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教員名 : 芳賀 健
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授業コード
510910
オムニバス
科目名
分子生物学
科目名(英語)
Molecular Biology
配当学年
2年
単位数
2単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
木曜2限
対象学科
基_応用,基_環生
コース
科目区分
専門科目
必選の別
選択科目
担当者
芳賀 健
教室
3-227
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
近年様々な分野で遺伝子工学技術が用いられており、その中には、すでに私たちの日常生活に取り入れられているものもある。本科目では、学生が遺伝子工学の基盤となる背景を理解するために、DNAと遺伝子の関係、DNAの構造、遺伝子の転写と翻訳の仕組み、突然変異、遺伝子発現調節のメカニズムなどを学修する。さらに、学生が遺伝子工学技術を理解するために必要な具体的な内容も扱う。
達成目標1
DNAと遺伝子の関係やDNAの複製の仕組みを説明できる【20%】
達成目標2
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法の原理を説明できる【20%】
達成目標3
遺伝子の転写と翻訳の仕組みについて説明できる【20%】
達成目標4
突然変異と突然変異の検出方法について説明できる【20%】
達成目標5
遺伝子発現の仕組みを説明できる【20%】
達成目標6
達成目標7
アクティブラーニング
ディスカッション
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
ガイダンス後に、遺伝物質としてのDNAの発見とDNAの構造について学修する。
「生物学1」や「生物学2」で扱った内容を復習し、テキスト第10章のP.157〜P.175を読んで遺伝物質であるDNAの発見とDNAの構造について調べておくこと(2時間)。DNAが遺伝物質として働くことを明らかにした研究や、DNAの構造について復習すること(1時間)。
第2回
DNAの複製の仕組みを学修する。
テキスト第10章のP.176〜P.197を読んで、DNAの複製の仕組みについて調べておくこと(1時間)。DNAの複製の具体的な仕組みについて復習すること(1時間)。
第3回
DNAの修復機構とPCR法について学修する。
テキスト第10章のP.198〜P.216を読んで、DNAの修復機構とPCR法について調べておくこと(1時間)。DNAの修復機構の具体的な仕組みとPCR法の原理について復習すること(1時間)。
第4回
遺伝子の転写の仕組みについて学修する。
テキスト第11章のP.217〜P.237を読んで、遺伝子の転写の仕組みについて調べておくこと(1時間)。一遺伝子一酵素説と分子生物学のセントラルドグマについて復習すること(1時間)。
第5回
遺伝暗号と真核生物における遺伝子発現について学修する。
テキスト第11章のP.238〜P.256を読んで、遺伝暗号と真核生物における遺伝子発現について調べておくこと(1時間)。遺伝暗号と核酸ハイブリダイゼーションについて復習すること(1時間)。
第6回
タンパク質への翻訳の仕組みについて学修する。
テキスト第11章のP.257〜P.277を読んで、タンパク質への翻訳の仕組みついて調べておくこと(1時間)。翻訳の仕組みと翻訳後修飾について復習すること(1時間)。
第7回
シグナル配列と突然変異について学修する。
テキスト第11章のP.278〜P.286と第12章もP.287〜P.297を読んで、シグナル配列とDNAの突然変異について調べておくこと(1時間)。タンパク質の翻訳後修飾と点突然変異について復習すること(1時間)。
第8回
突然変異と病気の関係について学修する。
テキスト第12章のP.298〜P.317を読んで、突然変異と病気の関係について調べておくこと(1時間)。突然変異によって起こる病気の仕組みについて復習すること(1時間)。
第9回
突然変異の検出方法を学修する。
テキスト第12章のP.317〜P.339を読んで、突然変異の検出方法について調べておくこと(1時間)。突然変異の検出に使用される具体的な方法とその原理について復習すること(1時間)。
第10回
遺伝子のスクリーニング方法と遺伝子治療について学修する。
テキスト第12章のP.339〜P.356を読んで、遺伝子のスクリーニング方法と遺伝子治療について調べておくこと(1時間)。病気を検出する遺伝子スクリーニングの具体的な方法とその原理について復習すること(1時間)。
第11回
原核生物における遺伝子の発現調節について学修する。
テキスト第13章のP.357〜P.375を読んで、原核生物における遺伝子の発現調節について調べておくこと(1時間)。lacオペロンの仕組みについて復習すること(1時間)。
第12回
真核生物とウイルスにおける遺伝子の発現調節について学修する。
テキスト第13章のP.375〜P.397を読んで、真核生物とウイルスにおける遺伝子の発現調節について調べておくこと(1時間)。複雑な真核生物の遺伝子発現の制御機構とウイルスの遺伝子発現調節について復習すること(1時間)。
第13回
エピジェネティクスについて学修する。
テキスト第13章のP.397〜P.410を読んで、エピジェネティクスについて調べておくこと(1時間)。DNAのメチル化とタンパク質修飾が遺伝子発現に与える影響ついて復習すること(1時間)。
第14回
真核生物における遺伝子発現の転写後制御について学修する。
テキスト第13章のP.410〜P.422を読んで、真核生物における遺伝子発現の転写後制御について調べておくこと(1時間)。RNAスプライシング、RNA干渉、タンパク質分解について復習すること(1時間)。
課題等に対するフィードバック
扱った課題や小テストについては、授業内で解説する。
評価方法と基準
期末試験(30%)、小テストや課題および授業への取り組み(70%)。それらの割合で評価を行い、60点以上で合格とする。
テキスト
デイヴィッド・サダヴァ他 (著)、 中山 千春 (監訳・翻訳)、 石崎 泰樹 (監訳・翻訳)、小松佳代子(翻訳)『カラー図解 アメリカ版 新・大学生物学の教科書 第2巻 分子遺伝学』講談社(2021年)【ISBN:978-4-06-513744-4】
参考図書
・デイヴィッド・サダヴァ他 (著)、 中山 千春 (監訳・翻訳)、 石崎 泰樹 (監訳・翻訳)、小松佳代子(翻訳)『カラー図解 アメリカ版 新・大学生物学の教科書 第1巻 細胞生物学』講談社(2021年)【ISBN:978-4-06-513743-7】
・デイヴィッド・サダヴァ他 (著)、 中山 千春 (監訳・翻訳)、 石崎 泰樹 (監訳・翻訳)、小松佳代子(翻訳)『カラー図解 アメリカ版 新・大学生物学の教科書 第3巻 生化学・分子生物学』講談社(2021年)【ISBN:978-4-06-513745-1】 科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
1学年の秋学期に開講した「生物学2」を履修した上で本科目を履修するように計画されている。「生物学2」の内容を踏まえ、さらに応用的な要素を含む本科目を学修することで、より高度な内容の「生化学」(2学年秋学期開講)などの生物系分野の理解を促すことが本科目の位置づけである。また、「応用生物工学実験」といった生物工学系の実験科目に関連した内容も含んでいる。
履修登録前の準備
1学年の秋学期に開講した「生物学2」で扱った内容を復習しておくこと。遺伝物質としてのDNA、遺伝子の転写と翻訳、突然変異の仕組み、様々な遺伝子発現の制御機構について調べておくこと。用いるテキストを事前に読み、分からない専門用語について調べておくこと。
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