Web Syllabus(講義概要)
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分子生物学
英文名 Molecular Biology
科目概要 生物科学科 2年 3群科目 必修 2単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 火1限
科目責任者 田村 啓
担当者 田村 啓
備考 科目ナンバリング:SB301-BM21

教員免許取得のための必修科目

科目 教科に関する専門的事項(中・高 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 生物学

授業の目的

分子生物学は、生命現象を分子の言葉で理解しようとする、現代生命科学の根幹に位置づけられつつある学問領域である。本講義では、真核および原核細胞における生命情報の複製ならびに伝達の分子機構の基本を学習し、その共通性と差異性を理解することによって、生命とは何か、進化を含め、自分の言葉で語れることを目標とする。

DPとの関連

SG2SB1SB3

教育内容

20 世紀後半に誕生し発展し続けている分子生物学において、歴史的経緯および現代における問題点を加味しながら、遺伝情報の複製、遺伝情報の伝達(転写および翻訳)の基本的分子機構を解説する。具体的には、真核・原核細胞において、染色体あるいはDNA、RNA、タンパク質等の高分子物質の構造と機能、遺伝子の発現と調節機構を学習すると共に、その分子機構の意味を考察する。
キーワード:生命情報、セントラルドクマ

教育方法

教科書・参考書等から抜粋した配布プリント・パワーポイントを用いて説明する。

授業内容

項目 内容
1 分子生物学とは 生命とは?:生命を情報という概念から捉える。
2 情報物質としての遺伝子 遺伝子の構造を学び、染色体とクロマチン、およびゲノムという概念を理解する。
3 遺伝情報の複製1 DNA の複製機構1:DNA 合成酵素の分子機構を理解する。
4 遺伝情報の複製2 DNA の複製機構2:リーディング鎖、ラギング鎖の意味を理解する。
5 遺伝情報の複製3 DNA の複製機構3:テロメアの複製機構を学ぶ。
6 DNAの変異 突然変異について学び、疾患や進化について考える。
7 遺伝情報の転写1 RNA の合成機構1:RNA 合成酵素の分子機構を理解する。
8 遺伝情報の転写2 RNA の合成機構2:原核生物の基本的転写機構を理解する。
9 遺伝情報の転写3 RNA の合成機構3:原核生物のオペロン制御による転写機構(プロモーター、オペレーター)を理解し、その利点を考察する。
10 遺伝情報の転写4 RNA の合成機構4:真核生物の転写(プロモーター、エンハンサー、クロマチン制御)を理解し、その分子機構を考察する。
11 真核生物のmRNA 真核生物のmRNA の転写後修飾を学び、その意味を考える。
12 遺伝情報の翻訳1 タンパク質の合成1:遺伝暗号の意味、tRNA、rRNA の役割を理解する。
13 遺伝情報の翻訳2 タンパク質の合成2:翻訳の分子機構の全体像を理解し、そのシステム構築に関して考察する。
14 分子進化 DNA・遺伝子進化・タンパク質進化・ゲノム進化・システム進化を考察する。
15 まとめ 全体の確認と復習
No. 1
項目
分子生物学とは
内容
生命とは?:生命を情報という概念から捉える。
No. 2
項目
情報物質としての遺伝子
内容
遺伝子の構造を学び、染色体とクロマチン、およびゲノムという概念を理解する。
No. 3
項目
遺伝情報の複製1
内容
DNA の複製機構1:DNA 合成酵素の分子機構を理解する。
No. 4
項目
遺伝情報の複製2
内容
DNA の複製機構2:リーディング鎖、ラギング鎖の意味を理解する。
No. 5
項目
遺伝情報の複製3
内容
DNA の複製機構3:テロメアの複製機構を学ぶ。
No. 6
項目
DNAの変異
内容
突然変異について学び、疾患や進化について考える。
No. 7
項目
遺伝情報の転写1
内容
RNA の合成機構1:RNA 合成酵素の分子機構を理解する。
No. 8
項目
遺伝情報の転写2
内容
RNA の合成機構2:原核生物の基本的転写機構を理解する。
No. 9
項目
遺伝情報の転写3
内容
RNA の合成機構3:原核生物のオペロン制御による転写機構(プロモーター、オペレーター)を理解し、その利点を考察する。
No. 10
項目
遺伝情報の転写4
内容
RNA の合成機構4:真核生物の転写(プロモーター、エンハンサー、クロマチン制御)を理解し、その分子機構を考察する。
No. 11
項目
真核生物のmRNA
内容
真核生物のmRNA の転写後修飾を学び、その意味を考える。
No. 12
項目
遺伝情報の翻訳1
内容
タンパク質の合成1:遺伝暗号の意味、tRNA、rRNA の役割を理解する。
No. 13
項目
遺伝情報の翻訳2
内容
タンパク質の合成2:翻訳の分子機構の全体像を理解し、そのシステム構築に関して考察する。
No. 14
項目
分子進化
内容
DNA・遺伝子進化・タンパク質進化・ゲノム進化・システム進化を考察する。
No. 15
項目
まとめ
内容
全体の確認と復習

到達目標

・遺伝情報の複製機構、伝達機構およびその調節機構を理解する。
・生命とは何か、自分の言葉で語る。
・生命情報の複製・伝達・調節における分子機構の意味を考察する。

評価基準

定期試験(90%)、小テスト(10%)により総合的に評価する。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:1 コマあたり4時間】
予習:次回の授業範囲を概観し、疑問点を列挙しておくこと。
復習:ノート、配布プリント、小テスト、教科書・参考書等で復習し、キーワードを自分の言葉で説明できるようにする。

実務経験のある教員情報

(なし)

関連科目

遺伝子工学、転写制御学、ゲノム進化学

その他

毎回行う小テストの解説を次回の講義で行う。また、学習支援システム(Google classroom など)を利用して小テストの解答を掲載する。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 (なし)
参考書 細胞の分子生物学 第6版
(Molecular Biology of The Cell)
Bluce ALBERTS ら Newton Press
参考書 分子生物学 第2版 柳田充弘ら 編 東京化学同人
参考書 ワトソン遺伝子の分子生物学 第7版 James D. Watson 他 東京電機大学出版
参考書 キャンベル生物学 原書11版 Lisa A. Urry 他 丸善出版
教科書
書名
著者・編者
発行所
参考書
書名
細胞の分子生物学 第6版
(Molecular Biology of The Cell)
著者・編者
Bluce ALBERTS ら
発行所
Newton Press
参考書
書名
分子生物学 第2版
著者・編者
柳田充弘ら 編
発行所
東京化学同人
参考書
書名
ワトソン遺伝子の分子生物学 第7版
著者・編者
James D. Watson 他
発行所
東京電機大学出版
参考書
書名
キャンベル生物学 原書11版
著者・編者
Lisa A. Urry 他
発行所
丸善出版