第 3 学 年  生化学(実習) 《Aクラス》
前 期 計 画 表

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教科の特徴
【実習】
生化学の概念もまたその他の自然科学と同じように、実験とその考察のくりかえしで構築されてきている。実習と演習ではその理念を理解するために、自ら注意深く実験を立案し、正確に実験を行い、観察し、そのデータを自ら考えて解析する力をつけることを目的としている。また、バイオインフォマティクスの基礎を理解する。

1.一般目標(GIO:General Instructional Objective)
【実習】
生命のつかさどる化学反応を目でみるための分光分析と酵素反応の理解、分子生物学の基礎となる遺伝子の取扱について理解する。

2.行動目標(SBOs:Specific Behavioral Objectives)
【実習】
1)分光分析の基本について説明できる
2)タンパク質と酵素の一般的性質について説明できる
3)酵素反応の仕方について説明できる
4)酵素の細胞内局在と代謝調節について説明できる
5)血清酵素の診断的意義について説明できる
6)原核細胞と真核細胞の遺伝子の違いについて説明できる
7)形質転換、PCR法、クローニングについて説明できる

3.方略(LS:Learning Strategy)
【実習】
1)パソコンを用いた初歩的なバイオインフォマティクスの実践
2)演習課題レポートの作成と発表
3)実験方略の作成
4)実験(個人、およびグループ別)
5)実験レポートの作成と発表
6)プレテストおよびポストテストの実施

4.評価(Evaluation)(形成的評価・総括的評価)
【実習評価】
1)演習課題レポートの作成と発表
2)実験レポートの作成と発表
3)プレテストおよびポストテスト
4)実習試験(筆記)
これらの結果に受講態度(平常点)を加味し、総合的に評価する。

事前・事後学修
【実習】
各回の実習内容項目について、実習書の該当部分を読んでおくこと。

教科書
【実習】
生化学講座で作成した実習ファイルを用いる。また、実習テーマごとに配布される演習課題および補助資料を、その都度ファイルの当該欄に追加することで実習ファイルが完成する。

参考図書
【実習】
イラストレイテッド ハーパー・生化学{原書27版}上代淑人 監訳 丸善
シンプル生化学 【改訂第6版】 野口正人 五十嵐和彦 編集 南江堂
基礎から学ぶ生物学・細胞生物学 和田 勝 著 羊土社
ヴォート 基礎生化学{第2版}田宮信雄 他訳 東京化学同人
ロスコスキー 生化学 田島陽太郎 監訳 西村書店
標準分子医化学 藤田道也 編集 医学書院
ワトソン 遺伝子の分子生物学{第5版}中村桂子 監訳 東京電機大学出版局
細胞の分子生物学{第4版}中村桂子、松原謙一 監訳 ニュートンプレス
Essential細胞生物学{第2版}中村桂子、松原謙一 監訳 南江堂
医科学系のための分子細胞生物学アウトライン 東中川 徹 監訳 メディカルサイエンスインターナショナル

オフィスアワー
【実習】
実習および講義日の放課後。その他、在室であれば可能な限り質問を受け付けます。
実習講義室、研究室


総授業コマ数
30コマ

出席について
出席をとる際に自席についていたものを出席とする。
必ずIDカードを持ってくること。
出席は2時限、3限目に1回、4限目、5限目に1回づつ行い、2時限分の出席を1度にとる。基本的には2,4限目の最初に行うが、実験の進行によりその限りではない。
また原則として遅刻は認めない。
ただし1時間以上の交通機関の遅延は考慮する。

   担当者  『 * 』は実務経験教員を示す
 東 俊文 教授*, 荒井 昭雄 非常勤講師*, 間 奈津子 講師*
 中村 貴 講師, 小野寺 晶子 講師*, 齋藤 暁子 助教
 佐藤 裕 非常勤講師*

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月日 時限 コア・カリキュラム 方略(LS)場所 担当者
(その他の)SBOs
内容項目
1 4/9 4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
C-2-1)-①アミノ酸とタンパク質の構造、機能及び代謝を説明できる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
荒井 昭雄
間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
齋藤 暁子
ガイダンスおよびプライマーの作成
 1)ガイダンス
 2)実験で用いる器具を正確に操作できる
 3)実習ファイルに記載されている内容を理解・実践し、プライマーを設計する。 
 1)ガイダンス
 2)実験で用いる器具の説明
 3)Webベースでのプライマーの設計
2 4/23 2,3,4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
C-2-1)-①アミノ酸とタンパク質の構造、機能及び代謝を説明できる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
荒井 昭雄
間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
齋藤 暁子
1. タンパク質の定量をとおして、分光分析の基礎を理解する。
 1)検量線とは何かについて説明できる。
 2)タンパク質定量法の原理を説明できる。 
 1)標準タンパク質溶液を用いて検量線を作成する。
 2)タンパク質を定量するための試薬を加え発色させた試料溶液の吸光度を測定し、検量線より試料中のタンパク質濃度をもとめる。
 3)定量を目的に発色させたタンパク質溶液の可視光波長領域での吸収スペクトルを測定する。
3 5/21 2,3,4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
C-2-1)-⑤酵素の機能と主な代謝異常を説明できる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
荒井 昭雄
間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
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2. アミラーゼの活性測定をとおして、酵素の基本的性質を理解する。
 1)アミラーゼの機能および特徴を概説できる。
 2)アミラーゼ活性の測定原理を説明できる。
 3)酵素の基本的性質(至適pH、至適温度、活性化因子、基質濃度の反応速度への影響など)を説明できる。
 4)実験系における緩衝液の役割を説明できる。 
 1)アミラーゼの機能および特徴を理解する。
 2)アミラーゼ活性の測定原理を理解する。
 3)各種反応条件下でアミラーゼ活性を測定する。
 4)実験系における緩衝液の役割について調べ、理解する。
4 6/4 2,3,4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。。
C-2-2)-①核酸、遺伝子及び染色体の構造と機能を説明できる。
C-2-2)-③転写と翻訳の過程と調節機序を説明できる。
C-2-2)-⑤遺伝子解析や遺伝子工学技術を説明できる。
C-2-3)-①真核細胞の全体像と細胞膜、核、細胞小器官及び細胞骨格の構造と機能を説明できる。
C-3-4)-(2)-③骨と軟骨の組織構造と構成する細胞を説明できる。
C-3-4)-(2)-⑤硬組織の成分と石灰化の機序を説明できる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
荒井 昭雄
間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
齋藤 暁子
3-1. 大腸菌へのGFPの形質転換をとおして、タンパク質の発現調節機構を理解する。
 1)転写と翻訳の過程および転写調節機構を説明できる。
 2)形質転換、組換えDNA実験の定義およびベクターの役割について説明できる。
 3)異種DNAの大腸菌への導入法と形質転換株のスクリーニング法を説明できる。
 4)プラスミドpGLOにクローニングされているGFPの発現調節機構を説明できる。
 5)紫外線照射下の形質転換株中でのGFPに由来する蛍光現象について説明できる。 

3-2. 骨芽細胞からのcDNA合成をとおして、核酸の化学的性質と逆転
写反応、骨芽細胞分化について理解する。
1)転写と翻訳の過程および転写調節機構を説明できる。
2) DNAとRNAの違いについて説明できる
3) cDNAについて説明できる。
4) 現在行っている実験での結果を想定できる。 
3-1
 1)転写と翻訳の過程およびオペロン説(ラクトースオペロン、アラビノースオペロン)について調べ、理解する。
 2)形質転換、組換えDNA実験の定義およびベクターの役割について調べ、理解する。
 3)GFPがクローニングされているプラスミドDNA(pGLO)を用いて大腸菌の形質転換実験を行い、抗生物質耐性を利用したスクリーニングをする。
 4)形質転換株に紫外線を照射した時、蛍光現象がなぜアラビノース添加培地でのみ観察されるのかについて考察する。
 5)紫外線照射下でのGFPに由来する蛍光現象について、発光のメカニズムを調べ理解する。
3-2.
 1)転写と翻訳の過程および転写調節機構を説明する。
 2) DNAとRNAの違いについて説明する。
 3) cDNAについて理解する。
 4) 現在行っている実験での結果を想定する。
5 6/18 2,3,4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
C-2-2)遺伝子と遺伝
 
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4-1 骨芽細胞由来cDNAを用いて、特定遺伝子をPCR法で増幅して検出することで、PCRの基礎を理解する。
 1)cDNAについて説明できる。
 2)ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を説明できる。
 3)ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を実施できる。
 4)DNA断片が電気泳動法によって分離される原理を説明できる。
 5)骨芽細胞分化時に発現する遺伝子について説明できる。
 6)実験結果を解析し、これに考察をくわえることができる。
4-2 大腸菌の形質転換をとおして、遺伝子発現の調節機構を理解する
 1)プラスミドpGLO上に存在するgfp遺伝子がコードするタンパク質の発現調節機構を説明できる。
 2)前回予測した結果と今回確認した実験結果を解析し、これを考察にくわえることができる。 
4-1
 1)ピペットマンを用いてPCR反応液を正確に作成する。
 2)cDNAを用いたPCR反応を行う。
 3)電気泳動の仕組みを理解し、実施する。
 4)実験結果を解析し、これを考察する。
4-2
 1)プラスミドpGLO上に存在するgfp遺伝子がコードするタンパク質の発現調節機構を説明できる。
 2)前回予測した結果と今回確認した実験結果を解析し、これを考察にくわえることができる。
6 7/2 2,3,4,5 C-2-1)-①アミノ酸とタンパク質の構造、機能及び代謝を説明できる。
A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
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5. クロマトグラフィーをとおして、タンパク質の構造と生化学的性質を理解する。
 1)異なるタイプのカラムクロマトグラフィーの利用法を理解する。
 2)Niセファロースカラムクロマトグラフィーの原理を理解する。 
 3)Ni-セファロースカラムクロマトグラフィーによるタンパク質(GFP)の分画法を行う。
 4)異なるタイプのカラムクロマトグラフィーによるタンパク質分画法の原理を理解する。 
 1)Niセファロースカラムクロマトグラフィーによる緑色蛍光タンパク質(GFP)の分画する。
 2)分画した試料をのちの実習で行うSDS-PAGE用に調整する。
7 7/16 2,3,4,5 A-9-1)-①
自ら問題点を探し出し、自己学習によってそれを解決することができる。
C-2-1)-①アミノ酸とタンパク質の構造、機能及び代謝を説明できる。
 
実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
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間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
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6. タンパク質のSDS-PAGEによる分析をとおして、タンパク質の構造的特徴と機能を理解する。
 1)SDS-PAGEの原理を説明できる。
 2)熱や還元剤がタンパク質に与える影響を説明できる。 
 1)SDS-PAGEの原理とその方法を理解する。
 2)大腸菌に発現したGFPをSDS-PAGEによって分離後、CBB染色を行い染め出されたバンドについて考察する。
 3)タンパク質の工事構造の変化と分子量について理解する。
8 9/10 2,3,4,5   実習  新館・第2実習講義室  東 俊文
間 奈津子
中村 貴
小野寺 晶子
齋藤 暁子
 
実習試験(マークシート)
実習試験(筆記)

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