Genetic Engineering

Course Information

College Gunma College Year 2024
Course Title Genetic Engineering
Course Code 5K018 Course Category Specialized / Compulsory
Class Format Lecture Credits Academic Credit: 2
Department 物質工学科 Student Grade 5th
Term First Semester Classes per Week 2
Textbook and/or Teaching Materials 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
Instructor OWADA Kyoko

Course Objectives

□遺伝子工学について、その概念と基礎を理解できる。
□遺伝子の発現機構とその調節について説明できる。
□遺伝子組換え技術の原理について理解できる。
□遺伝子組換え技術を用いた医薬品、遺伝子治療について説明できる。
□ゲノム編集とはどのような技術かわかる。

Rubric

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遺伝子の発現機構とその調節について説明できる遺伝子の発現機構とその調節について理解できる遺伝子の発現機構とその調節について説明できない
評価項目2遺伝子組換え技術の原理について説明できる遺伝子組換え技術の原理について理解できる遺伝子組換え技術の原理について説明できない
評価項目3遺伝子組換え技術を利用した医薬品、遺伝子治療について説明できる遺伝子組換え技術を利用した医薬品、遺伝子治療について理解できる遺伝子組換え技術を利用した医薬品、遺伝子治療について説明できない
評価項目4ゲノム編集技術が説明でき、ZFN、TALEN、CRISPR-Cas9の原理について説明できるゲノム編集技術が説明でき、ZFN、TALEN、CRISPR-Cas9について理解できるゲノム編集とはどのような技術か説明できない

Assigned Department Objectives

Teaching Method

Outline:
遺伝子工学について、その概念と基礎を理解し、遺伝子組換え技術の原理について学習する。
遺伝子組換え作技術を利用した医薬品、遺伝子治療について理解するとともに、バイオテクノロジーにおける遺伝子工学の正しい知識を定着させる。
Style:
講義および演習
Notice:
・本科目は学修単位なので、授業時間30時間に加えて、自学自習時間60時間が授業の前後に必要となります。具体的な学習内容は、授業で課するプリント学習および重点的に復習して欲しい項目についての配布資料です。
・疑問点はその場で質問するようにすること。

Characteristics of Class / Division in Learning

Active Learning
Aided by ICT
Applicable to Remote Class
Instructor Professionally Experienced

Course Plan

Theme Goals
1st Semester
1st Quarter
1st 遺伝物質としてのDNA 遺伝子の概念が理解できる。核酸の基本構造および遺伝物質の化学的性質が理解できる。
2nd セントラルドグマ、遺伝子組換え技術の誕生 アダプター仮説とtRNAの発見、mRNAの発見とセントラルドグマを理解できる。遺伝子組換え法の原理が理解できる。
3rd DNAを細工する酵素と制限酵素 制限と修飾がわかる。制限酵素の種類・遺伝子工学への利用についてわかる。DNAメチラーゼがわかる。各種ヌクレアーゼの特徴、DNAリガーゼによるDNAの連結についてわかる。
4th DNAポリメラーゼ DNAポリメラーゼの種類とDNA合成反応についてわかる。クレノウフラグメントがわかる。
5th RNAポリメラーゼ RNAポリメラーゼの種類と触媒するRNA合成反応がわかる。
6th 逆転写酵素、末端核酸付加酵素、リン酸化・脱リン酸化酵素 逆転写酵素とその反応、cDNA、TdT、BAP、CIPについてそれらの反応とともに理解している。
7th プラスミド プラスミドおよびプラスミドの種類がわかる。プラスミドベクターの基本構造がわかる。α相補の原理がわかる。
8th 中間試験 第1週から第7週までの学習内容および配布プリント等で学習した内容について理解しているか
2nd Quarter
9th バクテリオファージ バクテリオファージの基本構造と種類がわかる。λファージの生活環と複製のしくみがわかる。遺伝子組換えにおけるλファージベクターの利用についてわかる。
10th 大腸菌を宿主としたベクター系・遺伝子操作における宿主の性質 混成ベクターとして、コスミドベクター、ファージミドベクターがわかる。宿主として持つべき性質(制限性の欠如、組換え系の欠如、タンパク質分解系の欠如)を理解している。
11th 宿主の制限系と組換え系 大腸菌K-12株における代表的な制限系とそれを規定する遺伝子がわかる。組換えに関する遺伝子についてわかる。遺伝子型記述の原則がわかる。
12th 形質転換 大腸菌を宿主とした形質転換についてわかる。動物培養細胞の形質転換について各種転換方法がわかる。Tiプラスミドによる植物の形質転換法がわかる。
13th 遺伝子ライブラリーとクローニング ゲノムライブラリーとcDNAライブラリーがわかる。クローニングとは何かがわかる。
14th ウィルスベクターと遺伝子治療、遺伝子工学の医薬品への応用 ウィルスベクターの種類と特徴がわかる。遺伝子治療への応用についてわかる。遺伝子工学技術を利用した医薬品についてわかる。
15th ゲノム編集 ゲノム編集とはどのような技術かわかる。ZFN、TALEN,およびCRISPR-Cas9の原理がわかる。産業分野での応用について知る。
16th

Evaluation Method and Weight (%)

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他Total
Subtotal80000020100
基礎的能力4000001050
専門的能力4000001050
分野横断的能力0000000