面白い効果的な実験講義となる）が、下記の座学演習だけでも十分に話し合い講義が成り立つと考えている。それらの内容の補完は上表の「その１からその６：話題」により構成される。
　更には「2018生物学」では介在性構造レベル（モヤモヤの原因）を集中的に取り扱っている。スッキリ生物学を期待したい。

本編（実践学習編）の基本姿勢（前提）

本セットで使用するワークシート（ほぼ解答済み）は上記のワークシートPDFです。クリック印刷。一から進める場合は「講義テキスト」を参照し実施する。

(1)実体あるものには構造がある。　構造とは (2)「要素の配置とそのつながり」であり、その要素は　(3)段階的な構造レベル「階層性3x3：９区分」に従った扱いを必要とする。　その要素に対する考察の視点は、(4)「形（形態）・役割（機能）・仕組み（原理）と由来（起源）」であり、　役割の考察には、(5)「２系６要素：動物生理・細胞生理の基本」に準じた補完が有効である。その視座視点は３軸構成の学習マトリックスを構成する。

　　
（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.0 　　中 Fig.00 　　右 Fig.000)　
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（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.19 　　中 Fig.20 　　右 Fig.21）
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〔セットⅠ〕体内構造の見方・考え方・進め方

セット１の目次（課題の下線文字をクリックで実践サイトへ移動）
　はじめに、課題１.体の中身の描き方（動物生理の基本）、
　課題２. 描いた線は何：マクロ組織の観察（実体と概念の連立連携）

＜はじめに＞

　図（Fig.1）はニジマス稚魚の断面（薄切4μm）を染色した組織標本像（頭尾軸傾斜縦断面・HE染色）である（別様の資料「下敷き」なども参照）。では、動物体の内部構造を、Fig.1などを参考に、幾つかの視点・観点から分かりやすく（論理的に）説明してみましょう。話し合ってみましょう。　質問：貴方はこの課題を「どのようなテーマ・話題として扱いたい」ですか。また、どのような方法（原理法則）や気持ちで対応すれば良いでしょうか。学校ではどのように学びましたか。　（唐突な質問で戸惑った方も多かったでしょうか？　でも疑問は大切です。）

Fig.1（上画像の上をクリックするとその解説サイトへ移動する）

セットⅠの概要
　脊椎動物（ヒト、ブタ、トリ、カメ、イモリ、サカナなど：Fig.2）は様々な体型を示すが、その内部構造（の基本）は限りある器官・臓器の配置とその繋がりにより成り立っている。　このセットでは、動物体（例えば、ヒト・サカナ）に共通する体内構造を統一的な観点から側面俯瞰図（構造図）として描く（命題の探求）。更に、その作図が成り立つ幾つかの原理や法則などを探し求め、解説協議に基づき確認（実証）する。
　Fig.６（次頁：下絵）は、そのために必要な外形（実際には外皮）であるが、動物体は「頭部・胴部・尾部・四肢」などから理解され、同様に、内部構造の考察にも（学習済みの）幾つかの法則が用いられる。
　なお、実体あるものには「構造」があり、構造とは「要素の配置とその繋がり」として扱うが、この観点はとても重要であり、生物学習においても必須（不可欠）である（自明/公理）。イラスト・模式図・概念図・配置図・構造図など、図には各種の取り扱いがあるが、あなたはどれが好きですか？　どう違う？　も考えてみよう。

補足1. 動物体の１次情報は、上記の「体部位：頭部・胴部・尾部・四肢」の観点に加え、「体軸・体断面、体節、体内腔」などが用いられる。これは原理（法則）として使えますか？

補足2. この実験講義中に原理・法則として利用できそうなことを探し求めます。それらに気付いたら些細なことでもメモしましょう。また、そのため「質問」はいつでもOKです。

補足3. 例えば、DNA（の構造）を理解する方法をどのように習いましたか。その時、要素は何でしたか。また、その配置や繋がりはどうなっていましたか（繋がりは効果「役割」を発揮します）。その結果、学習はどこに発展しましたか。構造から考えるって結構簡単でしょ。

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＜課題１. 動物体の基本構造をイメージしてみよう＞

作業１.
　図（Fig.5）に示す体内の要素（器官・臓器：イメージ）を参考に、構造（要素の配置とつながり）という観点を意識して、下絵（Fig.6または下図）に「線画」を加え、体内の構造を側面図としてその概要として描いてみよう（作図を行う：必要に応じて図1や持参した図説集なども参照する）。なお、この課題では話し合いを行ってはいけない。自分自身を考え、疑問はメモとしながら、ともかく線画として体内構造を描いてみる。なお、この作業は「知識確認」を目的するものではないので、おおらかな気持ちで対応してください。〔予定時間15分〕

上図がFig5。この実践サイトは「ココ」から移動です。

Fig.6（上画像の上をクリックするとその解説サイトへ移動する）

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作業２.
　作図（上図）をグループで回覧・協議し、その上で、作図（構造図）に必要（不可欠）な修正を加えなさい。

　必要な修正部位：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、　　
　〔時間5分〕

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作業３.
　作図した体内要素の多くは器官（臓器）であり、役割を担い、その系統的な繋がりは「器官系」として10あるいは11区分される。では、その名称を列記しなさい。この作業も知識確認や正確さを求めるものではない。創作仮名を記入するも可。（漢字ど忘れの時はカタカナで。但し順列は意識する）。

〔時間5分〕
　1______, 2______, 3______, 4______, 5______,
　　 6______, 7______, 8______, 9______, 10______, 11_______　

この実践サイトは「ココ」から移動です。

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作業４.
　では、作図（Fig.6）周囲の適所（作図の周囲）に該当する器官系の名称を記入せよ。また、それらはどのような体内配置になっているか考えてみよう。更に、どのような法則性を考えることができるか、以上について、グループで協議し、できるだけ多くその考え方を列記しなさい（発表してみましょう）。　

〔時間10分/発表１〕

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＜解説と協議：セット１・課題１の作業1-4について＞

　課題１の作図は「体内構造の考え方：管状構造に基づく体の中身の描き方」の導入でした。いろいろ疑問も出たと思いますが、体の構造なので「要素の配置とそのつながり」から考えてみるという筋道（原則）になります。なお、個体の上位の構造レベル（階層性）は器官系や器官です。これらは一連の役割を示すものであり、その繋がりから統合的に考えます。それで、その役割の観点から命題２がも表出されます。試してみてください。なお、その考え方（２系６要素・器官系11区分の配置：原理法則のようなもの）に従って作図すると命題１が導かれます。下記に従って確認してください。

命題１. 〔体は管状構造で出来ている：本当か否か？〕

Fig.6の作図例をそのプロセス（発生？）と構造の視点から紹介します。チェックしながら観察してみましょう。観察でも実験と同じ「ともかく何かを確かめること：何が知りたい・確かめたい？」という気持ちが必要です。　

＊この命題1.の解説は、別シート「管状構造に基づく体の中身の描き方」へ移動し参照する「ココ」。終了後にこのシートへ素早く戻る方策として「ブックマークの追加」など任意の方策を図る。

　　
（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.28 　　中 Fig.29 　　右 Fig.30 )
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命題２. 〔ネコの前にサカナを置いたらどうなるか？〕

この命題に対する基本的な考え方を紹介します。作業も含まれますが、実証的かどうか解説の後に協議してください。つまりサイトの「器官系１１区分・動物生理の基本」を紹介します。メモを取りながら確認してください。どのような原理や法則を認めることができるか。気づきや疑問が生じたらすぐ質問しましょう。

＊この命題1.の解説は、別シート「動物生理の基本：器官系11区分の考え方」へ移動し参照とします：「ココ」をクリック（終了後にこのシートへ素早く戻る方策として「ブックマークの追加」など任意の方策を図る）。

　　　　
（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.31 　　中 Fig.32 　　右 Fig.33 )
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（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.34 　　中 Fig.35 　　右 Fig.36 )
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＊＊課題１は終了です＊＊

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＜課題2. 体の中身の顕微鏡観察：境界面には何がある？＞

作業1
　課題１（動物体の基本構造を考える）では、体内構造を線画（側面俯瞰図）として描きました。では、その描いたい「線」とは実際に体内ではどのようなもの（成分）と思いますか。境界には何があるでしょうか？
　魚類組織標本の顕微鏡観察、あるいは、Webバーチャル組織標本の顕微鏡観察を用い、実際にその実体（下図）の顕微鏡観察を実施してください。解説付きサイトはココ、　バーチャル顕微鏡像の場合はココをクリックで移動。
＊解答はその実体名称、様子、その大きさから明らかにしてください。
　〔時間15分/発表２〕

＊解答：実体は＿＿＿＿
：（気相液相に面する表面/境界には　　　　　がある）。　　　
：大きさは＿＿＿＿。

上図の上をクリックで所定の実践サイト（観察サイト）へ移動します。バーチャル顕微鏡はココ。

＜解説と協議：作業１について＞

　我々が認知する「形」とは視覚的な境界（面）により識別される（ないがあるからあるがある）。つまり、課題１では「描いた線」により体内構造（器官や臓器）を描いたいがそれは外形に基づく形であった。つまり、その線の多くは何もないところと面しているはずである。体内では立体の表面であるが、平面的に線画にすると境界とは観察部位の境界線であり、はこの観点から上記の作業１に対する回答例を組織観察から示します（下記番号の部位/組織像を用いて説明します：解説付きサイトはココ、）。
　その後、それが本当かどうか、もう一度、観察協議してみてください。その上で、どこの部位が分かり易い/分かり難いか、について意見をまとめてください。ワークシート1の図2も参照します。　

＊観察評価が易しい部位の番号は、0, 26, 31, 17, 12,など

＊難い部位；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

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付録. 体内構造「マクロ」の見方・考え方・進め方：視座一覧

「社会組織」はその基本単位「個人」に基づく構造を意味するが、「動物組織」とは生命の基本単位「細胞」、つまり、細胞と細胞が生み出す細胞間物質（構造性成分、液性分泌物、生理活性物質など）に基づく動物体の構造であり、そこには下記のような見方・考え方・進め方（ロジック）がある。ここでは下記事例を通読しながら疑問・意味不明とする事項をチェックする。つまり、生物学習の基本を再確認する。形・役割・仕組み・由来である。なお、細胞は基本単位で「点」、その細胞が集まると「細胞シート：面」であり、それらが切れ目なくつながると「立体・外形」と認知される。単位に基づく「点・面・立体」は普通の話である。

実体には構造「要素の配置とその繋がり」がある。「現実実体の枠組み」は科学論の典型でもある。
動物体の要素は、段階的・連続的な構造レベル「階層性9区分」により考察される。〔3 x 3 配置図/ツリー構造〕
その主レベルは体の基本単位「細胞」であり、動物体とは細胞と細胞が生み出す「細胞間物質」から構成されている（細胞説）。細胞間物質はいわゆる「構造性物質」と「液性物質」に区分される。気相・液相・固相は体構造の大区分である。
従って、階層レベル「細胞」の上位は、細胞と細胞間物質から構成され、「組織」として概念化される。
なお、我々が肉眼的に認知する動物体や体内の「形」とは、視覚的には気相・液相に面する表面（境界面）、あるいは固相中の色調の変化などから認知される。その多くは「器官」であり、その上位は、系統的には「器官系」として概念化される。
「２系６要素」による器官系の理解は「動物生理の基本」であり、自己相似的対応として「細胞生理の基本」が成り立つ。
視覚的な気相・液相に面する境界面は細胞が平面的に配列した「細胞層：細胞シート」であり、「上皮組織」と呼ばれる。
その上皮細胞は、細胞直下の「基底膜（主成分はコラーゲン線維）：接着基質」と「細胞-基質間結合」、細胞同士は「細胞-細胞間結合」により連続的かつ切れ目がない構造を形成する（つまり、オモテ側の細胞層「上皮組織」が成り立つ）。
その基本は、単層の細胞シート（単層上皮：立方上皮・円柱上皮）であるが、物理的に傷つき易い部位は重層化した形態（重層上皮）を示す。流動性や透過性を担う境界面の場合は単層の扁平上皮を示す。なお、移行上皮は単層上皮である。
それら上皮組織（気相・液相との境界面・管腔面）は、その所在から「上皮・中皮・内皮」の３区分される。
つまり、上皮は開放性管腔壁（体外と繋がる管腔）、中皮は内在性体腔壁（体外とは繋がりを示さない腹腔など）、内皮は閉鎖循環性管腔壁（体内に埋没した血管・リンパ管など）」に所在する（体表管腔体啌その壁面）。
その上皮細胞の起源は、上皮が「外胚葉（表皮など）と内胚葉（消化系上皮など）」であり、いわゆる体内に埋没した（体外からは直接つながりがない）中皮（体腔壁）と内皮（血管・リンパ管壁）は「中胚葉」に由来する。
胚発生の初期形態もこの細胞シートを基準に認知され、胞胚、外・内・中胚葉は細胞の配置配列に認知である。
中胚葉性の細胞と細胞間物質は、次のような例外を除くと、全て「上皮組織」のウラ側に所在し発生初期に外胚葉・内胚葉の細胞シート（上皮）の細胞が「脱シート化」により内部（ウラ側）に移動した細胞集団とその分泌物（基質）から構成される。
例外の例：腎単位は中胚葉性であるが、その導管は発生初期に外胚葉性の尿管と接続・結合する.
つまり、上皮組織という「表面」に基づく体構造には「オモテ側・ウラ側」という客観的な方向性が与えられる（基底膜が境界）。
その結果、「上皮組織のウラには何がある？」という平素な疑問は「組織４区分：4大組織」に対する考察の始まりとなる。
つまり、上皮組織のウラ側には「結合組織、筋組織、神経組織」がある（4大組織という大区分が成り立つ）。
結合組織、筋組織は中胚葉（ウラ側に溢れ落ちた細胞）に由来し、神経組織は外胚葉に由来する
それらも発生初期には細胞シートのような構造、例えば、皮節、筋節、硬節、神経管といった細胞配列による層状様構造の段階を踏み展開する。細胞配列に基づき「節」や「板」という用語が用いられる。
結合組織の最大含量は構造性蛋白コラーゲン（線維性結合組織の主成分）であるが、結合組織の構成要素（便宜上９種類：下記）は血液成分を除き全てコラーゲン膜で包まれる。従って細胞の基本的性質は「足場依存性と細胞シートの形成」である。
中胚葉由来の筋組織は、その細長い「筋細胞（筋線維）」が細胞体の全周囲を基底膜（主成分がコラーゲン）で包まれ、その簀巻き状態の筋細胞が基底膜を介して長軸方向に集合配列した構造体である。
その種類は形態（役割を示す形）的に「平滑筋（不随意筋・内臓筋）と横紋筋（随意筋）」の２区分であるが、後者はその機能から「心筋、骨格筋」に区分される。なお、横紋筋は多核巨細胞である。
神経組織は外胚葉に由来するが、発生初期の形態「神経管」は神経上皮と呼ばれ細胞シートの構造であり、オモテ側・ウラ側を認めることができる。機能性となった細胞体はウラ方向に「軸索：神経線維」を伸長しその役割を果たす。その神経線維の周囲はやはり基底膜で包まれる。

補足1. 体内の液性成分、例えば血液成分はオモテ側（血管内腔）に所在するが、体外部とは連絡のない内在性管腔内の成分であるため結合組織（細胞間物質）に属する。　　補足2. 内分泌細胞は外胚葉性「神経堤細胞」由来もあるが、消化管上皮の基底顆粒細胞に加え、発生初期の腸管上皮がウラ側に陥入後、分離独立した内胚葉上皮に由来する構造体（下垂体後葉、甲状腺、膵島など）でもある。生殖器では中胚葉由来であり、内分泌系の組織４区は様々である。　　補足3. 体内には多様な形の細胞（内分泌、感覚、神経）があるが、それらは一括して「パラニューロン」として扱うも可能である（「細胞くん」の変形である）。　　補足4. 中胚葉由来の結合組織の成分（９要素）：１）線維芽細胞とその分泌線維　（コラーゲン、エラスチン）、2) 脂肪細胞、3) 肥満細胞（ヒスタミン産生細胞）、4) 骨細胞/破骨細胞と骨基質（コラーゲン）、5) 軟骨細胞と軟骨基質（コンドロイチン硫酸など）、6) 血球系細胞（骨髄系＋リンパ系）、7) 血球系幹細胞（多能性血球芽細胞）、8) 細網系-内皮細胞（胸腺、脾臓など）、9) 中胚葉性幹細胞、

　　
（画像クリックで拡大表示：　左 Fig.1 　　中 Fig.2 　　右 Fig.3)　
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