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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, 2年次 |
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| 選択・必修 | 選択必修 |
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| 授業科目名 | 微生物遺伝学特論 | |
| びせいぶついでんがくとくろん | ||
| Advanced Microbial Genetics and Biotechnology | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Life-5171-008
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期集中 |
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| 開講時間 |
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| 授業形態 |
ハイブリッド授業 * 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 | ||
| 担当教員 | ○木村哲哉（生物資源学研究科）,國武絵美（生物資源学研究科） | |
| KIMURA, Tetsuya, KUNITAKE, Emi | ||
| 実務経験のある教員 | 木村哲哉 公設試験研究機関での研究開発、技術指導、依頼分析業務 國武絵美 研究開発法人における研究業務 |
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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 | 大腸菌、酵母、糸状菌の古典遺伝学と分子遺伝学による遺伝子機能の解析について、文献を参考にしながら理解する。 |
|---|---|
| 学修の目的 | 微生物遺伝学について、酵母、カビ、細菌についての古典的遺伝学の基礎を理解し、これらの知見を基に発展した分子遺伝学の最新論文を理解できるようになる。さらに近年進歩が著しいゲノム解析技術とそこから発展した逆遺伝学的な解析を理解できるようになる。 |
| 学修の到達目標 | 大腸菌、Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulansについて、突然変異や接合、交配による古典遺伝学、遺伝子組換え方法、ゲノム解析による遺伝子機能の解析について知識をえる。さらに、専門分野の文献を英語で読んで理解し、討論できるようになる。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 授業への取り組み（５０％）、レポート（５０％） |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 |
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） 教員と学生のやり取りは日本語でも、英語による論文や教材の講読を含んだ授業 |
| 授業改善の工夫 | |
| 教科書 | 英語の文献を利用するので、教科書は使用しない。 |
| 参考書 | |
| オフィスアワー | 水曜日12:10-12:40 （７６１号室） |
| 受講要件 | |
| 予め履修が望ましい科目 | |
| 発展科目 | |
| その他 |
授業計画
| 各回 共通 |
MoodleのコースURL |
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| 第1回 | 概要 | 微生物遺伝学の概要 |
|---|---|---|
| 授業時間内の学修内容 | 微生物遺伝学とはどんな学問か。微生物遺伝学の歴史と生命科学における役割について解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 微生物遺伝学の歴史(history of microbial genetics) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布する資料に目を通しておく | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で取り上げた論文や研究成果について関連論文を読む | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第2回 | 概要 | 大腸菌の遺伝学について解説する |
| 授業時間内の学修内容 | 大腸菌の遺伝学についてラクトースオペロンを中心にして解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | ラクトースオペロン(lac operon) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布する資料に目をとおす | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で取り上げた論文について復習をする。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第3回 | 概要 | 大腸菌のプラスミド、形質転換、遺伝子破壊法を解説する |
| 授業時間内の学修内容 | 大腸菌のプラスミドについて解説し、遺伝子組み換え実験における役割や形質転換方法について解説する。また、遺伝子破壊の方法についても解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | プラスミド(plasmid)、遺伝子破壊(gene disruption) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布する資料に目をとおす | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で取り上げた実験方法について文献などを読む | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第4回 | 概要 | 大腸菌の組換え技術とタンパク質生産への応用 その１（プラスミドを中心にして） |
| 授業時間内の学修内容 | 大腸菌をもちいて組換えタンパク質を大量生産する方法について解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 組換えタンパク質生産(recombinant protein) | |
| 事前学修の内容 | 大腸菌で組換えタンパク質生産に利用されるプラスミドについて調査する | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した論文における組換えタンパク質生産方法について復習をする。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第5回 | 概要 | 大腸菌の組換え技術とタンパク質生産への応用 その２（封入体回避の方法） |
| 授業時間内の学修内容 | 大腸菌の組換え技術とタンパク質生産のおいて問題となる封入体を回避するための様々な方法を解説する | |
| キーワード(Key Word(s)) | 封入体(inclusion body) | |
| 事前学修の内容 | 封入体が形成される原因とその対策について調査しておく | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 大腸菌で組換えタンパク質大量生産時の封入体形成を回避する方法についてまとめる | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第6回 | 概要 | 嫌気性細菌（グラム陽性菌）の遺伝子工学 |
| 授業時間内の学修内容 | グラム陽性の嫌気性細菌の遺伝子工学的な実験方法について解説する | |
| キーワード(Key Word(s)) | 嫌気性細菌(anaerobic bacteria)、グラム陽性菌(gram positive bacteria) | |
| 事前学修の内容 | 嫌気性細菌の形質転換方法について事前の配布したプリントに目をとおす。 | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 嫌気性細菌の形質転換法について授業で紹介した文献を読む | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第7回 | 概要 | 嫌気性細菌のゲノム編集技術 |
| 授業時間内の学修内容 | 嫌気性細菌のゲノム編集技術について、グループIIイントロンを利用する方法やCRISPR-Cas9を利用する方法などを文献を使って解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | グループIIイントロン(groupII intron)、CRISPR-Cas9 | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布したプリントを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した論文を読んで理解すること | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第8回 | 概要 | 嫌気性細菌の代謝工学 |
| 授業時間内の学修内容 | 嫌気性細菌の分子遺伝学を使った代謝工学について最新の文献を使って解説する | |
| キーワード(Key Word(s)) | 代謝工学(metabolic engineering) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布した資料を熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した文献を復習すること | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第9回 | 概要 | 嫌気性細菌のバイオマス分解と分子遺伝学的解析 |
| 授業時間内の学修内容 | バイオマス分解能をもつ嫌気性細菌の分子遺伝学的解析について最新の論文を紹介する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | バイオマス利用(biomass utilization) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布するプリントを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した論文を熟読すること | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第10回 | 概要 | 酵母のライフサイクルと遺伝学 |
| 授業時間内の学修内容 | 出芽酵母のライフサイクルと遺伝学について解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 出芽酵母(budding yeast)、ライフサイクル(life cycle) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布したプリントを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 出芽酵母のライフサイクルについて理解を深めるとともに、なぜ出芽酵母が真核生物のモデルとして利用されたか考察すること | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第11回 | 概要 | 糸状菌の遺伝学と遺伝子工学 |
| 授業時間内の学修内容 | 糸状菌の遺伝学について解説し、遺伝子工学への発展について解説する | |
| キーワード(Key Word(s)) | 糸状菌遺伝学(fungal genetics) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布するプリントを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 糸状菌遺伝学の歴史を振り返り、遺伝子工学的な研究手法の発展について理解する | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第12回 | 概要 | 糸状菌の遺伝子発現制御と転写因子解析 |
| 授業時間内の学修内容 | 糸状菌の遺伝子発現制御と転写因子解析について最新の論文を例に解説する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 糸状菌の転写因子(transcription factor of fungi) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布するプリントと論文に目をとおしておくこと | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した文献を読んで理解すること | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第13回 | 概要 | 糸状菌のカーボンカタボライト抑制と酵素生産 |
| 授業時間内の学修内容 | 糸状菌のカーボンカタボライト抑制について解説し、酵素遺産への応用について紹介する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | カーボンカタボライト抑制(carbon catabolite repression) | |
| 事前学修の内容 | 事前に配布するプリント及び文献について目をとしておく | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で紹介した文献を熟読する | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第14回 | 概要 | 糸状菌の分子遺伝学的な育種方法の産業への応用 |
| 授業時間内の学修内容 | 糸状菌の分子遺伝学的な育種方法の全般について論文を例に紹介し、産業への応用について議論する | |
| キーワード(Key Word(s)) | 分子遺伝学的育種(molecular breeding of fungi) | |
| 事前学修の内容 | 事前に紹介する糸状菌の分子遺伝学的な育種方法による応用を扱った文献を熟読する | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 授業で扱った文献について予習で理解できなかった部分について、授業で理解できたか確認をする。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第15回 | 概要 | 微生物遺伝学全般のまとめ |
| 授業時間内の学修内容 | 微生物遺伝学全般について、各自調べた文献のサマリーを報告する | |
| キーワード(Key Word(s)) | まとめ(summary) | |
| 事前学修の内容 | 微生物遺伝学を使った研究論文を一つ選んで内容を把握しサマリーを作成する | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 自分で選んだ文献について、概要をレポートにまとめる | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 |