Web Syllabus(講義概要)
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生物機能開発学実習
英文名Green Engineering Biology Practice
科目概要グリーン環境創成科学科3年前期 [金曜日3・4時限]、3群科目、必修、実習、1単位(45時間)
担当者(◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎得津 隆太郎八木 宏樹
講義室

教員免許取得のための必修科目

科目教科に関する科目(中学校及び高等学校 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 物理学実験・化学実験・生物学実験・地学実験
  • 「物理学実験、化学実験、生物学実験、地学実験」

授業の目的

本実習では、モデル単細胞緑藻の無菌的培養操作、遺伝子組み換え操作、遺伝子組み換え藻類を用いた生理実験操作を実施し、分子生物学、遺伝学、細胞生物学における代表的かつ基本的な実験技術の習得を目的とする。

教育内容

微細藻類は、グリーンバイオテクノロジーにおいて重要な生物材料である。また、遺伝子や代謝の改変を通した生物機能開発において、単細胞の藻類は初学者でも容易に取り扱える生物種である。特に、これまでの先行研究により多くの知見(ゲノム情報や実験技術のノウハウ)が蓄積しているモデル単細胞緑藻の取り扱い操作を習得すれば、その他の微細藻類や植物などの生物種を用いた生物機能開発においても応用可能な技術を身につけることができる。本実習では、モデル微細藻を用いた実験、観察を通して微細藻類の生理応答・特性について理解を深める。

教育方法

担当教員が作成した実験操作資料を配布し、それに従って各種実験操作を行う。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

○DP1:グリーン環境創成科学の理解、豊かな教養と高い倫理観
◎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分子生物実験の基本操作1・器具の取り扱い マイクロピペット、pH測定機器、試薬秤量機器、蒸気滅菌機器の使用方法を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
2分子生物実験の基本操作2・試薬作成実験記録(ノート記述)の方法を学ぶ。実習に用いる基本的な試薬類を作成する得津 隆太郎
八木 宏樹
3分子生物実験の基本操作3・培地作成緑藻類や大腸菌用の培地作成を作成する得津 隆太郎
八木 宏樹
4遺伝子情報の扱い1・遺伝子クローニングシミュレーション遺伝子クローニングソフトウェアの基本操作方法を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
5遺伝子情報の扱い2・生物種間ホモログ遺伝子の検索生物種間ホモログ遺伝子の検索方法を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
6DNA実験の基本操作1・PCR法と電気泳動サーマルサイクル法(PCR法)による遺伝子増幅およびDNA電気泳動の操作を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
7DNA実験の基本操作2・遺伝子クローニング遺伝子クローニングによるプラスミド構築および大腸菌形質転換の操作を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
8DNA実験の基本操作3・プラスミドの精製と処理大腸菌からのプラスミド抽出および各種酵素反応によるプラスミドの処理方法を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
9緑藻実験の基本操作1・培養モデル緑藻の培養および増殖率の評価(生長曲線の記録)を行う得津 隆太郎
八木 宏樹
10緑藻実験の基本操作2・形質転換モデル緑藻の形質転換手法について理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
11緑藻実験の基本操作3・光合成測定光合成活性(クロロフィル蛍光)測定法の基本原理を理解し、機器操作法を習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
12タンパク質実験の基本操作1・試薬調整タンパク質実験の基本を理解し、実験に必要な試薬類を作成する得津 隆太郎
八木 宏樹
13タンパク質実験の基本操作2・タンパク質抽出緑藻からのタンパク質抽出手法を習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
14タンパク質実験の基本操作3・電気泳動タンパク質電気泳動法(SDS-PAGE)による緑藻由来タンパク質の定性・定量手法を理解し、習得する得津 隆太郎
八木 宏樹
15実験記録の整理得られ得た実験結果についてグループディスカッション(考察)を行う得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 1
項目
分子生物実験の基本操作1・器具の取り扱い
内容
マイクロピペット、pH測定機器、試薬秤量機器、蒸気滅菌機器の使用方法を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 2
項目
分子生物実験の基本操作2・試薬作成
内容
実験記録(ノート記述)の方法を学ぶ。実習に用いる基本的な試薬類を作成する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 3
項目
分子生物実験の基本操作3・培地作成
内容
緑藻類や大腸菌用の培地作成を作成する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 4
項目
遺伝子情報の扱い1・遺伝子クローニングシミュレーション
内容
遺伝子クローニングソフトウェアの基本操作方法を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 5
項目
遺伝子情報の扱い2・生物種間ホモログ遺伝子の検索
内容
生物種間ホモログ遺伝子の検索方法を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 6
項目
DNA実験の基本操作1・PCR法と電気泳動
内容
サーマルサイクル法(PCR法)による遺伝子増幅およびDNA電気泳動の操作を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 7
項目
DNA実験の基本操作2・遺伝子クローニング
内容
遺伝子クローニングによるプラスミド構築および大腸菌形質転換の操作を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 8
項目
DNA実験の基本操作3・プラスミドの精製と処理
内容
大腸菌からのプラスミド抽出および各種酵素反応によるプラスミドの処理方法を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 9
項目
緑藻実験の基本操作1・培養
内容
モデル緑藻の培養および増殖率の評価(生長曲線の記録)を行う
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 10
項目
緑藻実験の基本操作2・形質転換
内容
モデル緑藻の形質転換手法について理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 11
項目
緑藻実験の基本操作3・光合成測定
内容
光合成活性(クロロフィル蛍光)測定法の基本原理を理解し、機器操作法を習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 12
項目
タンパク質実験の基本操作1・試薬調整
内容
タンパク質実験の基本を理解し、実験に必要な試薬類を作成する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 13
項目
タンパク質実験の基本操作2・タンパク質抽出
内容
緑藻からのタンパク質抽出手法を習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 14
項目
タンパク質実験の基本操作3・電気泳動
内容
タンパク質電気泳動法(SDS-PAGE)による緑藻由来タンパク質の定性・定量手法を理解し、習得する
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹
No. 15
項目
実験記録の整理
内容
得られ得た実験結果についてグループディスカッション(考察)を行う
担当者
得津 隆太郎
八木 宏樹

到達目標

微細藻類を用いた生理学・分子生物学的実験の基本技術を習得する。

評価方法

実験レポートの作成(70%)、実験に対する取組姿勢や態度(30%)

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:参考書を随時紹介するので読むこと。実習内容に関わる事項を文献やインターネットなどで調べる。
復習:実習で行った操作をノートにまとめ、それをもとに自己学習する。実験操作は基本的なテクニックを習得したのちに、自分で興味を持って最新の技術を自分で調べ発展させ、問題に対して多角的にアプローチできるものであることを理解する。

その他注意事等

積極的に実習に参加して下さい。特に複数回にまたがる実習内容については、実験技術を習得するためにも全て参加することを推奨します。質問などは、実習中あるいは実習後に聞いてください。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書(なし)
参考書バイオ実験イラストレイテッド1学研メディカル秀潤社
参考書バイオ実験イラストレイテッド2学研メディカル秀潤社
参考書バイオ実験イラストレイテッド3+学研メディカル秀潤社
参考書バイオ実験イラストレイテッド5学研メディカル秀潤社
参考書バイオインフォマティクス入門日本バイオインフォマティクス学会/編慶應義塾大学出版会
参考書Web連携テキスト バイオインフォマティクス門田幸二・清水謙多郎・岸野洋久・寺田 透 共編著培風館
教科書
署名
著者・編者
発行所
参考書
署名
バイオ実験イラストレイテッド1
著者・編者
発行所
学研メディカル秀潤社
参考書
署名
バイオ実験イラストレイテッド2
著者・編者
発行所
学研メディカル秀潤社
参考書
署名
バイオ実験イラストレイテッド3+
著者・編者
発行所
学研メディカル秀潤社
参考書
署名
バイオ実験イラストレイテッド5
著者・編者
発行所
学研メディカル秀潤社
参考書
署名
バイオインフォマティクス入門
著者・編者
日本バイオインフォマティクス学会/編
発行所
慶應義塾大学出版会
参考書
署名
Web連携テキスト バイオインフォマティクス
著者・編者
門田幸二・清水謙多郎・岸野洋久・寺田 透 共編著
発行所
培風館