生命工学

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 生命工学
科目番号 5K019 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 遺伝子工学ー基礎から応用までー:野島 博:東京化学同人:4-8079-0804-2
担当教員 大和田 恭子

到達目標

□発生工学・生殖工学について、その概念と基礎を理解できる。
□遺伝子組換え生物や医薬品、遺伝子治療について説明できる。
□再生医療とゲノム編集について理解できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1発生工学・生殖工学について、その概念について説明できる。発生工学・生殖工学について、その概念について理解できる。発生工学・生殖工学について、その概念について説明できない
評価項目2遺伝子組換え生物や医薬品、遺伝子治療について説明できる。遺伝子組換え生物や医薬品、遺伝子治療について理解できる。遺伝子組換え生物や医薬品、遺伝子治療について説明できない。
評価項目3再生医療とゲノム編集について説明できる。再生医療とゲノム編集について理解できる。再生医療とゲノム編集について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
発生工学・生殖工学について、その概念と基礎を理解し、関連技術の原理について学習する。
遺伝子組換え生物、医薬品、遺伝子治療について理解するとともに再生医療とゲノム編集についての知識を定着させる。
授業の進め方・方法:
講義および演習
注意点:
・授業を休まないこと
・ノートをしっかりとること
・疑問点はその場で質問すること

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 発生工学・生殖工学の歴史 動物の初期発生を理解し、キメラマウスからクローンマウスの誕生の歴史と技術を知る。
2週 クローン動物・トランスジェニック生物
クローン動物やトランスジェニック生物の作出技術について理解する。
3週 遺伝子ターゲティング、ノックアウト、ノックイン 遺伝子ノックアウトマウスの作出、Cre-loxP系と遺伝子ノックインを理解する。
4週 クローニング(1) ゲノムライブラリーとcDNAライブラリーの違いとそれらの作製について理解する。
5週 クローニング(2) サブトラクション、各種クローニング法を理解する。
6週 遺伝子と遺伝子産物の機能解析(1) さまざまな遺伝子導入法について原理を理解する。
7週 遺伝子と遺伝子産物の機能解析(2) 転写産物の解析法、発現タンパクの解析法
8週 遺伝子と遺伝子産物の機能解析(3) DNA結合配列の決定法
4thQ
9週 幹細胞、iPS細胞 幹細胞、EG細胞、ES細胞、iPS細胞について細胞系譜の観点とそれぞれの違い、生命工学への応用について理解する。
10週 遺伝子診断 ヒトゲノム間の相違の検出、遺伝子変異の検出法、コピー数多型
11週 遺伝子治療(1) 遺伝子治療の歴史と遺伝子治療の原理を理解する
12週 遺伝子治療(2) 各種ウィルスベクターについて理解する。遺伝子治療の実用化について知る。
13週 ゲノム編集の基礎 ゲノム編集の原理を理解する。人工DNA切断酵素(ZFN, TALEN)について理解する。ゲノム編集による遺伝子ノックアウトと遺伝子ノックインについて理解する。オフターゲットを理解する。
14週 ゲノム編集の応用 CRISPR-Casの作用機構、CRISPR-Cas9のゲノム編集への応用について理解する。
従来の技術に対する優れた点を理解する
15週 バイオテクノロジーの安全策と倫理的諸問題 遺伝子組換え技術のリスクと安全策を理解する
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力自然科学ライフサイエンス/アースサイエンスライフサイエンス/アースサイエンス生物の共通性と進化の関係について説明できる。4
専門的能力分野別の専門工学化学・生物系分野基礎生物原核生物と真核生物の違いについて説明できる。4
核、ミトコンドリア、葉緑体、細胞膜、細胞壁、液胞の構造と働きについて説明できる。4
葉緑体とミトコンドリアの進化の説について説明できる。4
DNAの構造について遺伝情報と結びつけて説明できる。4
遺伝情報とタンパク質の関係について説明できる。4
染色体の構造と遺伝情報の分配について説明できる。4
細胞周期について説明できる。4
分化について説明できる。4
ゲノムと遺伝子の関係について説明できる。4
細胞膜を通しての物質輸送による細胞の恒常性について説明できる。4
フィードバック制御による体内の恒常性の仕組みを説明できる。4
情報伝達物質とその受容体の働きを説明できる。4
免疫系による生体防御のしくみを説明できる。4
生物工学原核微生物の種類と特徴について説明できる。4
真核微生物(カビ、酵母)の種類と特徴について説明できる。4
微生物の増殖(増殖曲線)について説明できる。4
微生物の育種方法について説明できる。4
微生物の培養方法について説明でき、安全対策についても説明できる。4
抗生物質や生理活性物質の例を挙げ、微生物を用いたそれらの生産方法について説明できる。4

評価割合

試験発表相互評価小テストポートフォリオその他合計
総合評価割合800010010100
基礎的能力400050550
専門的能力400050550
分野横断的能力0000000