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生命科学実験１

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令和元年度以前入学者 生命科学実験１
教員名 中里勝芳
単位数    1 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 火曜日３，４限に対面授業で行う（実験時間数は前期と同じ）。尚、新型コロナウイルスの感染拡大の状況によっては、対面授業の一部または全部を遠隔授業（動画配信等）で行うこともある。
Blackboard ID: 火曜３，４限→20213195
授業概要 実験テキストに記載された４つのテーマの実験を行う。テーマ１および２：生体試料から特定のタンパク質(テーマ1)や脂質(テーマ2)を分離精製するための原理や方法について基本的なことがらを学ぶ。テーマ３：種々の条件下で特定の酵素の反応速度を測定し、その結果を解析することにより酵素の特性を理解する。テーマ４：脂質を用いて細胞膜モデルであるリポソームを作製し、膜を介するイオン輸送系で発生する水素濃度勾配や膜電位を蛍光プローブを用いて測定する。
授業のねらい・到達目標 ＜知識・技能＞
生体試料から特定のタンパク質や脂質を分離精製するための技術を学ぶことができる。また、酵素反応の測定や人工脂質膜小胞であるリポソームを用いるイオン輸送の実験を通して酵素や細胞膜の構造や機能についての理解を深めることができる。
＜能力＞
この科目は文理学部生命科学科（学士（理学））のディプロマポリシーDP1, 3, 4, 5, 6, 7, 8およびカリキュラムポリシーCP1, 3, 4, 5, 6, 7, 8に対応している。
・学修から得られた豊かな知識と教養，および自己の倫理観に基づいて，科学技術の役割を説明することができる（DP1-3）。
・物事を既存の知識にとらわれることなく，科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し，説明することができる（DP3-3）。
・日常生活における現象に潜む科学的問題を見出し，専門的知識に基づいて説明することができる（DP4-3）。
・新しい問題に取り組む意識を持ち，そのために必要な情報を収集することができる（DP5-3）。
・さまざまな人々とコミュニケーションを取り，専門的知識について議論することができる（DP6-3）。
・学修活動において積極的にリーダーシップを発揮し，他者と協働して作業に取り組むことができる（DP7-3）。
・学修状況を自己分析し，その成果を評価することができる（DP8-3）。
授業の方法 授業の形式：【実験】
実験の目的、原理、方法、課題を記した実験書をガイダンスで配布する。各実験テーマごとに５、６名の実験班を構成し，班単位で実験を行う。各自が受講する実験テーマと受講日はガイダンスで知らせる。新型コロナウイルスの感染を予防するために、実験室の入り口で必ず両手をアルコール消毒し、実験室内では必ずマスクを着用する（フェイスシールドも使用可）。尚、後期期間中に対面授業ができなくなった場合は、各実験テーマのオンデマンド授業を受講し、レポートを提出する。また、コロナ禍の影響でやむを得ず対面授業に出席できない留学生等へは各実験テーマの結果を郵送するので、作成したレポートを期限までに提出する。この場合は４つのレポートの内容で評価する。
履修条件 「基礎科学実験１・２」および生命科学基礎実験２を修得していること。他学部・他学科の学生が履修する場合には，相談すること。
授業計画
1 ガイダンス：実験の進め方，実験器具の使用方法，レポート作成の解説など実験についての全般的注意
【事前学習】シラバスで実験テーマを確認しておく。 （2 時間 ）
【事後学習】実験書を熟読して内容を把握し，実験における注意点・レポート作成方法を十分に理解する。 （1 時間）
2 タンパク質の分離精製１：タンパク質の溶解度差や塩析を使った分離実験に取り組む。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験テキストの「１．タンパク質の分離精製」を熟読し，内容を理解する。実験ノートに実験方法を記載しておく。必要に応じて，当該箇所に関してさらに自ら学んでおく。これにより「豊かな知識・教養に基づく高い倫理観（A-1）」を養う。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、結果について考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
3 タンパク質の分離精製２：イオン交換クロマトグラフィーによる分離精。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
4 タンパク質の分離精製３：自宅での課題学習および実験レポートの作成。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験結果をまとめておく。この実験に関連する事柄を自ら調べ理解を深めておく。これにより、自主的に学び（A-1），本実験が解決しようとする問題を捉え（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取る（A-3）能力を高める。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。課題について答え、レポートを作成する。自主的に学び（A-1），本実験が解決しようとする問題を捉え（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），科学的内容が読み手に正確に伝わる文章を構築する（A-6）。また，提出したレポートに対する教員からのコメントを参考にして，レポートを修正し（A-8），再提出する。 （1 時間）
5 脂質の分析１：肉、魚および植物からの脂質抽出。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
6 脂質の分析２：ガスクロマトグラフィーによる分析。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
7 脂質の分析３：自宅での課題学習および実験レポートの作成，実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
8 酵素反応の測定１：反応速度の測定、至適pHの測定。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
9 酵素反応の測定２：反応速度と基質濃度の関係、解析。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
10 酵素反応の測定３：自宅での課題学習および実験レポートの作成。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
11 リポソーム系での膜電位とΔｐH測定１：逆相蒸発法によるリポソーム作製し、カリウム拡散膜電位の発生を膜電位感受性蛍光色素を用いて調べる。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
12 リポソーム系での膜電位とΔｐH測定２：リポソーム内のpHを蛍光色素を用いて調べる。新たな実験手法に挑戦して（A-5）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。 これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
13 リポソーム系での膜電位とΔｐH測定３：自宅での課題学習および実験レポートの作成。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6）を養う。
【事前学習】実験内容を理解し、ノートに実験方法を記載しておく。 （2 時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、考察する。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
14 一連の実験内容について理解を深める。自宅での課題学習とBlackboardによる質問。これによって、問題を解決する姿勢（A-4），実験結果から情報を読み取る姿勢（A-3）、コミュニケーション力（A-6)，省察力（A-8）を養う
【事前学習】分からなかったことをまとめておく。 （2 時間）
【事後学習】疑問点について調べ、理解を深める。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
15 一連の実験内容について理解を深める。自宅での課題学習とBlackboardによる質問。これによって、問題を解決する姿勢（A-4），実験結果から情報を読み取る姿勢（A-3）、コミュニケーション力（A-6），省察力（A-8）を養う。
【事前学習】前回の授業で十分に理解できなかった事柄について学習し理解を深める。 （2 時間）
【事後学習】学習した内容をまとめ、自分なりに考える。これにより「省察力（A-8）」を養う。 （1 時間）
その他
教科書 実験の内容・原理・方法等を記した実験テキストを配布する。
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 レポート(50%)、授業参画度(50%)
・４つの実験テーマに対する各「実験レポート」の内容で，学んだ知識（A-1），実験で解き明かそうとする内容の理解（A-4），実験結果の読み取り（A-3），読み手に正確に伝わる文章構成（A-6），そして教員のコメントに対する対応（A-8）を評価する。
・「授業参画度」は各回の実験における自ら挑戦する姿勢（A-5），問題を解決する姿勢（A-4），実験結果から情報を読み取る姿勢（A-3），実験パートナーと議論しながら協働して実験を進める姿勢（A-6）を評価する。
オフィスアワー 実験終了後または本館６階生命科学科６０１中里研究室で対応できるとき。遠隔授業が実施される場合は、別の方法で対応する。

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