Web Syllabus(講義概要)
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ゲノム進化学
英文名 Geome Evolution
科目概要 生物科学科 3年 3群科目 必修 2単位 後期 15 コマ 講義 週1コマ 月3限
科目責任者 伊藤 道彦
担当者 伊藤 道彦田村 啓
備考 科目ナンバリング:SB301-BM32

授業の目的

ゲノム進化学では、遺伝子進化やゲノム進化の基盤を学び、生命進化を考察できる想像力を養うことを大きな目的とする。この授業では、課題等を介して、生命現象を含む様々な事象に対し、進化的視点を含む多様な観点からの思考の意味と意義を理解してもらい、実践の機会とする。進化生物学的研究の未解明問題に対し、講師と学生だけでなく学生間でも議論・討論を行い、生命問題に対する考察力、研究という観点からの思考力、想像力、創造力、および独創力を養うことを目標とする。

DPとの関連

SG1SG2SG3SB1SB3

教育内容

生命現象、生命進化を、遺伝子・利己的DNA・ゲノム・エピゲノムの進化という観点から考察する。講義では、器官形成、有性生殖・性決定などにおける未解明問題を提示し、進化的観点からの考察を促す。学生には自分の思考力で作業仮説の提案も促し、更に皆で論議することにより、アクティブラーニングを介し、考える力を磨く。キーワード:ゲノム進化、遺伝子進化、エピゲノム、トランスポゾン、small RNA、有性生殖、種、性決定、全ゲノム重複、進化論、自然淘汰、性淘汰、中立進化(遺伝的浮動)、正の選択、人類進化、脊椎動物進化

教育方法

参考書等から抜粋した資料、オリジナルに作製した資料、課題に対してweb 上で提出した学生の回答を、パワーポイントを用いて講義し、考察してもらう。ゲノムや生命進化に関わる未解明問題をこちらで提示し、これに対して、学生に自分の思考力で正答なき回答を想像力によって捻り出す習慣を身に付けるように促す。場合によっては、自ら、想像力と独創力を持って、作業仮説を提案してもらう。これらを皆で論議し、議論の中で、講師の考え、同じ学年の他の学生の考えを享受し、自分の考えと比較する事によって、自身の柔軟な思考力と独創力を磨く。

授業内容

項目 内容 担当者
1 生命進化とは何か? 生命進化に関わる課題を考察し、進化とは何かを考える。 伊藤 道彦
2 ゲノムと遺伝子 1 ゲノム多様性から、ゲノムとは何かを考える。 伊藤 道彦
3 ゲノムと遺伝子 2 生命をゲノムと遺伝子から解剖し、情報としての生命を考える。 伊藤 道彦
4 遺伝子進化1 遺伝子重複などによる遺伝子進化の概要を学ぶ。 伊藤 道彦
5 遺伝子進化2 性決定遺伝子の分子進化を学び、考察・議論する。 伊藤 道彦
6 ゲノム進化1 脊索動物の染色体進化・ゲノム進化を理解する。 伊藤 道彦
7 ゲノム進化2 雑種形成、ゲノム重複、あるいは共生におけるダイナミックゲノム進化から、生命進化を考える。 伊藤 道彦
田村 啓
8 エピゲノムの進化 非メンデル型の進化、エピゲノムの分子進化を考える。 伊藤 道彦
田村 啓
9 集団遺伝学1 中立説(遺伝的浮動)を理解し、集団遺伝学的思考から、生命進化を考察・議論する。 伊藤 道彦
10 集団遺伝学2 人類進化を考える。 伊藤 道彦
11 生命システム進化1 再生・変態・組織リモデリングを考察・議論する。 伊藤 道彦
田村 啓
12 生命システム進化2 性決定システムの多様性を理解し、そのシステム進化を考察・議論する。 伊藤 道彦
田村 啓
13 生命システム進化3 生命進化における性システム存在を考察する。smallRNA、トランスポゾンなどから、ゲノム防御とゲノム進化を考察・議論する。 伊藤 道彦
14 生命システム進化4 人工知能(AI)を介した生命研究、あるいは人類進化を考える 伊藤 道彦
田村 啓
15 まとめ 全体の確認と復習 伊藤 道彦
No. 1
項目
生命進化とは何か?
内容
生命進化に関わる課題を考察し、進化とは何かを考える。
担当者
伊藤 道彦
No. 2
項目
ゲノムと遺伝子 1
内容
ゲノム多様性から、ゲノムとは何かを考える。
担当者
伊藤 道彦
No. 3
項目
ゲノムと遺伝子 2
内容
生命をゲノムと遺伝子から解剖し、情報としての生命を考える。
担当者
伊藤 道彦
No. 4
項目
遺伝子進化1
内容
遺伝子重複などによる遺伝子進化の概要を学ぶ。
担当者
伊藤 道彦
No. 5
項目
遺伝子進化2
内容
性決定遺伝子の分子進化を学び、考察・議論する。
担当者
伊藤 道彦
No. 6
項目
ゲノム進化1
内容
脊索動物の染色体進化・ゲノム進化を理解する。
担当者
伊藤 道彦
No. 7
項目
ゲノム進化2
内容
雑種形成、ゲノム重複、あるいは共生におけるダイナミックゲノム進化から、生命進化を考える。
担当者
伊藤 道彦
田村 啓
No. 8
項目
エピゲノムの進化
内容
非メンデル型の進化、エピゲノムの分子進化を考える。
担当者
伊藤 道彦
田村 啓
No. 9
項目
集団遺伝学1
内容
中立説(遺伝的浮動)を理解し、集団遺伝学的思考から、生命進化を考察・議論する。
担当者
伊藤 道彦
No. 10
項目
集団遺伝学2
内容
人類進化を考える。
担当者
伊藤 道彦
No. 11
項目
生命システム進化1
内容
再生・変態・組織リモデリングを考察・議論する。
担当者
伊藤 道彦
田村 啓
No. 12
項目
生命システム進化2
内容
性決定システムの多様性を理解し、そのシステム進化を考察・議論する。
担当者
伊藤 道彦
田村 啓
No. 13
項目
生命システム進化3
内容
生命進化における性システム存在を考察する。smallRNA、トランスポゾンなどから、ゲノム防御とゲノム進化を考察・議論する。
担当者
伊藤 道彦
No. 14
項目
生命システム進化4
内容
人工知能(AI)を介した生命研究、あるいは人類進化を考える
担当者
伊藤 道彦
田村 啓
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

・エピゲノム/RNA world /ゲノム進化/遺伝子進化/器官形成システム進化を自分の言葉で語る。
・論理的思考を身に付ける。なぜ?、どのようなメカニズム?いう思考の癖を付ける。
・分子生物学的研究の討論ができる思考基盤を作る。
・生命未解明問題に関して、考察力と独創力を養う。さらに、発言力、応用力も養う。
以上から、様々な生命問題に対し、思考力、想像力、創造力を養うこと大きな目標とし、さらに、自ら研究テーマを提案できる能力を獲得する。

評価基準

試験(70 %)と課題レポート内容・授業内討論(30 %)により評価する。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:合計 60 時間】
予習:正答のない、未解明の進化的生命課題に関し、自ら調べ、進化的思考を持って自分の考察をクラスルームの課題で表現する。復習:配布資料を論理的思考を介して理解し、講師、自身、同胞の考えを総合的に考察する。

実務経験のある教員情報

(なし)

関連科目

分子生物学、遺伝子工学、転写制御学、原著講読III

その他

*授業内で解答なき生命進化的な問に対して、論理性と想像力のある回答を5 分程度でweb 上にメールしてもらい、その後、学生の回答を匿名で授業の中で紹介する。更に、後日、匿名でクラスルーム上でも紹介する。場合によってはグループワークで議論し、プレゼンしてもらう。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 オス脳ミーム 伊藤道彦 幻冬舎メディア
参考書 成長・成熟・性決定 高橋明義・伊藤道彦など 裳華房
参考書 性の不思議な世界 田中実・伊藤道彦など 一色出版
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
成長・成熟・性決定
著者・編者
高橋明義・伊藤道彦など
発行所
裳華房
参考書
書名
性の不思議な世界
著者・編者
田中実・伊藤道彦など
発行所
一色出版