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科目の基本情報

開講年度 2024 年度
開講区分 生物資源学研究科(博士前期課程)生物圏生命科学専攻
受講対象学生 大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次
選択・必修 選択必修
授業科目名 水圏生物利用学演習
すいけんせいぶつりようがくえんしゅう
Seminar on Utilization for Aquatic Bioresources
単位数 2 単位
ナンバリングコード
BIOR-Life-5272-002
開放科目 非開放科目　　 　
開講学期

通年
開講時間
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7階　705会議室
生物資源学部7階　718実験室
担当教員 ○伊藤 智広（生物資源学研究科生物圏生命科学専攻），田丸 浩（生物資源学研究科生物圏生命科学専攻）
○ITOH, Tomohiro, TAMARU, Yutaka
実務経験のある教員 【教員名】　伊藤 智広
【実務経験】食品企業における研究開発業務および岐阜県外郭団体における食品機能研究業務に従事
【講義内容との関連性】
　食品企業にて，商品の原料に含まれる成分の特徴や分析方法およびそれらの生体への機能特性に関する研究に7年間従事した．また，岐阜県外郭団体において県内特産品を中心とした機能性研究に5年間従事した．これら実務経験より得た知識，技術を活かし，講義においては基礎的な知識からそれらを活用した応用利用まで詳しく示すことで実学的教育を行う．
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 （内容・背景）
本講義では，生化学的，細胞生物学的ならびに分子生物学的解析の基礎および応用に関する研究について，水圏生物を中心に種々の構成成分に関する機能やその作用機序について学術論文や実際に実験操作を行うことで理解を深める．

（育てたい資質や能力）
本講義を通じて，水圏生物に関する物理的，化学的および生物学的特性を学術論文や実験操作から理解することで専門知識を高めるだけではなく，情報処理能力や実践能力を身につけることを目指します．

（DP, CPとの関連）
本講義は，生物資源学研究科博士前期課程４つのDP「（1）幅広い教養・倫理観，国際感覚を身につけている」，「（2）自然環境を損なわない生物資源の開発，保全，利用に貢献できる生物資源学の専門的な知識と技術，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，計画的に問題解決に取り組むことができる」，「（4）他者と協力して問題解決に取り組むために十分なプレゼンテーション能力，コミュニケーション能力を身につけている」のうち，（3）および（4）の習得を目指します．
学修の目的 生化学的ならびに分子生物学的研究方法を学習し，理解することは，生命科学の分野だけでなく食品や化学工業の産業面における素材開発の部分で非常に重要である．本講義では，以下の点について学習することで水圏生物が有する種々の成分の特徴や生理機能，バイオテクノロジーなどを用いた新規水産食品の開発などに関する基本的な検証評価法の知識を身につけ，それらを説明および実践できるようになることを目的とします．
・学術論文のMateials and Methodsの項からの適切な実験手法の読み取り
・学術論文のResultsの項からの適切な結果の読み取り
・学術論文のResul Disucussionの項からの著者の考えの理解
・学術論文と同様な実験操作により，目的とした検証を行うことでの方法論としての評価
・実験手法に関わる原理
学修の到達目標 水圏生物を中心にそれらが産生する有用物質の抽出解析，未利用資源の開発ならびにそれら有用物質との生体の相互作用（作用機序）を明らかにし，生体影響に関する評価することができるようになる．
そのために，以下の学習到達目標を設定します．

（知識）
機能性成分の構造や役割，種類，代謝様式に関する知識を習得し，それら化合物を利用した食品，化粧品などの加工法や分子標的について説明できるようになる．学術論文から研究に必要な情報を処理する処理能力を身につけることができる．
（態度）
講義内における発言機会（担当教員からの問いかけやチェックシート）に対し，自身の意見を表現できるようになる．また，講義受講生との相談機会もあるため，協調性やコミュニケーション力をつけることができる．学術論文からの読み取りをする際に，自身の理解が正しいか発表形式によりディベートする機会を設ける．これによりディベート能力を高めることができる．
（技能）
実際に操作することで，自身の測定および解析手法技術を高めることができる．
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ 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
成績評価方法と基準 各項目ごとのレポート：50％　各項目ごとの実習操作の理解度（口頭設問および実習操作動作）：50％

評価基準：
・学術論文のMateials and Methodsの項から適切に実験手法の読み取りができている
・学術論文のResultsの項から適切に結果が読み取れている
・学術論文のDisucussionの項から著者の考えを理解できている
・学術論文と同様な実験操作により，目的とした検証を行い，方法としての評価を的確にレポートにまとめることができている
・実験手法に関わる原理について適切に説明できている

（知識）
各項目に関する知識習得状況については，各項目の実習中の口頭質問形式の回答や実習終了後に行うレポートを通じて評価する．

（態度）
実習内での発言や相談ワーキングの取り組み状況を実験実習を通じて評価します．
レポート内容から振り返り学習の取り組み態度についても評価します．

（技能）
各項目の実験実習手法の理解をその操作の手順やデータの正確性などを指標に評価します．

以上の評価基準をもとに60％以上で単位が取得できます．

成績評価に関する主な参考文献
「大学教員のための授業方法とデザイン」佐藤浩章, 玉川大学出版部，2010, ISBN: 978-4-472-404184
「アクティブラーニング」中井俊樹, 玉川大学出版部, 2015, ISBN: 978-4-472-405334
「授業設計」中島英博, 玉川大学出版部, 2016, ISBN: 978-4-472-405310
「講義法」佐藤浩章, 玉川大学出版部, 2017, ISBN: 978-4-472-405327
「学習評価」中島英博, 玉川大学出版部, 2018, ISBN: 978-4-472-405341
授業の方法 講義 演習 実験

授業の特徴

PBL

問題自己設定型PBL

特色ある教育

Moodleを活用する授業

英語を用いた教育
授業アンケート結果を受けての改善点 種々の生体機能やそのメカニズムに関する最新の英語文献を輪読し、関連する項目について幅広く検索しながら、理解を深めていく。
教科書 教科書の指定はしない．講義にて使用する資料についてはMoodleにて事前配信する．
参考書 「組織培養の技術　基礎編」日本組織培養学会　編，朝倉書店，ISBN: 4-254-30052-2
「培養細胞実験ハンドブック」黒木登志夫　監修，許 南浩・中村幸夫　編集，羊土社，ISBN: 4-7581-0174-5
「脂質解析ハンドブック」新井 洋由・清水 孝雄・横山 信治　編集，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2241-2
「タンパク質実験ハンドブック」竹縄 忠臣　編集，羊土社，ISBN: 4-89706-369-8
「染色・バイオイメージング実験ハンドブック」高田 邦昭・斉藤 尚亮・川上 速人　編集，羊土社，ISBN: 4-7581-0804-8
「初めてでもできる共焦点顕微鏡活用プロトコール」高田 邦昭　編，羊土社，ISBN: 4-89706-413-9
「バイオ実験で失敗しない！検出と定量のコツ」森山 達哉　編，羊土社，ISBN: 4-89706-483-X
「目的別で選べる遺伝子導入プロトコール」仲嶋 一範・北村 義浩・竹内 恒星成　編集，ISBN: 978-4-7581-0184-4
「pythonで実践生命科学データの機械学習」清水 秀幸　編，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2263-4
「独習pythonバイオ情報解析」先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム　編，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2249-8
「創薬研究のためのスクリーニング学実践テキスト」スクリーニング学研究会 編集，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2258-0
「化粧品技術者のための素材開発実験プロトコール集」正木 仁・岩渕 徳郎・平尾 哲二監修，シーエムシー出版， ISBN:978-4-7813-1089-3
「バイオDBとウェブツール　ラボで使える最新70選」小野 浩雅　編， ISBN:978-4-7851-0406-7
オフィスアワー 随時可
但し，メールにて事前連絡を必要とします．
面談日時については，個別にメールにて返信します．
受講要件 講義の中で実験する箇所については，論文から方法を抽出し，発表してもらいます．そのため，パワーポイント等による発表資料の作成およびパソコンの操作をスムーズに行えるようにしておくこと．
本演習講義は，一部実験を含みます．そのため実験には危険が伴いますので「学生教育研究災害傷害保険及び学研災付帯賠償責任保険」または「学生総合共済及び学生賠償責任保険」には必ず加入すること．
予め履修が望ましい科目 細胞生物学，分子生物学，生化学I，生化学II，有機化学I，有機化学II，物理化学, 食品化学，水圏生物化学
水産食品化学，海洋天然物化学，栄養化学，生体代謝化学
発展科目 水圏生物利用学特論，海洋生命分子化学特別研究I，海洋生命分子化学特別研究II，海洋生命分子化学特論，生物圏生命科学特別講義Ia〜c，生物圏生命科学特別講義II（英語），インターンシップ
その他 教員免許・各種資格取得に関連した科目（注：必ず入学年度の学習要項で確認してください）。
障害のある学生への配慮
授業の本質（目的，内容，評価基準等）は変更しないが，学修する上で障壁となるもの（授業の実施方法等）を可能な範囲で変更する．合理的配慮の一例；口頭の指示だけでは伝わりにくい場合，指示を書面で伝える，など．

授業計画

各回
共通		 MoodleのコースURL
第1回 概要 講義ガイダンス
授業時間内の学修内容 演習講義の進め方について
①講義の目的
②講義の進行形式の説明
③予習および復習の理解
④学術論文からの情報抽出
⑤担当教員における研究紹介
キーワード(Key Word(s)) 細胞生物科学（Cell Biology），生化学（Biochemistry)，栄養化学（Nutritional Biochemistry), 分子生物学（Molecular Biology), 微生物学（Microbiology）, デジタルトランスフォーメンション（DX）
事前学修の内容 1. 自身の研究において使用している研究手法ならび今後の実験にて必要となる実験について抽出してくること．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 課題１：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第2回 概要 細胞培養の基本操作
授業時間内の学修内容 細胞培養における基本操作を講述する．
①細胞実験の歴史
②細胞の種類
③細胞培養にあたり必要な機器および器具とその条件設定について
④無菌操作
⑤細胞の継代法について
⑥細胞計数法
⑦細胞増殖評価
キーワード(Key Word(s)) 細胞培養（cell culture），培地（medium），細胞増殖（cell proliferation），無菌操作（aseptic technique）, 細胞計数（cell counting）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 次回の演習実験に向けて講義内で自身の抽出したプロトコールと議論し，相互確認を行ったプロトコールの相違点がないか再確認しておくこと．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第3回 概要 細胞培養の基本操作：演習実験①
授業時間内の学修内容 細胞培養における基本操作を実際に行う．
①無菌操作
②培地類の説明
③細胞培養にあたり必要な機器および器具とその条件設定について
④細胞の継代法について
⑤細胞計数法
⑥細胞増殖評価
キーワード(Key Word(s)) 細胞培養（cell culture），培地（medium），細胞増殖（cell proliferation），無菌操作（aseptic technique）, 細胞計数（cell counting）
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，当日実験操作がスムーズに行える状態にまで理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，第３回の細胞培養の基本操作②の際に，テキストを見ずに操作ができるようにすること．
2. 当日行った研究手法を復習し，レポートを作成すること．
3. 課題2：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第4回 概要 細胞培養の基本操作：演習実験②
授業時間内の学修内容 細胞増殖および細胞死の評価を行う．
①細胞増殖評価を第3回にて行った直接細胞計数法に加え，MTTアッセイ法（細胞内のNAD(P)H酸化還元酵素により，MTTがホルマザンに還元される反応を利用）および乳酸脱水素酵素（LDH）アッセイ法（細胞から培地中に放出されたLDH活性を測定することにより細胞傷害を評価）をこの回にて修得する．
②過酸化水素処理により細胞死誘導を行い，細胞増殖への影響をモニタリングしながら作図する．
キーワード(Key Word(s)) ，細胞増殖（cell proliferation），無菌操作（aseptic technique）, 細胞計数（cell counting），MTTアッセイ（MTT assay），乳酸脱水素酵素（lactate dehydrogenase, LDH）,　ミトコンドリア（mitochondria），細胞死（cell death）
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，当日実験操作がスムーズに行える状態にまで理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，レポートを作成すること．
2. 課題2：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第5回 概要 遺伝子導入
授業時間内の学修内容 細胞への遺伝子導入する研究手法について講述する．
①細胞への遺伝子導入目的
②リポフェクション法
②エレクトロポレーション法
③マイクロインジェクション法
④各種ウイルスベクター系利用による導入法
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子導入（gene transfer, transgenesis, introduced gene transgene），リポフェクション法（lipofection），エレクトロポレーション法（electroporation ），マイクロインジェクション法（microinjection ），ウイルスベクター（virus vector）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 次回の演習実験に向けて講義内で自身の抽出したプロトコールと議論し，相互確認を行ったプロトコールの相違点がないか再確認しておくこと．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第6回 概要 遺伝子導入：演習実験①リポフェクション法
授業時間内の学修内容 リポフェクション法によりNF-kBの転写活性を評価するルシフェラーゼベクターを細胞内に導入し，転写活性を評価する．
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子導入（gene transfer, transgenesis, introduced gene transgene），リポフェクション法（lipofection），エレクトロポレーション法（electroporation ），マイクロインジェクション法（microinjection ），ウイルスベクター（virus vector）
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，当日実験操作がスムーズに行える状態にまで理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，第7回の細胞への遺伝子導入②の際に，テキストを見ずに操作ができるようにすること．
2. 当日行った研究手法を復習し，レポートを作成すること．
3. 課題3：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第7回 概要 遺伝子導入：演習実験②エレクトロポレーション法
授業時間内の学修内容 エレクトロポレーション法によりNF-kBの転写活性を評価するルシフェラーゼベクターを細胞内に導入し，転写活性を評価する．
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子導入（gene transfer, transgenesis, introduced gene transgene），リポフェクション法（lipofection），エレクトロポレーション法（electroporation ），マイクロインジェクション法（microinjection ），ウイルスベクター（virus vector）
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，レポートを作成すること．
2. 課題3：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第8回 概要 核酸医薬について
授業時間内の学修内容 「核酸医薬品」とは、生物の遺伝情報を司るデオキシリボ核酸（DNA）やリボ核酸（RNA）の構成成分であるヌクレオチドおよびその誘導体を基本骨格とする医薬品の総称である．講義では，低分子医薬品，抗体医薬品に続く第3の医薬品と言われている核酸医薬の現状について講述する．
キーワード(Key Word(s)) 核酸医薬（oligonucleotide therapeutics），リポフェクション法（lipofection），siRNA（small interfering RNA），マイクロRNA (microRNA)
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習し，第9回の小分子核酸の遺伝子導入演習実験について理解を深めること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第9回 概要 小分子核酸の遺伝子導入
授業時間内の学修内容 マイクロRNAをリポフェクション法により色素細胞に導入し，メラノサイト刺激ホルモン誘導のメラニン生成における影響を解析する．
キーワード(Key Word(s)) 核酸医薬（oligonucleotide therapeutics），siRNA（small interfering RNA），マイクロRNA (microRNA)
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，当日実験操作がスムーズに行える状態にまで理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，レポートを作成すること．
2. 課題3：与えられた学術論文を詳細に読み込み，研究目的，結果，著者の考えを理解しすること．実験方法については，抽出し，実験手順プロトコールを作成してくること．
※発表担当者は，スライドにまとめてくる．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第10回 概要 遺伝子発現解析
①リアルタイムPCRによる遺伝子発現解析
②デジタルPCRによる遺伝子発現解析
③マイクロアレイによる遺伝子発現解析
④シーケンシングによる遺伝子発現解析
授業時間内の学修内容 細胞における遺伝子発現解析手法について講述する．
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子発現（gene expression），リアルタイムPCR（real time-PCR），デジタルPCR（droplet digital PCR），マイクロアレイ（microarray），シーケンシング（sequencing）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習し，第11回の遺伝子発現解析演習実験について理解を深めること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第11回 概要 遺伝子発現解析：演習実験　定量的リアルタイムPCR法
授業時間内の学修内容 マクロファージ様細胞を大腸菌菌体外多糖により刺激して誘導される炎症関連分子の遺伝子発現変化を定量的リアルタイムPCR法にて解析する．
キーワード(Key Word(s)) 遺伝子発現（gene expression），リアルタイムPCR（real time-PCR）
事前学修の内容 1. 配布された実験テキストを熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 当日行った研究手法を復習し，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
第12回 概要 天然資源からの成分分離法について
授業時間内の学修内容 水圏動植物を中心に成分分離の手法について概説する．
キーワード(Key Word(s)) 抽出（extraction），クロマトグラフィー（chromatography），質量分析（mass spectrometry），ゲル濾過クロマトグラフィー（gel filtration chromatography）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習後，課題5を解答し，提出すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第13回 概要 動物実験①：マウス・ラットを用いた検証法について
授業時間内の学修内容 マウスやラットなどを使用した動物実験手法について概説する．
①動物実験における３Rの原則
②マウス，ラットの種類
③実験動物の飼育法
④実験動物への麻酔
⑤解剖
⑥動物組織の顕微鏡観察切片の作成
⑦組織からのRNA抽出
⑧遺伝子組み換え動物
キーワード(Key Word(s)) 実験動物（experimental animals），遺伝子組み換え動物（genetically modified animals），マウス（mouse），ラット（rat）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習後，課題6を解答し，提出すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄
第14回 概要 動物実験②：ゼブラフィッシュを用いた検証法について
授業時間内の学修内容 モデル動物としては，マウスやラットが主流でそれぞれにあったモデル動物が生命科学研究では選択される．ゼブラフィッシュはヒトと同じ脊椎動物でありという近さを活かし，マウスを補完するモデル動物の地位を得ている．本講義では，以下の点について講述する．
①実験動物としてのゼブラフィッシュの特徴
②系統について
③飼育
④交配と採卵
⑤トランスジェニックゼブラフィッシュ
⑥遺伝子の機能阻害
⑦ライブイメージング
⑧ゼブラフィッシュのデータベースとリソース事業
キーワード(Key Word(s)) 実験動物（experimental animals），ゼブラフィッシュ（zebrafish），交配と採卵（mating and egg collection），ライブイメージング（live imaging）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習後，課題7を解答し，提出すること．
事後学修の時間
自由記述欄
第15回 概要 顕微鏡観察
授業時間内の学修内容 細胞や組織観察を行う各種顕微鏡の特徴や観察原理について講述する．
①正立顕微鏡
②倒立顕微鏡
③実体顕微鏡
④蛍光顕微鏡
⑤共焦点顕微鏡
⑥二光子および多光子顕微鏡
⑦ライトシート顕微鏡
⑧その他顕微鏡（X線顕微鏡など）
キーワード(Key Word(s)) ①正立顕微鏡（upright microscope），倒立顕微鏡（inverted microscope），実体顕微鏡（stereo microscope），蛍光顕微鏡（fluorescence microscope），共焦点顕微鏡（confocal microscopy），二光子および多光子顕微鏡（two-photon excitation microscope，multiphoton microscope），ライトシート顕微鏡（light sheet microscopy）
事前学修の内容 1. 配布された講義資料を熟読し，講義内容について理解しておくこと．
事前学修の時間 120分
事後学修の内容 1. 講義内での研究手法を復習後，課題8を解答し，提出すること．
2. 講義アンケートを回答する．講義への要望や感想については，課題8の解答欄に記述して提出すること．
事後学修の時間 120分
自由記述欄

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