生体における主な高分子の構造と機能の他に、遺伝子が歴史に登場してきた背景を理解できる。さらに 科学的および討論のできる論理的思考を培い、生体高分子、特に遺伝子の構造と機能について理解 する。最終的には、生命や生命現象に関わる分子の働きやそのメカニズムを理解する。
概要:
授業導入期で生命とはなにかについて考察しながら、分子生物学はどんな学問なのかを学ぶ。次いで、生命現象のしくみを学び、DNA、RNA、タンパク質についての性質やその生体内合成について学ぶ。さらに、それぞれの高分子と細胞内代謝との関連について理解を深める。
授業の進め方・方法:
a. 授業ノートをしっかりとること。
b. 質問時間を設けるため、解らないことがあれば授業時間内にみんなのまえで質問すること。
c. 教科書以外の参考図書からのコピーや論文の別刷りなど、理解するのに便利な資料を適宜配布する
注意点:
事前学習
d. 生物学、生物化学、酵素工学、応用微生物学の復習を事前に行うこと。
.事後学習
e. 授業中に取ったノートだけではなく、教科書や配布資料をしっかり復習すること。
f. 必要に応じて、インターネットや図書館を用いて授業で習ったことに関係する情報を調べること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
生物の基本概念と基本構造 |
このような分子生物学の学問領域の特性を正しく捕らえるために、はじめに生命体と生命現象について理解する必要がある。ここから、分子生物学はどんな学問なのか、そして生命現象の研究においてのその位置づけについて理解する。
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| 2週 |
生物多様性と進化 |
このような分子生物学の学問領域の特性を正しく捕らえるために、はじめに生命体と生命現象について理解する必要がある。ここから、分子生物学はどんな学問なのか、そして生命現象の研究においてのその位置づけについて理解する。
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| 3週 |
分子生命科学の分野対象 |
このような分子生物学の学問領域の特性を正しく捕らえるために、はじめに生命体と生命現象について理解する必要がある。ここから、分子生物学はどんな学問なのか、そして生命現象の研究においてのその位置づけについて理解する。
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| 4週 |
生体の高分子：DNAとRNA |
生命体の基本的な高分子（タンパク質、核酸）の構造に秘められた意義を知るために、構造を維持している分子間相互作用とはどのようなものか、また個々の高分子の構造にはどのような特徴があるか等について分析を加えながら機能との関係について学ぶ。また、DNAの複製機構について学ぶ。
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| 5週 |
生命現象とタンパク質 |
生命体の基本的な高分子（タンパク質、核酸）の構造に秘められた意義を知るために、構造を維持している分子間相互作用とはどのようなものか、また個々の高分子の構造にはどのような特徴があるか等について分析を加えながら機能との関係について学ぶ。また、DNAの複製機構について学ぶ。
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| 6週 |
核酸の構造とDNAの複製 |
生命体の基本的な高分子（タンパク質、核酸）の構造に秘められた意義を知るために、構造を維持している分子間相互作用とはどのようなものか、また個々の高分子の構造にはどのような特徴があるか等について分析を加えながら機能との関係について学ぶ。また、DNAの複製機構について学ぶ。
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| 7週 |
核酸の構造とDNAの複製 |
生命体の基本的な高分子（タンパク質、核酸）の構造に秘められた意義を知るために、構造を維持している分子間相互作用とはどのようなものか、また個々の高分子の構造にはどのような特徴があるか等について分析を加えながら機能との関係について学ぶ。また、DNAの複製機構について学ぶ。
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| 8週 |
DNA複製原理に基づくバイオテクノロジー |
今まで勉強したものについての理解度をテストする。試験時間が50分とします。また、手書きのものに限る授業ノートの持ち込みを許す。残りの40分は、試験問題の解答やそれらについての授業・議論をする。
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験
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| 10週 |
遺伝子の発現：セントラルドグマ・生物の階層性・細胞説 |
遺伝情報を担うDNAとRNAについて、それぞれの遺伝物質としての役割とその性質を、歴史的な実験結果を基に考察する。遺伝情報を担うDNAから、生命体の主成分の分子であるタンパク質になるまでの分子反応について学び、それに加えて細胞分裂やメンデル遺伝など「分子」と「生命」を繋ぐ「遺伝」についての原理を学ぶことで、「遺伝情報」という抽象的なものと、物理的の実態をもつ「生命体」との繋がりについて理解する。
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| 11週 |
遺伝子の発現：セントラルドグマ・生物の階層性・細胞説 |
遺伝情報を担うDNAとRNAについて、それぞれの遺伝物質としての役割とその性質を、歴史的な実験結果を基に考察する。遺伝情報を担うDNAから、生命体の主成分の分子であるタンパク質になるまでの分子反応について学び、それに加えて細胞分裂やメンデル遺伝など「分子」と「生命」を繋ぐ「遺伝」についての原理を学ぶことで、「遺伝情報」という抽象的なものと、物理的の実態をもつ「生命体」との繋がりについて理解する。
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| 12週 |
遺伝子の発現：転写とその仕組み |
遺伝情報を担うDNAとRNAについて、それぞれの遺伝物質としての役割とその性質を、歴史的な実験結果を基に考察する。遺伝情報を担うDNAから、生命体の主成分の分子であるタンパク質になるまでの分子反応について学び、それに加えて細胞分裂やメンデル遺伝など「分子」と「生命」を繋ぐ「遺伝」についての原理を学ぶことで、「遺伝情報」という抽象的なものと、物理的の実態をもつ「生命体」との繋がりについて理解する。
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| 13週 |
遺伝子の発現：翻訳とその仕組み |
遺伝情報を担うDNAとRNAについて、それぞれの遺伝物質としての役割とその性質を、歴史的な実験結果を基に考察する。遺伝情報を担うDNAから、生命体の主成分の分子であるタンパク質になるまでの分子反応について学び、それに加えて細胞分裂やメンデル遺伝など「分子」と「生命」を繋ぐ「遺伝」についての原理を学ぶことで、「遺伝情報」という抽象的なものと、物理的の実態をもつ「生命体」との繋がりについて理解する。
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| 14週 |
ゲノムとは |
生命の青写真と言われているゲノムについて学ぶ。
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| 15週 |
ゲノム構造と遺伝子 |
生命の青写真と言われているゲノムについて学ぶ。
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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 | 基礎生物 | 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理解している。 | 4 | |
| 免疫系による生体防御のしくみを理解している。 | 4 | |
| 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）の化学を理解している。 | 4 | |
| グリコシド結合を説明できる。 | 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理解している。 | 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理解している。 | 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理解している。 | 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 | |
| タンパク質の立体構造（一次・二次・三次・四次構造）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理解している。 | 4 | |
| DNAの半保存的複製を説明できる。 | 4 | |
| 酵素の構造と酵素-基質複合体について理解している。 | 4 | |
| 酵素の性質（基質特異性、最適温度、最適pH、基質濃度）について理解している。 | 4 | |