バイオテクノロジー

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 バイオテクノロジー
科目番号 CE049 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 応用物質工学専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 後期:1
教科書/教材 Essential 細胞生物学/南江堂、ブルース有機化学概説第3版/化学同人
担当教員 冨永 伸明

到達目標

1.セントラルドグマと関連付けて、遺伝子の構造と関連付けて理解している。
2.遺伝子操作(DNA操作)、遺伝子組換え技術・ゲノム編集の原理、手法について理解している。
3.細胞周期について理解し、細胞操作(fucci法など)と関連付けて説明できる。
4.実験手法としての遺伝学を理解している。

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セントラルドグマと関連付けて、遺伝子の構造と関連付けて理解し、説明できる。セントラルドグマと関連付けて、遺伝子の構造と関連付けて概ね理解している。セントラルドグマと関連付けて、遺伝子の構造と関連付けて理解できていない。
評価項目2遺伝子操作(DNA操作)、遺伝子組換え技術の原理、手法について理解し、説明できる。遺伝子操作(DNA操作)、遺伝子組換え技術の原理、手法について概ね理解している。遺伝子操作(DNA操作)、遺伝子組換え技術の原理、手法について理解していない。
評価項目3細胞周期について理解し、細胞操作と関連付けて説明できる。細胞周期について概ね理解し、細胞操作と関連付けても概ね理解している。細胞周期、細胞操作について理解できていない。
評価項目4実験手法としての遺伝学を理解し、説明できる。実験手法としての遺伝学を概ね理解している。実験手法としての遺伝学を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2 説明 閉じる
学習・教育到達度目標 B-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
遺伝子とは遺伝情報を担う構造単位で、遺伝形質を規定する因子をいう。現在では、遺伝子の本体はデオキシリボ核酸(DNA)(リボ核酸の場合もある)の一定の領域の塩基配列によって規定されていることが明らかとなっている。遺伝子工学とは、ある生物種からDNAを得て、それを別のDNAと試験管内で自由に組換え、最終的に生物雑種をつくることである。しかし、自由に組み換えるといっても巨大な染色体を自由に組み換えて生物雑種をつくりあげることは非常に困難である。このため、遺伝子組換えでは、染色体よりも非常に小さなDNAを予め精巧に作っておき、これを目的とするDNAを組換え反応によりつなげることにより実現している。本講義では、遺伝子の構造、機能、遺伝子操作、細胞操作、遺伝子の分子機構について講義を行う。この科目では研究所で研究業務を担当していた教員がその経験を活かし、遺伝子工学の専門知識、そして最新の研究開発の手法等について講義形式で授業を行うものである。
SDGs:9産業と技術革新の基盤をつくろう に対応
授業の進め方・方法:
講義を主とするが,グループによる討議も行う予定であるので、シラバスに授業内容、到達目標が記載してあるので、該当箇所は予習して授業に臨むこと。
教科書には該当箇所の問題があるので、各人で解き進めて、内容の理解の定着をはかること。時折、該当箇所の問題を配布するので、各人で解き進めて、内容の理解の定着をはかること。
注意点:
本科の生物系および化学系の科目は本科目修得の基礎となるので、これらの科目の理解度が低い学生は、理解度も十分にあげておくこと。定期試験100%で評価し,60点以上を合格とする.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス
DNAと染色体
DNAの構造と機能を理解し、説明できる。
真核生物の染色体構造について理解し、説明できる。
2週 DNAの複製、修復、組換え DNA複製、DNA修復、相同組換えについて理解し、説明できる。
3週 DNAからタンパク質へ DNAからRNAへ(転写)について理解し、説明できる。RNAからタンパク質へ(翻訳)について理解し、説明できる。
4週 発現ベクターの構造及び組換えタンパク質の発現、組換えDNA実験の安全性確保と法規制 目的に応じた発現ベクターを選択でき、組み換えDNA実験の安全性確保を理解している。
5週 タンパク質の精製と分離 組み換えタンパク質の分離と精製、プロテオーム解析を理解して、説明できる。
6週 遺伝子工学の応用 発光・蛍光タンパク質の利用と応用を理解して、説明できる。
7週 遺伝子とゲノム編集 ゲノム編集の原理と応用を理解して、説明できる。
8週 中間試験
4thQ
9週 細胞周期 細胞周期、細胞周期制御系を説明できる。S期、M期を説明できる。
10週 細胞周期 有糸分裂、細胞質分裂を説明できる。FucciやFACSによる細胞周期の分析方法を理解して、説明できる。
11週 体細胞核のリプログラミング クローン技術やES細胞、iPS細胞を理解して、説明できる。
12週 遺伝学・特定の遺伝子の不活性化 遺伝学、特に逆遺伝学法であるノックアウト法やRNAi法を理解して、説明できる。
13週 性と遺伝学 実験手法としての遺伝学を理解し、説明できる。メンデルと遺伝の法則を説明できる。性の恩恵について説明できる。減数分裂と受精を説明できる。
14週 産業界における遺伝子工学の利用 ヒトゲノムの多型解析や遺伝子工学手法を用いた医薬品や食品の実例を理解して、説明できる
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説 テストの範囲の内容で理解不足であったところ(テストで明確化されたところ)の内容を正確に理解する。

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

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10000000100
基礎的能力500000050
専門的能力500000050
分野横断的能力0000000