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生命科学基礎実験１

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令和２年度以降入学者 生命科学基礎実験１
教員名 岩本政明
単位数    1 学年 2～4 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
Canvas LMSコースID・コース名称 S05926A13　2024生命科学基礎実験１（岩本政明・後・水4・水5）
授業概要 繊毛虫を生物材料に用いた各種実験を通して，微生物学，細胞生物学，分子生物学分野で用いられる実験器具・試薬の取り扱いと基本的な実験手技，データの取得・解析・解釈，レポート作成の方法等を学ぶ。
授業のねらい・到達目標 ＜知識・技能＞
・観察用細胞サンプルの作製，生物顕微鏡の操作，細胞数の計測，DNA・RNAの抽出と取扱い，遺伝情報データベースの活用などの方法を修得できる。
・各実験操作の基礎となっている様々な生命現象の理解が深まる。
・研究報告書・論文に必要な項目と内容を備えた実験レポートを作成できるようになる。
・グループによる実験結果の討論ができるようになる。

＜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（A-1-2）。
・既存の知識にとらわれることなく，物事を論理的・批判的に説明することができる（A-3-2）。
・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（A-4-2）。
・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（A-5-2）。
・新しい人々とコミュニケーションを取り，専門的知識について正しく説明することができる（A-6-2）。
・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（A-7-2）。
・継続的に自分の学修経験を振り返り，分析することができる（A-8-2）。

各回の授業・事前学習・事後学習を通して，日本大学教育憲章にある以下の能力を身につけることを目標とする。
A-1（DP1・CP1)：豊かな知識・教養に基づく高い倫理観
A-3 (DP3・CP3): 論理的・批判的思考力
A-4 (DP4・CP4): 問題発見・解決力
A-5（DP5・CP5)：挑戦力
A-6（DP6・CP6)：コミュニケーション力
A-7（DP7・CP7)：リーダーシップ・協働力
A-8（DP8・CP8)：省察力
授業の形式 実験
授業の方法 各回の授業内で，当日の実験の内容・原理・方法を説明する。受講生は４名ずつの実験班を構成し，班単位で能動的に実験を遂行する。各テーマの終了後に，実験内容をレポートにまとめて提出する。提出されたレポートについては添削を行って返却し，レポートの内容によっては再提出を求める。また，14週目に東京都医学総合研究所を訪問して施設見学を行う。本科目は毎回，複数教員で担当する。

対面授業に参加できない場合には以下のようにする。
・担当教員あるいは学科事務室に事前に連絡する。
・補講等に関しては，欠席した授業回の内容に応じて個別に対応する。
履修条件 「基礎科学実験１・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，レポート作成等について解説を行った後，実際に用いるいくつかの実験器具に触れ，それらの扱い方を確認する。
【事前学習】シラバスをよく確認し，実験全体の流れを理解しておくこと。 （1時間）
【事後学習】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）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
2 『野外の微生物の観察』：湖沼・河川の水および土壌サンプル中に見られるさまざまな微生物を観察して，それらが属する分類群を調べる。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出して解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】前回の授業内であった説明を参考に，身の回りの湖沼や河川の水、あるいは土壌サンプルを採取する。また、採取したサンプル中に見出されることが予想される微生物の名称をリストしておく（A-4-2, A-5-2）。 （1時間）
【事後学習】実験結果を整理し，また当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
3 『ゾウリムシの形態と食胞形成の観察』：ゾウリムシの動きを観察し，細胞形態をスケッチする。細胞懸濁液に墨汁を添加して，墨汁が取り込まれた食胞が形成される様子を観察する。実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】前週使用した生物顕微鏡の取扱い方を再度確認するとともに，ゾウリムシの細胞構造について情報を集めて整理しておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果を整理し，また当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
4 『実験データの解析とレポート作成』：2,3週の実験データを班員と共有して解析し，レポートの作成を行う。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】2, 3週に得られた実験データを班員と共有しやすい形にまとめておく。 （2時間）
【事後学習】実験レポートを仕上げる。実験内容に関して改めて自主的に学び（A-1-2），実験が解決しようとする問題を捉え（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），科学的内容が読み手に正確に伝わる文章を構築する（A-6-2）。 （5時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
5 『微生物の増殖曲線の作成』：血球計算板を用いてテトラヒメナの細胞数を計測して，増殖曲線を作成する。また，増殖中の細胞集団における分裂率を求め，そこから細胞分裂に要する時間を算出する。実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】真核細胞の細胞周期について知識を整理しておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果を整理し，また当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
6 『細胞分裂の観察』：増殖期のテトラヒメナを酢酸カーミンで染色して，核分裂と細胞質分裂のようすを観察する。動物細胞や植物細胞の細胞分裂とはどのように異なるかに注目する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】真核細胞の細胞分裂について知識を整理しておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
7 『繊毛虫の接合対形成過程の観察』：相補的な接合型のテトラヒメナを混合し，接合対が形成される過程を観察する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】さまざまな微生物に見られる接合について情報を収集し，十分に予習をしておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
8 『繊毛虫の有性生殖の観察』：さまざまなステージの接合対を固定して酢酸カーミンで染色し，細胞内で進行する小核の減数分裂、受精、核分化のようすを観察する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】繊毛虫類の有性生殖過程について情報を収集し，十分に予習をしておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
9 『実験データの解析とレポート作成』：5〜8週の実験データを班員と共有して解析し，レポートの作成を行う。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】5〜8週に得られた実験データを班員と共有しやすい形にまとめておく。 （2時間）
【事後学習】実験レポートを仕上げる。実験内容に関して改めて自主的に学び（A-1-2），実験が解決しようとする問題を捉え（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），科学的内容が読み手に正確に伝わる文章を構築する（A-6-2）。 （5時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
10 『遺伝子情報の取得とプライマーの設計』：テトラヒメナのゲノム情報データベースから目的遺伝子の配列情報を取得し，その遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを設計する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】真核生物の遺伝子構造とPCRの原理についての知識を整理しておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
11 『ゲノムDNAと total RNAの調整』：増殖期のテトラヒメナからゲノムDNAとtotal RNAを抽出する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】ゲノムDNAとtotal RNAの抽出方法と，それらの方法の原理についてに調べておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
12 『逆転写反応とPCRによる遺伝子の増幅』：前週に抽出したゲノムDNAを用いてPCRを，total RNAを用いてRT-PCRをそれぞれ行って，目的遺伝子を増幅する。実際に実験に取り組むことで，新たな実験手法に挑戦して（A-5-2）技術を修得し，失敗があれば問題点を見出し解決し（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】逆転写反応とPCRの原理について調べ，十分に理解しておく。 （1時間）
【事後学習】実験結果ならびに当該実験で得られた内容を反芻する。これにより「省察力（A-8-2）」を養う。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
13 『PCRの結果の確認・実験データの解析とレポート作成』：前週行ったPCRの結果をアガロース電気泳動で確認する。その後，10〜13週の実験データを班員と共有して解析し，レポートの作成を行う。実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），それについて実験パートナーと議論する能力（A-6-2）を養う。
【事前学習】10〜12週に得られた実験データを班員と共有しやすい形にまとめておく。 （2時間）
【事後学習】実験レポートを仕上げる。実験内容に関して改めて自主的に学び（A-1-2），実験が解決しようとする問題を捉え（A-4-2），実験結果から客観的に情報を読み取り（A-3-2），科学的内容が読み手に正確に伝わる文章を構築する（A-6-2）。 （5時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
14 『東京都医学総合研究所の見学』
【事前学習】東京都医学総合研究所について調べておく。 （1時間）
【事後学習】東京都医学総合研究所の研究施設の見学の感想レポートを書き, 提出する。 （1時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
15 『これまでの実験レポートの整理とフィードバック』
【事前学習】これまでの実験レポートの見直しと問題箇所の洗い出し。 （2時間）
【事後学習】教員からのアドバイスを元に，実験レポートの記述内容や表現方法を改める。 （3時間）
【担当教員】岩本政明，地引和也
【授業形態】対面授業
その他
教科書 なし
参考書 田村隆明 『遺伝子工学実験ノート（上）（改訂第３版）』 羊土社 2009年 第3版
村松正實 『新・ラボマニュアル遺伝子工学』 丸善出版 2003年
絶対ではないが，いずれかの購入を薦める。
成績評価の方法及び基準 レポート:3回の実験レポート(30%)、授業参画度(60%)、研究所見学への参加と感想レポート(10%)
・各実験テーマに対する「実験レポート」の内容で，学んだ知識（A-1-2），実験で解き明かそうとする内容の理解（A-4-2），実験結果の読み取り（A-3-2），読み手に正確に伝わる文章構成（A-6-2），および省察力（A-8-2）を評価する。
・「授業参画度」として，各回の実験における自ら挑戦する姿勢（A-5-2），問題を解決する姿勢（A-4-2），実験結果から情報を読み取る姿勢（A-3-2），実験パートナーと議論しながら（A-6-2）協働して実験を進める姿勢（A-7-2）を評価する。
オフィスアワー 研究室在室時はいつでも可（アポ不要）。

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