概要:
生物工学の基礎となるタンパク質工学実験，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，タンパク質精製・評価，微生物工学の基礎を習得する．
授業の進め方・方法:
本実験はタンパク質工学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．
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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 |
タンパク質の精製，精製物の評価に関する実験の概要が理解できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
カラム作成 |
タンパク質を生成するためのカラムを調製できる．
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| 10週 |
タンパク質精製実験（塩析，等電点沈殿，遠心分離など） |
塩析，等電点沈殿，遠心分離などの操作によりタンパク質が分離できる．
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| 11週 |
タンパク質精製実験（カラムクロマトグラフィーによる精製） |
クロマトグラフィー法により，タンパク質が精製できる．
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| 12週 |
精製したタンパク質の電気泳動（分離ゲルの作製） |
精製したタンパク質を評価するためのSDS-PAGE用の分離ゲルの調整ができる．
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| 13週 |
精製したタンパク質の電気泳動（SDS－PAGE） |
電気泳動法により，SDS-PAGEにより精製したタンパク質の電気泳動を行い，評価ができる．
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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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| 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 | |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 4 | 後7,後14 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 4 | 後7,後14 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 4 | 後7,後14 |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 4 | 後7,後14 |
| 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 | 後2 |
| 滅菌・無菌操作をして、微生物を培養することができる。 | 4 | 後2,後5,後6 |
| 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 | 後4,後10 |
| 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 | 後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 | 後10,後11,後12,後13 |