概要:
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。
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
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
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。
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| 2週 |
セントラルドグマ |
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。
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| 3週 |
遺伝子組換え技術の誕生 |
遺伝子組換え法の原理が理解できる。
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| 4週 |
制限酵素 |
制限と修飾、制限酵素の種類・遺伝子工学への利用についてわかる。
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| 5週 |
DNAを細工する酵素 |
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。
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| 6週 |
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。
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| 7週 |
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。
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| 8週 |
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。
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| 2ndQ |
| 9週 |
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
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| 10週 |
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。
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| 11週 |
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。
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| 12週 |
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。
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| 13週 |
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。
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| 14週 |
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。
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| 15週 |
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。
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| 16週 |
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| 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 | |
| 脂質の機能を複数あげることができる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |