微生物工学Ⅰ

科目基礎情報

学校	北九州工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	微生物工学Ⅰ
科目番号	0172	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	生産デザイン工学科（物質化学コース）	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	「微生物学 (基礎生物学テキストシリーズ 4)」 青木 健次 (化学同人)
担当教員	前田 憲成,松嶋 茂憲,川原 浩治

到達目標

本授業では、微生物を活用したモノづくりを理解するために，微生物の特性や機能などに関する基礎知識を学ぶことを目的とする。 微生物は産業上有用な酵素や抗生物質などの生産、 発酵食品の製造などに利用されている。また、近年、環境浄化のために、さまざな有害物質を微生物によって分解する試みなどもある。これらの産業利用や環境浄化など，微生物が持つ優れた機能を理解するための基礎，微生物の種類と同定法，代謝などについて学習する。

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	微生物の分類(真核原、ウイルス等) を具体例を挙げて生物学的に理解できる。	微生物の分類(真核原、ウイルス等) が生物学的に理解できる。	微生物の分類(真核原、ウイルス等) が生物学的に理解できない。
評価項目2	微生物の代謝活動を化学反応の全体として化学的に理解できる。	微生物の代謝活動を化学的に理解できる。	微生物の代謝活動を化学的に理解できない。
評価項目3	産業利用における代謝を生物学的に具体例をいくつか挙げて理解できる。	産業利用における代謝を生物学的に理解できる。	産業利用における代謝を生物学的に理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。

学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。

教育方法等

概要:

目的・到達目標：本授業では，微生物を工学的に活用するために，微生物に関する基礎知識および微生物機能を学ぶことを目的とする。微生物は産業上有用な酵素や抗生物質などの生産，発酵食品の製造，環境汚染物質の分解などに利用されている。微生物の産業利用と応用研究を理解するために，微生物の種類と分類，機能発現の仕組みについて学習する。

授業の進め方・方法:

本授業は，「微生物学 (基礎生物学テキストシリーズ 4)」 青木 健次 (化学同人)の内容に基づいて，実施する．授業は，教室にて板書をしながら説明する形式で進める．

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	微生物学の歴史 微生物の発見と有機物変換における微生物の役割	微生物学の進展、パスツール、コッホの4原則など
		2週	微生物学の歴史2 微生物の機能を司る核酸の構造 複製・転写・翻訳	DNA構造、DNA複製、セントラルドグマ
		3週	微生物の取扱い方１ 培養と観察	滅菌、純粋培養、顕微鏡観察
		4週	微生物の取扱い方２ 単一微生物と複合微生物	有用微生物機能の探索、微生物の保存法
		5週	微生物の分類・同定１ 微生物の種類	微生物の分類上の位置づけ、細胞形態と空間配列
		6週	微生物の分類・同定２ 分類をするための方法	形態観察、生理学的性状試験、化学分析、遺伝子解析
		7週	微生物の細胞構造 細菌、真菌、ウイルスの違い	細菌の構造、真菌の構造、ウイルスの構造
		8週	中間試験	中間試験
	2ndQ
		9週	微生物のヒトと環境への関わり 病原性発現機構と発酵利用	クォーラムセンシング，発酵
		10週	特殊環境で増殖する微生物1 巧みな生存戦略	走化性、酸耐性
		11週	特殊環境で増殖する微生物２ 極限環境での生存戦略	薬剤耐性，芽胞形成、Persister化
		12週	微生物の栄養と増殖１ 増殖曲線と増殖測定法	倍化時間、増殖測定法の特徴
		13週	微生物の栄養と増殖２ 増殖に影響を与える因子	連続培養、同調培養、栄養素、環境因子
		14週	微生物の遺伝と遺伝子工学基礎１ 細菌・真菌・ウイルスの遺伝	形質転換、接合、形質導入、プラスミドなど
		15週	微生物の遺伝と遺伝子工学基礎２ 遺伝子変異と修復機構	遺伝子変異、DNA損傷修復など
		16週	前期定期試験

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
専門的能力	分野別の専門工学	化学・生物系分野	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	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				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	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				微生物の増殖(増殖曲線)について説明できる。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				微生物の育種方法について説明できる。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				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	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				アルコール発酵について説明でき、その醸造への利用について説明できる。	4	前9
				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	前9

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	80	0	0	0	20	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	20	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0