[L101-GN05]
授 業 期 間 2022年度 通年 授 業 対 象 CE専攻[必修],RT専攻[選択] 水3
科  目  名
生物学
(Biology)
科 目 責 任 者 西村 真由子 単  位  数 4単位
担  当  者 西村 真由子※
授 業 の 目 的

専門分野の土台となる基礎的な生物学の内容と考え方を学ぶとともに、生涯にわたり関わっていくライフサイエンスの基本となる教養を身につける。

教 育 内 容

“生きている”とはどういう状態なのか?私達はどのような分子で構成され、どのように形作られ、生命活動を行い、体内の状態を保っているのか?そして生命はどのように継承され変化しているのか?これらの問いについて現段階で生物学的事実とされている基礎的な内容を、幅広く説明する。なお、2群科目「生理学Ⅰ」の内容は含まない。

教 育 方 法

プロジェクターで内容を提示し、講義形式ですすめる。配布資料に、授業内容を書き込むこと。また、授業中にクイズ形式で問題を出すので、解答すること。各回の課題では、Googleフォームで解答を提出すると正答例を見ることができ、間違えやすい問題については解説文も記載してあるので、復習に活用すること。また、質問のあった内容については、解説文を提示し、必要に応じて次回の授業で説明する。

準 備 学 習
(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習の時間:120時間】

予習:前の週に資料を提示するので、目を通しておくこと。なお、高校で「生物」を履修しなかった人には、「生物学要習」の受講を勧める。

復習:Googleフォームでの課題に解答し、正答例や解説文を確認して復習すること。また資料の内容を、なるべく授業の当日中に、遅くても次回の授業の前までに、復習しておくこと。分からない点は調べたり質問して解決すること。

担当者 項目 授業内容
1 西村
【対面】

生命の化学的基礎

生体の構成元素、化学結合、酸と塩基、pH、有機分子と異性体、官能基、ATP、リン酸化と脱リン酸化

2

生体分子

糖(単糖、二糖、多糖)、脂質(脂肪、リン脂質、ステロイド)、アミノ酸の種類とタンパク質の構造、核酸

3

細胞(1)

真核生物と原核生物、細胞小器官、細胞膜と膜輸送、エキソサイトーシスとエンドサイトーシス

4

細胞(2)

微小管、中心体、モータータンパク質、アクチンとミオシン、中間径フィラメント、組織、細胞外マトリックス、上皮細胞の結合

5

代謝

酸化と還元、異化と同化、自由エネルギー、活性運搬体、活性化エネルギー、酵素の働きとその活性の制御

6

呼吸

ミトコンドリアの構造、解糖系、クエン酸回路、電子伝達系、酸化的リン酸化、嫌気呼吸、発酵

7

光合成

葉緑体の構造、クロロフィル、光化学系と電子伝達系、カルビン回路、C4植物とCAM植物

8

細胞分裂

染色体、核型、細胞周期、有糸分裂、細胞質分裂、細胞周期の制御とチェックポイント、プログラム細胞死、細胞外シグナルによる制御

9

有性生殖と減数分裂

無性生殖と有性生殖、生活環、減数分裂、交差、染色体不分離

10

遺伝

メンデルの実験、分離の法則、独立の法則、不完全優性、複対立遺伝子、染色体説、性決定、連鎖と組換え

11

DNAの構造と複製、修復

形質転換、遺伝物質、DNAの構造、複製に関与するタンパク質、リーディング鎖とラギング鎖の合成、校正、DNA損傷の修復、テロメア

12

転写

セントラルドグマ、RNA、転写の過程、5'キャップとポリAテール、RNAスプライシング、エキソンとタンパク質ドメイン、コドン、突然変異

13

翻訳

tRNAの構造、リボソームの構造、翻訳の過程、細菌における転写と翻訳、タンパク質の折りたたみと翻訳後修飾、選別輸送

14

遺伝子の発現制御

大腸菌のオペロン、真核生物の遺伝子発現制御、クロマチン修飾・転写調節因子・エンハンサー・タンパク質のプロセシングと分解による制御、非翻訳RNA

15

まとめ

前期のまとめ

16

ゲノムの構成と進化

染色体の構造、染色体の異常、ゲノムの変化、3ドメインと系統樹、ヒトゲノムの構成、トランスポゾン、多型

17

細胞の研究法とバイオテクノロジー(1)

顕微鏡、細胞の培養、クロマトグラフィー、電気泳動、タンパク質の同定、三次元構造の解析、抗体の利用

18

細胞の研究法とバイオテクノロジー(2)

遺伝子のクローニング、PCR、塩基配列の決定、遺伝子の発現解析と機能解析、ゲノム編集、ES細胞とiPS細胞、遺伝子工学の技術の応用例

19

シグナル伝達

細胞間の連絡、膜貫通型受容体と細胞内受容体、リン酸化カスケード、二次メッセンジャー、アポトーシスのシグナル伝達

20

発生

先体反応と受精、卵割、原腸形成、三胚葉、形態形成、器官形成、体軸形成、誘導、パターン形成、位置情報

21

恒常性の維持(1)

血管系、心臓とその律動調節、血管の構造、毛細血管床、リンパ系、血液の構成成分、血液凝固、心臓血管系疾患、ガス交換とヘモグロビン

22

恒常性の維持(2)

体液の恒常性の維持、緩衝作用、含窒素老廃物と排出系、腎臓の構造、抗利尿ホルモン、レニンーアンギオテンシン系、肝臓の構造と機能

23

恒常性の維持(3)

内分泌腺とホルモン、視床下部、下垂体後葉ホルモン、下垂体前葉ホルモン、甲状腺ホルモン、副腎髄質と副腎皮質、血糖の維持と糖尿病、血中Ca2+濃度の調節

24

免疫

自然免疫、TLR、食細胞、適応免疫、B細胞と抗体、T細胞、クローン選択、体液性免疫と細胞性免疫、免疫記憶、免疫系の異常

25

細菌、古細菌、ウイルス

原核生物の構造、グラム染色、形質転換と形質導入、抗生物質耐性、ウイルスの構造、ウイルスの複製サイクル、プリオン

26

がん

良性腫瘍と悪性腫瘍、がんの進行と転移の過程、微小環境、がん遺伝子とがん抑制遺伝子、p53、がん幹細胞、変異原物質とウイルス、免疫抑制

27

植物

植物細胞、植物の器官と組織系、植物の成長、ABCモデル、窒素栄養における細菌の役割、植物ホルモン

28

進化

自然選択と適応、相同と相似、進化系統樹、ハーディ・ワインベルグの法則、対立遺伝子頻度を変化させる仕組み、遺伝的変異の保存、種概念と種分化

29

地球の生命史と環境問題

有機分子と生命の起源、生物群の変遷、大量絶滅、生態系、生物多様性への脅威の例、生態系修復の取り組みの例、持続可能な開発

30

まとめ

後期のまとめ

到 達 目 標

生物学の基礎的な考え方を習得する。分子、細胞、組織、器官、個体、生態系の様々なレベルにおいて、生命現象とその成り立つ仕組みを理解し、説明できる。

成 績 評 価 の
方 法 と 基 準

試験方法:筆記試験    実施時期:試験期間内

定期試験の結果に基づいて行う(100%)。学習の進捗状況によってはレポート課題を課し加点を行う。また、課題の取り組みや授業中の態度も、評価に加える。

学 生 へ の
メ ッ セ ー ジ
(その他注意等)

生物学では用語が多く出てきて覚えることが多すぎると感じる人もいるかもしれませんが、用語を覚えることは、生物学を学ぶための目的ではなく手段だと思います。用語を押さえたうえで、生命現象の成り立つ仕組みや生物学的考え方を学んでいきましょう。

実務経験の授業
への活用方法

研究所で行なっていた遺伝学、発生生物学、分子生物学の実験内容を踏まえ、第17回と第18回に研究手法を紹介する。

教科書・参考書 書 名 著 者 名 出 版 社 名 定 価(円)
教科書

毎回、資料を提示または配布する。

参考書

キャンベル生物学

Urry 他 丸善 16,500円
参考書

Essential細胞生物学

Alberts 他 南江堂 8,800円
参考書

細胞の分子生物学

Alberts 他 ニュートンプレス 24,530円
参考書

レーブン/ジョンソン生物学<上・下>

Raven 他 培風館 17,710円

オンライン授業リンク先

  1. Google Classroom:生物学(CE・RT)【注意:@st.kitasato-u.ac.jpのアカウントで参加してください。】 (クラスコード:jfyftvf)