Web Syllabus(講義概要)
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分子生物学
英文名 Molecular Biology
科目概要 化学科 2年 3群科目 B選択 2単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 火1限
物理学科 3年 3群科目 B選択 2単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 火1限
科目責任者 伊藤 道彦
担当者 伊藤 道彦
備考 科目ナンバリング:SC301-Bi21
科目ナンバリング:SP301-Bi31

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

SG1SG2SG3

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、真核あるいは原核細胞において、主に、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(DNA ⇆ RNA → タンパク質)

教育方法

教科書などから抜粋して作製した配布資料をパワポで概説する。授業中の問い(課題)に対してその場で考え、web上で回答してもらう。課題によっては皆で議論する。できれば個人あるいはグループ(グループワーク)でプレゼンをしてもらう。

授業内容

項目 内容 担当者
1 分子生物学とは、生命情報とは。 生命とは?:生命を情報という概念から捉える。生命とは何かを考える機会を持ってもらう。生命情報として核酸やミームを考察する 伊藤 道彦
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 伊藤 道彦
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 伊藤 道彦
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/テロメアの複製機構を学ぶ 伊藤 道彦
5 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 伊藤 道彦
6 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 伊藤 道彦
7 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 伊藤 道彦
8 遺伝情報の転写3 RNA の合成機構3:原核生物の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 伊藤 道彦
9 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 伊藤 道彦
10 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 伊藤 道彦
11 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 伊藤 道彦
12 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 伊藤 道彦
13 生命進化、分子進化 生命誕生から生命進化、および分子進化(DNA・遺伝子進化・タンパク質進化・ゲノム進化)および生命システム進化を考察する 伊藤 道彦
14 情報伝達:分子生物学からミームへ ゲノムと脳との連関を考察し、ヒト族進化におけるミーム形成を考察する 伊藤 道彦
15 まとめ 全体の確認と復習 伊藤 道彦
No. 1
項目
分子生物学とは、生命情報とは。
内容
生命とは?:生命を情報という概念から捉える。生命とは何かを考える機会を持ってもらう。生命情報として核酸やミームを考察する
担当者
伊藤 道彦
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
担当者
伊藤 道彦
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
担当者
伊藤 道彦
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/テロメアの複製機構を学ぶ
担当者
伊藤 道彦
No. 5
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
担当者
伊藤 道彦
No. 6
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
担当者
伊藤 道彦
No. 7
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
担当者
伊藤 道彦
No. 8
項目
遺伝情報の転写3
内容
RNA の合成機構3:原核生物の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
担当者
伊藤 道彦
No. 9
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
担当者
伊藤 道彦
No. 10
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
担当者
伊藤 道彦
No. 11
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
担当者
伊藤 道彦
No. 12
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
担当者
伊藤 道彦
No. 13
項目
生命進化、分子進化
内容
生命誕生から生命進化、および分子進化(DNA・遺伝子進化・タンパク質進化・ゲノム進化)および生命システム進化を考察する
担当者
伊藤 道彦
No. 14
項目
情報伝達:分子生物学からミームへ
内容
ゲノムと脳との連関を考察し、ヒト族進化におけるミーム形成を考察する
担当者
伊藤 道彦
No. 15
項目
まとめ
内容
全体の確認と復習
担当者
伊藤 道彦

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(70%)、授業中の課題・プレゼン等(30%)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、参考者、web等で復習する。生命システムを機能と進化という側面から自ら考察する。

実務経験のある教員情報

該当教員なし

関連科目

遺伝子工学

その他

生命に対しての疑問を自ら持ち、それに対して回答を考える想像力・創造力を養う。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 プリント配布
教科書 オス脳ミーム 伊藤道彦 幻冬舎メディア
参考書 ビギナーズ生物学 太田安隆・高松信彦 化学同人
教科書
書名
プリント配布
著者・編者
発行所
教科書
書名
オス脳ミーム
著者・編者
伊藤道彦
発行所
幻冬舎メディア
参考書
書名
ビギナーズ生物学
著者・編者
太田安隆・高松信彦
発行所
化学同人