微生物工学

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 微生物工学
科目番号 0099 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義・演習 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 微生物学・青木健次・化学同人
担当教員 十亀 陽一郎

到達目標

① 微生物の増殖曲線がわかり、各段階で起きている現象を説明できる。
② 生物及び微生物の分類と系統がわかり、代表的微生物を正しく分類、表記できる。
③ 微生物の工業的利用がわかり、生物生産を微生物の種類や特徴と関連づけることができる。
④ 生命(微生物)の誕生と進化がわかりこれに関連した実験研究を交えて正しく説明できる。

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
微生物の分類と細胞構造各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
微生物と環境各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
古来より人類が行ってきた微生物の利用法から、現在の遺伝子組換え微生物を用いた物質生産まで、幅広く学習する。微生物利用プロセスは、環境保護の点からも期待されているので、この点からも解説する。
授業の進め方・方法:
中間試験は50分間の試験を実施する。期末試験は50分間の試験を実施する。
原則定期試験の成績を100%で評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
微生物は我々の生活に欠かすことの出来ない存在であり、微生物工学に基づく製品は、食品を中心に必須のものとなっている。身近な学問として取り組んでもらいたい。自学自習の確認方法:自学自習のための課題を出す。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 微生物の歴史(1) 微生物の歴史について
2週 微生物の歴史(2) 微生物をグループに分ける
3週 微生物細胞の構造(1) 細胞壁
4週 微生物細胞の構造(2) グラム陽性菌とグラム陰性菌
5週 微生物細胞の構造(3) 細胞膜
6週 微生物細胞の構造(4) 運動器官
7週 微生物細胞の構造(5) その他の構造
8週 微生物の増殖と栄養源(1) 増殖と培地
2ndQ
9週 微生物の増殖と栄養源(2) 栄養源
10週 微生物の増殖と環境因子(1) 酸素分子
11週 微生物の増殖と環境因子(2) 水素イオン濃度・温度
12週 微生物操作法(1) 滅菌と無菌操作・微生物の単離
13週 微生物操作法(2) 微生物の保存と培養
14週 増殖曲線 増殖曲線
15週 試験解説・増殖速度論 復習・増殖速度論
16週
後期
3rdQ
1週 微生物の遺伝子 微生物の遺伝子
2週 遺伝情報の発現 遺伝情報の発現
3週 ウイルス(1) ウイルスの構造
4週 ウイルス(2) 微生物の遺伝子操作におけるウイルスの利用
5週 微生物による物質循環(1) 土壌微生物・炭素循環
6週 微生物による物質循環(2) 窒素循環・硫黄循環
7週 微生物による物質循環(3) 物質循環の復習
8週 微生物による環境浄化(1) 後期中間試験の解説・活性汚泥法
4thQ
9週 微生物による環境浄化(2) バイオレメディエーション法
10週 生体触媒の固定化(1) 生体触媒・微生物細胞の固定化
11週 生体触媒の固定化(2) 免疫・標識免疫側泳法
12週 微生物と抗生物質 抗生物質・抗生物質に対する耐性
13週 微生物と病気(1) 伝染病・感染症・食中毒
14週 微生物と病気(2) インフルエンザウイルス
15週 試験解説 総復習
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
専門的能力分野別の専門工学化学・生物系分野生物化学タンパク質、核酸、多糖がそれぞれモノマーによって構成されていることを説明できる。4
生体物質にとって重要な弱い化学結合(水素結合、イオン結合、疎水性相互作用など)を説明できる。4
単糖と多糖の生物機能を説明できる。4
単糖の化学構造を説明でき、各種の異性体について説明できる。4
グリコシド結合を説明できる。4
多糖の例を説明できる。4
脂質の機能を複数あげることができる。4
トリアシルグリセロールの構造を説明できる。脂肪酸の構造を説明できる。4
リン脂質が作るミセル、脂質二重層について説明でき、生体膜の化学的性質を説明できる。4
タンパク質の機能をあげることができ、タンパク質が生命活動の中心であることを説明できる。4
タンパク質を構成するアミノ酸をあげ、それらの側鎖の特徴を説明できる。4
アミノ酸の構造とペプチド結合の形成について構造式を用いて説明できる。4
タンパク質の高次構造について説明できる。4
ヌクレオチドの構造を説明できる。4
DNAの二重らせん構造、塩基の相補的結合を説明できる。4
DNAの半保存的複製を説明できる。4
RNAの種類と働きを列記できる。4
コドンについて説明でき、転写と翻訳の概要を説明できる。4
酵素の構造と酵素-基質複合体について説明できる。4
酵素の性質(基質特異性、最適温度、最適pH、基質濃度)について説明できる。4
補酵素や補欠因子の働きを例示できる。水溶性ビタミンとの関係を説明できる。4
解糖系の概要を説明できる。4
クエン酸回路の概要を説明できる。4
酸化的リン酸化過程におけるATPの合成を説明できる。4
嫌気呼吸(アルコール発酵・乳酸発酵)の過程を説明できる。4
各種の光合成色素の働きを説明できる。4
光化学反応の仕組みを理解し、その概要を説明できる。4
炭酸固定の過程を説明できる。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
アルコール発酵について説明でき、その醸造への利用について説明できる。4
食品加工と微生物の関係について説明できる。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
微生物を用いた廃水処理・バイオレメディエーションについて説明できる。4

評価割合

試験課題等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力10000000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000