基礎遺伝子工学実験(2組)のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
基礎遺伝子工学実験 科目番号
Course number
64BIBIE201
科目名称(英語)
Course title(English)
Elementary Gene Engineering
授業名称
Class name
基礎遺伝子工学実験(2組)
教員名 鈴木 智順,鎌倉 高志,荒添 貴之,定家 真人,滝川 雅大
Instructor
開講年度学期 2022年度 後期
Year/Semester
曜日時限 金曜1限 金曜2限 金曜3限 金曜4限 金曜5限
Class hours
開講学科
Department
理工学部 応用生物科学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
遺伝子工学では大腸菌、ファージ、プラスミドを利用した手法が基礎となる。これらの特性を理解し、実際に取り扱えるようにする。さらに、分子生物学実験で汎用されている、PCRによるDNA増幅の手法も習得する。 
目的
Objectives
遺伝子工学的手法は微生物の特性を十分に利用することで威力を発揮している。このことから、技術を生み出した微生物学、分子遺伝学、酵素学などの学問的背景を理解し、遺伝子工学の学問的理解と実験操作の基礎を身につけることを目的とする。
到達目標
Outcomes
大腸菌、ファージの特性を理解し、実際に取り扱えるようにする。PCRによるDNA増幅の手法を習得し、遺伝子工学や遺伝子診断等に役立てることができる。  
履修上の注意
Course notes prerequisites
実験開始時刻に遅れないこと。評価の対象となります。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
実験
準備学習・復習
Preparation and review
実験を始める前に実験項目について必ず確認し、ノート にまとめること。
授業後は課題の解答や復習を必ず行うこと。
成績評価方法
Performance grading
policy
実験に対する取り組み方、およびノートやレポートなどを総合して評価する。

ノートやレポートを作成する際に、他人のノートやレポートの文章を基にする行為は不正行為とみなし、成績評価をD(到達目標を達成していない)とする。
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
遺伝子工学実験ノート 田村隆明著 羊土社
LETUSに資料を掲載します。
授業計画
Class plan
[実験I]
微生物の増殖とDNA抽出・検出

1 培地の作成と無菌操作
  微生物培養の最も基本的手技である消毒・滅菌と目的以外の雑菌の混入を
防ぐ為の無菌操作を習得。培地作成。単一コロニーの単離。
2 大腸菌の増殖測定
PCを利用した大腸菌増殖曲線の作成。大腸菌数のダブリングタイムの計算。
3 ファージの増殖
プラーク数の計測-1プラーク中のファージ数を数える。
4 ファージの増殖測定と回収
プレート上一杯(コンフルエント)にファージを増殖。SM(+DNase1)を
加えて 拡散させる。PEG沈殿(1週間)。
5 ファージDNAの抽出
PEG沈殿の遠心。SDS・熱フェノール処理。EtOH沈殿によるDNA精製。
6 ファージDNAの制限酵素処理
制限酵素によるファージDNAの消化。アガロースゲルによるDNAバンドの検出。


[実験II]
PCRによるDNA増幅

7 PCRの実施
遺伝子配列の取得方法、PCRの原理、ピペットマンの扱い方、実験ノートの書き方を学習する。課題遺伝子のPCRを実施し、PCR技術を体得する。遺伝子が予想どおり増幅されているかをアガロースゲル電気泳動を行って検証する。増幅されたDNA断片をゲルごと切り出して、次週の実験の準備を行う。

8 アガロースゲルからDNA断片の抽出
アガロースゲルからDNA断片を抽出し、シリカビーズを用いて精製する技術を体得する。レポートのまとめ方を学習する。

9 Nested PCR
抽出したDNAの定量法を習得する。抽出したDNA断片を鋳型にしてNested PCRを行う。2回目のPCR実験なので各自が実験系を構築して行い、PCR法を身に付ける。

10 Fusion PCRのためのDNA断片の用意
遺伝子を融合させたり、遺伝子の欠失変異体や点変異体を作出できるFusion PCRの原理を学習する。Fusion PCR実施のために必要となるDNA断片をPCR法により準備する。PCRにより増幅されたDNAを直接精製する方法を習得する。アガロースゲル電気泳動によりPCRの成否を判定する。

11 Image Jを用いたDNAの定量とFusion PCRの実施
前週に得たPCR産物を、アガロースゲル電気泳動の結果とImage Jソフトウェアを用いて定量する。Fusion PCRを実施する。

12 Fusion PCRの成否の確認と実験結果のまとめ
Fusion PCRで得られたDNA断片をアガロースゲル電気泳動を用いて検出する。実験結果を学術雑誌へ投稿する形式でレポートにまとめる。

13 PCを活用しての総合討論(1)
14 PCを活用しての総合討論(2)
15 PCを活用しての総合討論(3)
教職課程
Teacher-training course
本科目は、教育職員免許状取得(教科:理科)に必要な教科に関する科目の「生物学実験(コンピューター活用含む)」区分に該当します。
ただし、教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。
実務経験
Practical experience
鎌倉:国内研究機関(理化学研究所)の研究員(生物系)の勤務経験を活かし、遺伝子工学の基礎実験を指導し、実験センスと技術を修得させる
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
授業出席の際の持参品: 白衣,スリッパ,筆記用具,A4版ノート(生協で販売している黄色い表紙で格子状罫線・30枚綴り。「実験Ⅰ」終了後、提出。なお、提出したノートは返却しません),名札

私語禁止(飛沫拡散防止のため)
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