Web Syllabus(講義概要)
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遺伝子工学
英文名Genetic Engineering
科目概要グリーン環境創成科学科2年後期 [木曜日4時限]、3群科目、必修、講義、2単位(30時間)
担当者(◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎多胡 香奈子Aoyagi Luciano Nobuhiro
講義室

授業の目的

バイオテクノロジーの中核をなす技術である遺伝子工学は、生命の設計図である遺伝子を人工的に操作することで、生命の基本的機能を理解し、さらに応用に繋げていく先端分野である。遺伝子工学を応用した遺伝子組換え技術・ゲノム編集技術は、医療分野や食品、化学分野など様々な産業へ応用されている。本講義では遺伝子工学の理解に必要な、遺伝子に関する基礎知識を習得するとともに、遺伝子工学の基礎、遺伝子組換え技術・ゲノムを含む編集技術の原理・方法と応用、さらに最先端の知見について学ぶ。

教育内容

最初に、遺伝子工学バイオテクノロジーの概要を説明し、さまざまな技術と応用、特に環境修復についても取り上げる。また、バイオテクノロジーの歴史と技術への応用について学ぶ。さらに、遺伝子、ゲノム、タンパク質の解析および編集技術、ならびにバイオインフォマティクスについて説明する。以上から、遺伝子工学が生命の向上と環境の保護において果たす役割について、包括的な理解を目指す。

教育方法

教科書を中心に、パワーポイントや配布資料を使用し、講義形式で進める。小テストを実施し、理解が不十分な部分については次回以降の講義で再度解説を行う。フィードバックとして、小テストの回答用紙に質問欄を設けて学生からの質問を受け付ける。講義中にそれらの質問に対する回答や解説の時間を確保し、学生の疑問点に対応する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

〇DP3:食料生産が生態系に与える影響を理解し、生産力の向上と持続性の両立に貢献できる能力
〇DP4:地球環境における物質循環を理解し、環境修復に貢献できる能力
◎DP5:植物や微生物の生物機能の開発に関する技術を理解し、カーボンニュートラルおよび環境負荷低減の技術開発に貢献できる能力

授業内容(シラバス)

項目内容担当者
1講義の全体像本講義の特徴、学習内容、及び評価方法の説明Aoyagi Luciano Nobuhiro
2バイオテクノロジーの歴史バイオテクノロジーの歴史と未来の可能性Aoyagi Luciano Nobuhiro
3遺伝子工学の基礎 I 遺伝子構造、タンパク質機能、遺伝情報の複製・発現とタンパク質合成の仕組み、および遺伝子解析・操作の重要性Aoyagi Luciano Nobuhiro
4遺伝子工学の基礎 II 遺伝子解析法、組換えDNA技術と遺伝子工学の応用Aoyagi Luciano Nobuhiro
5遺伝子工学の基礎 III ゲノム解析法とその応用Aoyagi Luciano Nobuhiro
6遺伝子工学の基礎 IV 遺伝子改変による機能の改善とその例Aoyagi Luciano Nobuhiro
7遺伝子工学の基礎 V 遺伝子工学とゲノム編集による機能の改善および遺伝子操作Aoyagi Luciano Nobuhiro
8環境中の微生物叢の解析、小テスト環境DNA解析技術を用いた環境微生物の定性・定量手法、小テストAoyagi Luciano Nobuhiro
9タンパク質工学の応用研究 Iタンパク質の基本的な原理、構造と機能の関係、および微生物の酵素機能Aoyagi Luciano Nobuhiro
10タンパク質工学の応用研究 IIタンパク質構造解析とその応用Aoyagi Luciano Nobuhiro
11バイオインフォマティクス体験講座 I、小テストバイオインフォマティクスの基礎、小テストAoyagi Luciano Nobuhiro
12バイオインフォマティクス体験講座 IIバイオインフォマティクスの実践的な活用法Aoyagi Luciano Nobuhiro
13地球温暖化を防ぐバイオテクノロジー地球温暖化防止に向けたバイオテクノロジーの応用多胡 香奈子
14バイオテクノロジーの安全性バイオテクノロジーに関する規則多胡 香奈子
15まとめ講義内容に対する理解度の確認多胡 香奈子
No. 1
項目
講義の全体像
内容
本講義の特徴、学習内容、及び評価方法の説明
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 2
項目
バイオテクノロジーの歴史
内容
バイオテクノロジーの歴史と未来の可能性
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 3
項目
遺伝子工学の基礎 I
内容
遺伝子構造、タンパク質機能、遺伝情報の複製・発現とタンパク質合成の仕組み、および遺伝子解析・操作の重要性
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 4
項目
遺伝子工学の基礎 II
内容
遺伝子解析法、組換えDNA技術と遺伝子工学の応用
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 5
項目
遺伝子工学の基礎 III
内容
ゲノム解析法とその応用
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 6
項目
遺伝子工学の基礎 IV
内容
遺伝子改変による機能の改善とその例
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 7
項目
遺伝子工学の基礎 V
内容
遺伝子工学とゲノム編集による機能の改善および遺伝子操作
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 8
項目
環境中の微生物叢の解析、小テスト
内容
環境DNA解析技術を用いた環境微生物の定性・定量手法、小テスト
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 9
項目
タンパク質工学の応用研究 I
内容
タンパク質の基本的な原理、構造と機能の関係、および微生物の酵素機能
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 10
項目
タンパク質工学の応用研究 II
内容
タンパク質構造解析とその応用
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 11
項目
バイオインフォマティクス体験講座 I、小テスト
内容
バイオインフォマティクスの基礎、小テスト
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 12
項目
バイオインフォマティクス体験講座 II
内容
バイオインフォマティクスの実践的な活用法
担当者
Aoyagi Luciano Nobuhiro
No. 13
項目
地球温暖化を防ぐバイオテクノロジー
内容
地球温暖化防止に向けたバイオテクノロジーの応用
担当者
多胡 香奈子
No. 14
項目
バイオテクノロジーの安全性
内容
バイオテクノロジーに関する規則
担当者
多胡 香奈子
No. 15
項目
まとめ
内容
講義内容に対する理解度の確認
担当者
多胡 香奈子

到達目標

遺伝子工学とバイオテクノロジーの基本的な概念を説明できる。さらに、遺伝子、ゲノム、タンパク質の解析や編集技術、バイオインフォマティクスツールやデータベースを活用した解析ができる。また、法冷を理解し、遺伝子工学が生命の向上と環境保護に果たす役割を広く理解できる。

評価方法

定期試験(80%)と2回の小テスト(各10%、合計20%)により評価する。

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習の時間:60時間】
予習:教科書「遺伝子工学」を各自購入して、各回の授業内容に関連する箇所を読み、自分の意見・考えをまとめてくること。
復習:授業時に配付した資料を見直し、ノートにまとめるなどして内容を振り返ること。

その他注意事等

特になし

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書遺伝子工学 第2版(新バイオテクノロジーテキストシリーズ)村山洋・安齋寛・大須賀久美子・飯田泰広・山村晃講談社
参考書遺伝子・細胞から見た応用微生物学阪井 康能・竹川 薫・橋本 渉・片山 高嶺 編朝倉書店
参考書Brock Biology of Microorganisms・Global EditionMadigan Michael・Aiyer Jennifer・ Buckley Daniel 著Pearson
参考書環境微生物学・地球環境を守る微生物の役割と応用久保 幹・森崎 久雄・久保田 謙三・今中 忠 著化学同人
教科書
署名
遺伝子工学 第2版(新バイオテクノロジーテキストシリーズ)
著者・編者
村山洋・安齋寛・大須賀久美子・飯田泰広・山村晃
発行所
講談社
参考書
署名
遺伝子・細胞から見た応用微生物学
著者・編者
阪井 康能・竹川 薫・橋本 渉・片山 高嶺 編
発行所
朝倉書店
参考書
署名
Brock Biology of Microorganisms・Global Edition
著者・編者
Madigan Michael・Aiyer Jennifer・ Buckley Daniel 著
発行所
Pearson
参考書
署名
環境微生物学・地球環境を守る微生物の役割と応用
著者・編者
久保 幹・森崎 久雄・久保田 謙三・今中 忠 著
発行所
化学同人