生物化学実験II

科目基礎情報

学校	熊本高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	生物化学実験II
科目番号	0187	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 6
開設学科	生物化学システム工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	6
教科書/教材	必要に応じて印刷物またはWEBクラスで資料を配布する。
担当教員	富澤 哲,本田 晴香,田浦 昌純,濱邊 裕子,二見 能資,吉永 圭介,最上 則史

到達目標

本科目では、生物化学実験Ⅰで学修した基本的な知識、実験技術をさらに深めるとともに、生化学、細胞生物学、微生物工学、遺伝子工学、物理化学、分析化学、化学工学、無機化学に関する基礎的な実験を通して、生物工学分野の基礎知識、技術をより深く理解する。各実験毎の詳細な到達目標については、週ごとの到達目標を確認すること。さらに、実験操作を習得するだけでなく、実験結果を正しく記録し、データ処理・解析、論理的なレポート作成、安全や環境、周囲へ配慮した実験を行うことを習得する。

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
実験内容の理解	実験に関連した生物、化学の基礎的事項を理解し、実験背景、実験目的、意義を正しくかつ分かりやすく説明できる。	実験背景、実験目的、意義を説明できる。	実験背景、実験目的、意義を説明できない。
実験技術	実験原理、実験手法、実験操作の意味を正しく理解し、正確な操作できる。実験者および周囲に対する環境および安全に配慮した実験を行うことができる。	実験原理を理解し、安全に正しく操作できる。	実験原理を理解しておらず、安全に正しく操作できない。
態度・意欲	予習復習を通して理解を定着させており、班で主導的役割を果たし、協力して実験を実行している。進んで知識を深化させる意欲がある。	予習復習を通して理解を定着させ、チームで協力して実験を実行している。	予習復習をしておらず、チームで協力して実験を行うことができない。
結果・考察	得られた実験結果を記録し、整理、検討し、深く考察することができる。	得られた実験結果を記録し、整理、検討し、考察することができる。	得られた実験結果をもとに、考察することができない。
レポート	緒言、方法、結果、考察、参考文献等、それぞれの項目が順序だてて書かれており、わかりやすい図表などを用いて論理的に考察した明確なレポートを期限内に提出できる。	緒言、方法、結果、考察、参考文献等、それぞれの項目が順序だてて書かれており、わかりやすくまとめたレポートを期限内に提出することができる。	緒言、方法、結果、考察、参考文献等、それぞれの項目が順序だてて書かれていない。レポートを期限内に提出できない。

教育方法等

概要:

生物化学実験１で学修した生物および化学実験を行うための基本的な知識、実験技術をさらに深めるとともに、講義科目で学ぶ基礎的な事項を、体験することでより深く学修することを目指している。
各実験テーマを３～４人のグループで取り組むため、班員と議論しながら自分の役割を考え、協力して計画的に実験に取り組むことが必要である。

授業の進め方・方法:

授業初めにその日に行う実験についての説明および注意事項の説明を行い、実験を行う。
必要に応じて資料を印刷物またはWEBクラスで配布するが、事前に実験の手順をわかりやすくまとめた実験計画をノートにまとめておくこと。
安全に配慮して、班員と協力し、正しく実験を実施し、得られた結果を実験ノートに記録し、データ処理・解析を行う。
緒言、方法、結果、考察、参考文献等の項目を、順序だててわかりやすく明確なレポートを作成し、期日までに提出する。

注意点:

必ず予習し、実験の目的と方法を理解して実験にとりくむこと。
安全に十分に配慮し（白衣の着用必須、実験によっては保護眼鏡等の着用）、主体的に取り組むこと。
実験ノートを作成し，予習および当日の実験経過を詳細に記録すること。
レポートは各担当教員の指示に従い、期日内に提出すること。万が一遅れる場合は、その旨、必ず連絡すること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	安全教育 溶媒の性質	密度計を用いて、液体の正確な密度を測定し、測定原理を説明できる。 粘度計を用いて、各種液体・溶液の粘度を測定し、濃度依存性を説明できる。 測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。
		2週	吸着量測定１	中和滴定法を理解し、酸あるいは塩基の濃度計算ができる。 相平衡を理解して、平衡の概念を説明できる。
		3週	吸着量測定２/粘度測定	流体の関わる現象に関する実験を通して、気体あるいは液体の物質移動に関する原理・法則を理解し、物質収支やエネルギー収支の計算をすることができる。 流量・流速の計測、温度測定など化学プラント等で計測される諸物性の測定方法を説明できる。
		4週	無機合成１	吸引ろ過ができる。
		5週	無機合成２	再結晶による精製ができる。 収率の計算ができる。
		6週	無機合成３	吸光光度法の原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。
		7週	酸化還元滴定	酸化還元滴定法を理解し、酸化剤あるいは還元剤の濃度計算ができる。
		8週	レポート指導
	2ndQ
		9週	鉄の定量	吸光光度法の原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。
		10週	キレート滴定	キレート滴定を理解し、錯体の濃度の計算ができる。
		11週	溶解熱の測定１	熱に関する測定(溶解熱、燃焼熱等)をして、定量的に説明できる。
		12週	凝固点降下の測定１	分子量の測定(凝固点降下)により、束一的性質から分子量を求めることができる。
		13週	凝固点降下の測定２	分子量の測定(凝固点降下)により、束一的性質から分子量を求めることができる。
		14週	反応速度の測定１	反応速度定数の温度依存性から活性化エネルギーを決定できる。
		15週	反応速度の測定２	反応速度定数の温度依存性から活性化エネルギーを決定できる。
		16週	レポート返却
後期
	3rdQ
		1週	微生物の培養	培地を準備するための濃度計算ができる。 高圧蒸気滅菌を行う際の注意点について理解できる。 純粋培養するための技術である無菌操作について理解し，実践できる。
		2週	細菌の増殖速度	振とう培養し、分光光度計により細菌濃度の計時変化を測定できる。 測定結果を分析し、座学で学んだ細胞の増殖についての理解を深める。また、実験後の後処理を正しく実行できる。
		3週	タンパク質の抽出と定性試験	実験の概説を理解し、実験準備ができる。タンパク質の塩析、透析膜について説明できる。
		4週	タンパク質の抽出と定性試験	加熱、酸、有機溶媒を加えることで、タンパク質が変性する理由を説明できる。
		5週	タンパク質の定量試験	タンパク質の呈色反応を理解し、分光高度計を用いてタンパク質の定量試験を実行できる。
		6週	光学顕微鏡の使い方	光学顕微鏡およびミクロメーターを正しく使用できる。
		7週	細胞の観察	サンプルを正しくスケッチできる。 原形質分離、原形質流動について理解する。
		8週	レポート指導
	4thQ
		9週	細胞分裂の観察１	細胞分裂について理解し、正しくスケッチできる。 固定、解離、染色について理解し、サンプルと溶液の準備ができる。
		10週	細胞分裂の観察２	細胞分裂について理解し、正しくスケッチできる。 固定、解離、染色について理解し、サンプルと溶液の準備ができる。
		11週	細胞分裂の観察３	細胞分裂について理解し、正しくスケッチできる。 固定、解離、染色について理解し、サンプルと溶液の準備ができる。
		12週	形質転換１	形質転換体の作成を通して、遺伝子工学分野で汎用的な試薬の作成および取扱い、基本的な実験手法を習得する。
		13週	形質転換２	形質転換体の作成を通して、遺伝子工学分野で汎用的な試薬の作成および取扱い、基本的な実験手法を習得する。
		14週	形質転換３	形質転換体の作成を通して、遺伝子工学分野で汎用的な試薬の作成および取扱い、基本的な実験手法を習得する。
		15週	形質転換４	形質転換体の作成を通して、遺伝子工学分野で汎用的な試薬の作成および取扱い、基本的な実験手法を習得する。
		16週	レポート返却

評価割合

	レポート						合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	60	0	0	0	0	0	60
専門的能力	30	0	0	0	0	0	30
分野横断的能力	10	0	0	0	0	0	10