到達目標
１ 実験課題を理解し、必要な知識・技術を適切に用いて、決められた時間内に計画的に実験を終え、期限内に報告書を提出できる
２ 得られたデータを正確に解析し、考察できる
３ 図表を用いて得られた成果を日本語で正確に分かりやすく説明できる
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 |
| 評価項目1 | 実験課題を理解し、必要な知識・技術を適切に用いて、決められた時間内に計画的に実験を終え、期限内に報告書を提出できる． | 実験課題を理解し、必要な知識・技術を適切に用いて、決められた時間内に計画的に実験を終え、期限内に報告書を提出できる． | 実験課題を理解し、必要な知識・技術を適切に用いて、決められた時間内に計画的に実験を終えることができない。報告書が期限内に提出できない、またはできたとしても報告書の内容が参考書を写した内容（主旨）になっている、課題回答に不足があるなど報告書の体をなしていない． |
| 評価項目2 | 得られたデータを正確に解析し、深く考察できる． | 得られたデータを正確に解析し、考察できる． | 得られたデータを正確に解析できない． |
| 評価項目3 | 適切な最小限の図表を効果的に配置し、得られた成果を正しく分かりやすい日本語で記述できる． | 適切な図表を用いて、得られた成果を正しく分かりやすい日本語で記述できる． | 得られた成果を正しく分かりやすい日本語で記述できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
生物工学の基礎となる酵素実験，微生物工学実験の方法を習得するとともに，実験を通して，酵素精製・評価，微生物工学の基礎を習得する．
授業の進め方・方法:
本実験は酵素実験と微生物工学実験からなる．
実験の最初に実験のフロー図を板書し，説明してもらうので，実験の予習は欠かさないこと．また，実験の内容および操作に関する試験を行うので学習しておくこと．
実験は1班が3－4人の班に分け，班内で協力しながら実験を行う．
注意点:
【酵素実験】
酵素実験に必要な基本的な知識は4年次の生体触媒工学で習得済みの内容である．また，今回用いる試料は4年次の生物反応工学実験の硫安沈澱物である．酵素精製（硫安沈澱法を含む）について，理解度が不十分な学生はしっかり復習し，酵素精製の考え方を身に付けておくこと．
【微生物工学実験】
4年次の生物工学実験で基礎的な無菌操作は習得しており，実験内容は生体触媒工学，生物工学，微生物工学で習得した知識を活用するものである．このため関連科目の復讐を十分に行うこと．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オリエンテーション1 |
微生物の測定，応用に関する実験の概要が理解できる．
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| 2週 |
固定化酵母の作成 |
ゲル包括法により酵母の固定化ができる．固定化した酵母の細胞数が測定できる．
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| 3週 |
固定化酵母によるアルコール発酵 |
米やグルコースを発酵原料にし，固定化酵母を使ったアルコール発酵の一連の操作ができる．
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| 4週 |
発酵生産物の分析 |
発酵物の残糖量，pH，二酸化炭素発生量，酸度などの分析，計算ができる．
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| 5週 |
河川水中の細菌及び大腸菌群検査 |
標準寒天培地やデスオキシコレート培地を無菌的に調製し，サンプル中の細菌数，大腸菌群数が測定できる．
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| 6週 |
加熱による細菌の殺菌試験 |
サンプルを様々な条件で加熱処理し，細菌数を測定できる．細菌の熱に対する挙動について考察できる．
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| 7週 |
試験及びレポート整理 |
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| 8週 |
オリエンテーション2 |
酵素精製，加瀬活性評価に関する実験の概要が理解できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
酵素精製実験（カラムクロマトグラフィーによる精製1） |
クロマトグラフィー法により，目的の生体物質（今回は酸性ホスファターゼ）が精製（分離）できる．
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| 10週 |
酵素精製実験（カラムクロマトグラフィーによる精製2） |
クロマトグラフィー法により，目的の生体物質（今回は酸性ホスファターゼ）が精製（分離）できる．
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| 11週 |
酵素評価実験（比活性測定） |
酵素の活性を定量的に調べることができる．分光分析法を用いて，生体物質（本酵素反応の生成物質）を定量することができる．精製の各段階での活性を算出でき，比活性を算出して，酵素の精製を考察することができる．
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| 12週 |
酵素評価実験（SDS－PAGE1） |
電気泳動法により，目的の生体物質（今回は酸性ホスファターゼ）が分離できる．
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| 13週 |
酵素評価実験（SDS－PAGE2、MALDITOF／MS） |
SDS－PAGEにより，目的の生体物質分離できる．
MALDITOF／MSにより，目的の生体物質の分子量測定ができる．
SDS－PAGE，MALDITOF／MSにより，目的の生体物質の構造を考察できる．
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| 14週 |
試験及びレポート整理 |
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| 15週 |
レポート，試験返却及び器具の後片付 |
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| 16週 |
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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 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 3 | |
| 事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | |
| 測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | |
| 有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | |
| レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | |
| ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | |
| 基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | |
| 試薬の調製ができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 化学・生物系分野【実験・実習能力】 | 生物工学実験 | 光学顕微鏡を取り扱うことができ、生物試料を顕微鏡下で観察することができる。 | 4 | |
| 滅菌・無菌操作をして、微生物を培養することができる。 | 4 | |
| 適切な方法や溶媒を用いて、生物試料から目的の生体物質を抽出し、ろ過や遠心分離等の簡単な精製ができる。 | 4 | |
| 分光分析法を用いて、生体物質を定量することができる。 | 4 | |
| クロマトグラフィー法または電気泳動法によって生体物質を分離することができる。 | 4 | |
| 酵素の活性を定量的または定性的に調べることができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 20 | 0 | 0 | 0 | 80 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 80 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |