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科目の基本情報

開講年度 2023 年度
開講区分 生物資源学部
受講対象学生 生物圏生命化学科・海洋生命分子化学教育コース
学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 必修
教育コース必修科目（海洋生命コース）
授業科目名 海洋生命分子化学実験３
かいようせいめいぶんしかがくじっけん3
Experimental Work in Marine Life Science and Molecular Chemistry 3
単位数 1 単位
ナンバリングコード
BIOR-Life-2233-003
開放科目 非開放科目　　 　
開講学期

前期前半
開講時間 木曜日 5, 6, 7時限; 金曜日 5, 6, 7時限
授業形態

対面授業

* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業
「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業
「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業

開講場所 生物資源学部校舎　化学第1実験室，化学第2実験室
担当教員 ○柴田 敏行（生物資源学研究科），田丸 浩（生物資源学研究科）
○SHIBATA Toshiyuki, TAMARU Yutaka
実務経験のある教員 　盛田株式会社では，品質管理課，マルキンバイオ株式会社では研究開発課にて，それぞれ業務に従事した．前者では，「しょうゆ・つゆ等の格付け検査員」としてJAS規格（日本農林規格）に基づいた製品の分析業務，品質管理，適合確認，生産量の管理，文章作成と届け出を担当した．さらにISO9001内部監査員として，監査の業務（文章管理や製造現場の確認）に従事した．排水の分析（BOD，COD，SSなど）や煤煙の管理も行った．後者では，開発IIチームに所属し，医療用診断キットの開発と酵素反応による希少糖製造の技術開発をそれぞれ担当した．この講義では，品質管理業務と研究開発業務の実際についても取り上げながら授業をすすめる（柴田）．
SDGsの目標
連絡事項

* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要 　この実験では，クロマトグラフィーを用いた水産物の鮮度評価に関する実験，水産物に含まれる成分の機能性評価に関する実験，大腸菌の遺伝子組換えおよび糖質加水分解酵素を用いた酵素反応に関する実験をそれぞれ行い，バイオテクノロジー研究や食品の品質管理，開発に必要な知識を習熟する．さらに，実験を通じて得られたデータの解析をコンピューターを用いて整理し，様々な文献からの情報を活用しながら自らの考えをまとめあげる．
学修の目的 　この実験で，学生は，水産物に含まれる生体分子の抽出法と分析法，遺伝子組み換え技術や酵素反応測定法について学ぶ．クロマトグラフィーによる目的成分の分離と検出法，定性分析，定量分析についてそれぞれ理解する．大腸菌の遺伝子組換えおよびPCR法を通して，基礎的な遺伝子工学技術を理解する．酵素の基本的な取り扱い法を学び，酵素反応における最大速度（Vmax）やミカエリス定数（Km）を測定することで，反応速度論的解析法についても理解する．
　この実験は，三重大学の目標である4つの力の「感じる力」「考える力」「コミュニケーション力」「生きる力」を身につけるため，生物資源学部のディプロマポリシーである「生命，環境，食料，健康等に関する生物資源学の基本的な知識」と「科学的で論理的な思考を展開することができ，計画的に問題の解決に取り組む力」の修得を目指す．
学修の到達目標 　本実験のそれぞれの内容から，基本的な原理やサンプルの取扱い，器具類・分析装置の使い方を習得することで，学生が定性分析と定量分析の基礎を身につける．また，実験から得られた測定値の正しい取扱い方や統計処理についてそれぞれ理解することで，データ解析の基礎を身につける．当該教育研究分野の講義と併せながら，水産食品化学や分析化学，バイオテクノロジー研究に関する知見を深める．
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
　（１）幅広い教養と倫理観、国際感覚を身につけ、豊かな人間性を有している。
○（２）生命、環境、食料、健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術、経験を有している。
○（３）科学的で論理的な思考を展開することができ、計画的に問題の解決に取り組むことができる。
　（４）豊かなコミュニケーション能力を持ち、他者と協力して行動することができる。
　（５）社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し、発展的に生きていくことができる。
○ 全学の教育目標
感じる力
  • ○感性
  • ○共感
  • ○主体性
考える力
  • 　幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的・批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○表現力(発表・討論・対話)
  • ○リーダーシップ・フォロワーシップ
  • 　実践外国語力
生きる力
  • ○問題発見解決力
  • 　心身・健康に対する意識
  • 　社会人としての態度・倫理観

○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準 実験への取り組み姿勢・態度：50%，レポート（構成，結果表現および考察）および課題への取り組み：50%，計100%（60%以上で単位認定）
授業の方法 実験

授業の特徴

PBL

特色ある教育

グループ学習の要素を加えた授業
その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど）

英語を用いた教育
授業改善の工夫 　実験テキストを適宜改訂をしていく．レポート作成における考察の作成や課題の解決に既報の文献情報などを附属図書館などから検索させ，自主的なデータ収集・学習に取り組ませる．
教科書 　指定しない．但し，各回毎にプリントテキストを配布する．
参考書 定量分析　第二版（技報堂出版）
ビジュアルでわかる魚の鮮度－おいしさと安全へのこだわり（成山堂）
液クロを上手につかうコツ（丸善）
食品分析学　機器分析から応用まで（培風舘）
食品分析化学（東京化学同人）
有機化学実験のてびき1（化学同人）
生物工学実験書（培風館）
ラボマニュアル遺伝子工学・増補版（丸善）
大学生のためのレポート作成ハンドブック（三重大学共通教育センター）
理科系の作文技術（中公新書）
オフィスアワー 柴田：前期前半の木曜日，金曜日。E-mail（shibata@bio.mie-u.ac.jp）での質問にも対応する．
田丸：前期前半の木曜日，金曜日。E-mail（ytamaru@bio.mie-u.ac.jp）での質問にも対応する．
受講要件 　実験には危険が伴うので，学生教育研究災害傷害保険には必ず加入すること．
予め履修が望ましい科目 　生化学I，生化学II，分析化学，有機化学I，有機化学II，微生物学，水圏生物化学，遺伝子工学，海洋生命分子化学実験1，海洋生命分子化学実験2
発展科目 水産食品化学，マリンフードプロセス実習，卒業研究
その他 教員免許・各種資格取得に関連した科目 (注 : 必ず入学年度の学修（習）要項で確認してください)
　実験は，グループ単位で行う．白衣を着用し，実験に支障のない服装，履物を着用すること．ノート，鉛筆，定規，計算機を持参すること．

授業計画

各回
共通		 MoodleのコースURL
第1回 概要 ガイダンス
授業時間内の学修内容 ・成績評価に関する説明．
・実験の概要について（紹介）．
・注意事項についての説明．
・実験に使用する器具類の洗浄と乾燥．
キーワード(Key Word(s)) クロマトグラフィー，K値，水産物の鮮度評価，抗酸化性，形質転換，PCR法，酵素反応速度論
事前学修の内容 1. 化学実験のテキスト「これなら分かる化学実験」を読み，ガラス器具類や天秤をはじめとする機器類の扱い方について，しっかり復習すること．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 実験の概要と注意事項について，確認をすること．
2. 配付されたテキストを読み，実験内容について確認をすること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．講義中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第2回 概要 順相・逆相クロマトグラフィーの原理，定性分析と定量分析
授業時間内の学修内容 ・順相クロマトグラフィーと逆相クロマトグラフィーに関する解説．
・薄層クロマトグラフィーに関する解説．
・HPLCに関する解説．
・定量分析と定性分析に関する解説．
キーワード(Key Word(s)) 順相クロマトグラフィー，逆相クロマトグラフィー，薄層クロマトグラフィー，HPLC，定性分析，定量分析
事前学修の内容 1. 化学実験のテキスト「これなら分かる化学実験」を読み，ガラス器具類や天秤等の機器類の扱い方について，復習すること．
2. 配付されたテキストを熟読すること．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 順相クロマトグラフィーと逆相クロマトグラフィーについて復習し，原理を理解すること．
2. 定性分析と定量分析について復習し，それぞれ理解すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．講義中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第3回 概要 薄層クロマトグラフィーと噴霧試薬を用いた海藻ポリフェノール類の検出
授業時間内の学修内容 ・薄層クロマトグラフィーについてのおさらい．
・薄層クロマトグラフィーと噴霧試薬を用いて，海藻ポリフェノール類の「フロロタンニン類」を分離・検出する．
・フロログルシノールのRf値を算出する．
キーワード(Key Word(s)) 薄層クロマトグラフィー，ポリフェノール，フロロタンニン類，バニリンｰ硫酸，フロログルシノール，Rf値，定性分析
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること．
2. 第2回の講義内容を復習すること．
3. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 陸上植物に含まれるポリフェノールとフロロタンニン類について，分子構造の違いを理解すること．
2. 噴霧試薬の役割，バニリンｰ硫酸によるポリフェノール検出の原理について理解すること．
3. データを整理し，TLCを用いた定性分析についてまとめ，レポートを作成すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第4回 概要 薄層クロマトグラフィーとカロテノイド色素を用いた抗酸化物質の分離・検出
授業時間内の学修内容 ・噴霧色素としてカロテノイド色素を用いたTLCを行い，海藻抽出液に含まれる抗酸化物質の分離と簡易検出を試みる．
キーワード(Key Word(s)) 薄層クロマトグラフィー，抗酸化物質，カロテノイド色素，ポリフェノール，フロロタンニン類
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること．
2. 第2回の講義内容を復習すること．
3. カロテノイド色素の分類，分子構造について，それぞれ調べること．
4. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. カロテノイド色素を用いた抗酸化物質検出の原理について，理解すること．
2. データを整理し，レポートを作成すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第5回 概要 魚肉抽出液の調製とpH（水素イオン指数）の測定
授業時間内の学修内容 ・鮮度の異なる魚肉サンプルから抽出液を調製する．
・抽出液のpH（水素イオン指数）を測定する．
・K値測定用のサンプルを調製する．
キーワード(Key Word(s)) pH（水素イオン指数），pHメーター，K値
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること．
2. 第2回の講義内容を復習すること．
3. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
4. 「水産食品化学」の講義内容を復習しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. データを整理し，使用した魚肉サンプルの鮮度を考察すること．
2. K値測定ためのサンプルの調製法について理解すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第6回 概要 HPLCを用いたATP関連化合物の分析とK値の算出①
授業時間内の学修内容 ・第5回で調製したK値測定用サンプルを用いて，HPLCによりATP関連化合物を分離・検出する．
・得られたデータからK値を算出する．
キーワード(Key Word(s)) ATP関連化合物，K値，HPLC，定量分析
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること．
2. 第2回の講義内容を復習すること．
3. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
4. 「水産食品化学」の講義内容を復習しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. K値の算出法を理解する．
2. 第5回で得られたpH（水素イオン指数）のデータも含め，得られたデータから魚肉サンプルの鮮度を考察する．
3. HPLCの原理，取り扱い方を理解する．
4. 他班のデータも参考に考察し，レポートを作成する．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第7回 概要 HPLCを用いたATP関連化合物の分析とK値の算出②
授業時間内の学修内容 ・第5回で調製したK値測定用サンプルを用いて，HPLCによりATP関連化合物を分離・検出する．
・得られたデータからK値を算出する．
キーワード(Key Word(s)) ATP関連化合物，K値，HPLC，定量分析
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること．
2. 第2回の講義内容を復習すること．
3. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
4. 「水産食品化学」の講義内容を復習しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. K値の算出法を理解する．
2. 第5回で得られたpH（水素イオン指数）のデータも含め，得られたデータから魚肉サンプルの鮮度を考察する．
3. HPLCの原理，取り扱い方を理解する．
4. 他班のデータも参考に考察し，レポートを作成する．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．飲料，食べ物を持ち込まない．
第8回 概要 DPPHラジカル捕捉活性の測定による抗酸化性の評価（生理機能の数値化）
授業時間内の学修内容 ・身近な食品をサンプルとして用い，抗酸化性の指標であるDPPHラジカル捕捉活性試験を行い，その抗酸化性を数値化する．
キーワード(Key Word(s)) 抗酸化物質，DPPH，トロロックス，紫外可視分光光度計
事前学修の内容 1. 配付されたテキストを熟読すること.
2. 紫外可視分光光度計の原理，使い方について復習しておくこと．
3. ガラス器具類や機器類の扱い方について，確認しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. データを整理し，自分の用いたサンプルの抗酸化性について評価し，レポートを作成すること．
2. 身近な抗酸化物質について，含有する植物性素材，構造などについて調べ，まとめること．
3. 陸上植物と海藻類に含まれるポリフェノール類の分子構造の違いについて完全に理解すること．
4. 第3回の実験内容も含めて総括すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　柴田担当回．
　遅刻，欠席はしない．白衣を必ず持参すること．データ整理のためノートPCを持参すること．実験中は，スマートフォンを使用しない．実験サンプル以外の飲料，食べ物は持ち込まない．
第9回 概要 大腸菌形質転換，抗生物質含有培地作製
授業時間内の学修内容 遺伝子組換え技術についてそれぞれ理解する．
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子組換え，大腸菌
事前学修の内容 1. 遺伝子組換え実験について学修する．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. プラスミドおよび形質転換について学修する.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第10回 概要 組換え産物の検出，PCR法
授業時間内の学修内容 蛍光タンパク質およびβ-ガラクトシダーゼを検出し，PCR法について理解する．
キーワード(Key Word(s)) 蛍光タンパク質，IPTG，X-Gal
事前学修の内容 1. 遺伝子組換え産物（酵素，蛍光タンパク質等）およびPCR法について学修する.
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 大腸菌を用いた遺伝子発現機構について学修する.
2. PCR法の活用について調べる.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第11回 概要 アガロース電気泳動，増幅断片の測定
授業時間内の学修内容 アガロース電気泳動およびPCR断片を計測する．
キーワード(Key Word(s)) 電気泳動，移動度・Rf値
事前学修の内容 1. 電気泳動およびPCR増幅産物の測定について学修する.
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 各種電気泳動法およびそれらの特徴について調べる.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第12回 概要 PNP標準曲線作成
授業時間内の学修内容 PNP（p-ニトロフェノール）を用いた標準曲線を作成する.
キーワード(Key Word(s)) 分光光度計，吸収極大
事前学修の内容 1. 酵素反応における生成物の測定について学修する.
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 酵素の種類および反応の特徴について調べる.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第13回 概要 タンパク質標準曲線作成
授業時間内の学修内容 ブラッドフォード法を用いたタンパク質標準曲線を作成する.
キーワード(Key Word(s)) 分光光度計，比色定量
事前学修の内容 1. タンパク質の測定法について学修する．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. タンパク質の解析法について調べる.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第14回 概要 β-ガラクトシダーゼ反応，酵素比活性と反応速度の計算
授業時間内の学修内容 β-ガラクトシダーゼ反応（糖質分解）を行って，酵素比活性と反応速度（Km, Vmax）を計算する.
キーワード(Key Word(s)) 酵素反応速度，反応単位・Unit，酵素比活性
事前学修の内容 1. 酵素の反応機構について学修する.
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 耐熱性酵素の利用について調べる.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．
第15回 概要 ミカエリス-メンテン，ラインウェーバー-バークブロットの作成
授業時間内の学修内容 エクセルを用いてミカエリス-メンテン，ラインウェーバー-バークブロットを作成する.
キーワード(Key Word(s)) 酵素反応，反応速度論
事前学修の内容 1. 酵素学およびその反応速度論について学修する．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 食品加工や洗剤などに含まれる酵素などについて学修する.
事後学修の時間 120分
自由記述欄 　田丸担当回．

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