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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) : 2年次 |
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| 選択・必修 | 必修 教育コース必修科目（海洋生命コース） |
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| 授業科目名 | 海洋生命分子化学実験１ | |
| かいようせいめいぶんしかがくじっけん１ | ||
| Experimental Work in Marine Life Science and Molecular Chemistry 1 | ||
| 単位数 | 1 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Life-2233-001
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期前半 |
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| 開講時間 |
木曜日 5, 6, 7時限; 金曜日 5, 6, 7時限 |
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| 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 |
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| 開講場所 | 生物資源学部校舎1階化学第1実験室，2階化学第2実験室 | |
| 担当教員 | 田中礼士, 五十嵐洋治（生物資源学部生物圏生命化学科） | |
| TANAKA, Reiji IGARASHI, Yoji |
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| SDGsの目標 |
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| 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 |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | （内容・背景） 本実習は今後の卒業研究に向けた課題解決型の実習の初期段階に位置付けられ、海洋微生物を取り扱うための基本的な操作方法（培地調整法，携帯観察法，培養法，遺伝子解析法）を解説し，各自が微生物，機器・器具の取り扱いに習熟できるように実験を行う．さらに，コンピューターを活用して実験データを整理して文献情報などと比較し，レポートにまとめる． （育てたい資質や能力） 生体成分の分画および分析操作の基本原理・技術および生体成分の諸性状を理解するなどの知識を得る．また科学的で論理的な思考を展開する知識を得て，さらに計画的に問題の解決に取り組むことができ、豊かなコミュニケーション能力を築く技能を身に着ける。 （DP，CPとの関連） 生物資源学部のDPの中で，特に「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」，「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」を獲得する． |
|---|---|
| 学修の目的 | 学生が自ら専門科目の講義内容に直結する実験を行うことにより，講義で修得した内容の具体的な性質や動態を知ると共に，卒業研究などに必要な実験技術の基礎知識および技能を習得する．また生物資源学部のDPにあるとおり、科学的で論理的な思考を展開する知識を得る。また計画的に問題の解決に取り組むことができ、豊かなコミュニケーションを展開する技能を身に着ける。さらに他者と協力して行動することができ、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ための技能を得る。 |
| 学修の到達目標 | （知識） 水圏生物のうち，特に藻類と微生物（海洋細菌）を対象とし，その生体成分，生態，ならびに形態の特性を把握するために必要な実験の基礎知識を得る （態度） 講義で学習した内容に関わる実験を行うことで，水圏生物の生理・生化学的知見への関心，態度を養う． （技能） 微生物実験および海藻の生体成分分析を行う上での基礎技術・技能を得るとともにその応用のための実験遂行能力を養う． |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 実験への取り組み姿勢・態度40％，レポートの構成・表現・考察・課題に対する学習の取り組み60％，計100％（60％以上で合格）． |
| 授業の方法 | 実験 実習 |
| 授業の特徴 |
グループ学習の要素を加えた授業 Moodleを活用する授業 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） |
| 授業アンケート結果を受けての改善点 | 実験テキストを改訂する．レポート作成の際に，実験データを既報の文献情報などと比較させるため，附属図書館などの文献情報検索を活用させ，自主的なデータ収集・学習に取り組ませる． |
| 教科書 | 海洋生命分子化学実験１テキスト（ムードルにて配信予定） |
| 参考書 | 海洋微生物研究法（門田 他共著，学会出版センター） 海の環境微生物学（石田・杉田 著，恒星社厚生閣） 水圏生化学の基礎（渡部 編，恒星社厚生閣） 水産生物化学（山口 編，東京大学出版会） |
| オフィスアワー | 毎週木・金曜日12:00～13:00，場所701号室（田中）または716号室（五十嵐）． |
| 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 | 細胞生物学，生理学，分子生物学，有機化学Ⅰ・Ⅱ，生化学Ⅰ，微生物学 |
| 発展科目 | 生化学Ⅱ，分析化学，海洋資源微生物学，水圏生物化学，海洋生命分子化学実験２・３ |
| 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) |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 微生物学，細菌，培養，計数，同定，16S rRNA，光合成色素，タンパク質，フィコビリン，クロロフィル，カロテノイド，カロテン，キサントフィル，ルテイン，フコキサンチン，吸収スペクトル，薄層クロマトグラフィー，カラムクロマトグラフィー |
|---|---|
| Key Word(s) | microbiology, bacteria, cultivation, enumeration, identification, 16S rRNA, photosyntetic pigment, protein, phycobilin, chlorophyll, carotenoid, carotene, xanthophyll, lutein, fucoxanthine, absorption spectrum, thin-layer chromatography, column chromatography |
| 学修内容 | 1．ガイダンス：実験概要とその原理，実験操作，試薬および器具類の説明と準備 2．生体成分（1）タンパク質色素の加熱変性試験 3．生体成分（2）タンパク質色素の抽出と吸収スペクトル 4．生体成分（3）ポルフィリン色素の抽出と吸収スペクトル 5．生体成分（4）脂溶性色素の抽出と薄層クロマトグラフィーを利用した組成分析 6．生体成分（5）藻類（緑藻，褐藻，紅藻）の脂溶性色素組成 7．生体成分（6）脂溶性色素の抽出・濃縮とカラムクロマトグラフィーを利用した脂溶性色素の分画 8．生体成分（7）分画した各脂溶性色素の吸収スペクトルと脂溶性色素の同定 9．微生物（1）培地調整法：各種細菌用斜面培地の作製 10．微生物（2）細菌の分離と計数：海水の採取および接種 11．微生物（3）細菌の分離と計数：細菌の計数と純粋分離 12．微生物（4）細菌の形態観察：グラム染色 13．微生物（5）細菌の生化学的性状：OF試験と高分子分解性試験 14．微生物（6）細菌の生化学的性状：オキシダーゼ・カタラーゼ試験と塩類要求性試験 15．微生物（7）分子生物学実験法：16S rRNA遺伝子の塩基配列に基づく分子系統解析 16．実験器具の後片付けと試薬廃棄 |
| 事前・事後学修の内容 | 海洋生命分子化学実験１テキストを事前に熟読し，各実験の原理・方法，実験操作について2時間以上の予習をしておくこと．実験終了後に実験データをまとめると共に参考書や文献等と比較して，得られた実験データの妥当性等を2時間以上かけて検証すること． 1．生体成分実験および微生物実験の概要と実験原理，実験器具や試薬の使用方法と注意事項 事前学修：実験テキストをよく読み，実験の流れ，実験操作を理解しておくこと。 事後学修：説明された実験の注意点を確認し，各実験器具の取り扱いについて復習しておくこと。 2．フィコビリタンパク質の種類，構造，熱変性と性状変化 事前学修：海藻類に含まれるフィコビリタンパク質の違いを学習しておくこと。 事後学修：実験で抽出されたフィコビリタンパク質の特徴を考察すること。 3．フィコビリタンパク質の吸収スペクトル測定 事前学修：分光光度計の構造と原理をビデオ学習により学習しておくこと。 事後学修：フィコビリタンパク質の吸収スペクトルについての特徴を復習しておくこと。 4．クロロフィルの種類，構造と吸収スペクトル測定 事前学修：海藻類に含まれるクロロフィルの違いを学習しておくこと。 事後学修：実験で抽出されたクロロフィルの特徴を考察すること。 5．光合成色素の抽出 事前学修：ロータリーエバポレーターの構造と原理をビデオ学習により学習しておくこと。 事後学修：海藻類に含まれる光合成色素の違いと特徴を考察すること。 6．光合成色素のカラムクロマトグラフィーによる生体成分の分離・精製への応用 事前学修：カラムクロマトグラフィーの原理をビデオ学習により学習しておくこと。 事後学修：カラムクロマトグラフィーにより分離された光合成色素の特徴を考察すること。 7．光合成色素の薄層クロマトグラフィーによる生体成分の分離・精製への応用 事前学修：薄層クロマトグラフィーの原理をビデオ学習により学習しておくこと。 事後学修：薄層クロマトグラフィーにより分離された光合成色素の特徴とRf地について考察すること。 8．吸収スペクトルのデータ分析 事前学修：実験ゲータの可視化に必要なグラフの種類について予習しておくこと。 事後学修：各実験で得られたデータを適切なグラフを用いて可視化し、考察すること。 9．培地の作製法 事前学修：本実験で扱う培地についてその組成をよく見ておくこと。 事後学修：平板、斜面培地の作製法をよく復習しておくこと。 10．海水の採取法および培地への接種 事前学修：海水サンプリングの仕方および平板への塗抹法をよく見ておくこと。 事後学修：平板、斜面培地への塗抹法をよく復習しておくこと。 11．細菌の計数法と純粋分離の仕方 事前学修：細菌の計数法について理解しておくこと。 事後学修：平板上のコロニーのカウント方法、生菌数計算法について復習しておくこと。 12．細菌の形態の観察法 事前学修：細菌の染色法について理解しておくこと。 事後学修：油浸レンズを用いた顕微鏡の扱い方、観察の仕方を復習しておくこと。 13．細菌の生化学的性状 事前学修：OF試験の原理について理解しておくこと。 事後学修：各種分解性試験の仕方を復習しておくこと。 14．細菌の生化学的性状 事前学修：塩類要求性試験の原理について理解しておくこと。 事後学修：各種酵素試験の仕方を復習しておくこと。 15．細菌の分子分類法 事前学修：16S rRNA遺伝子について理解しておくこと。 事後学修：相同性解析、系統解析ソフトの使い方を復習しておくこと。 16．実験廃液の分類と廃液処理 事前学修：細菌の滅菌法、寒天の捨て方について理解しておくこと。 事後学修：廃液処理法、および試薬、器具の保管法を復習しておくこと。 |
| 事前学修の時間:120分/回 事後学修の時間:120分/回 |