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DEPARTMENT OF BIOSCIENCES

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生物科学科 実習紹介

実習科⽬

概要

基礎物理学実験
(⽣物科学科1年⽣)
  • 電気回路の基礎
    電気回路を組み⽴てて電量、電圧、抵抗の測定を⾏う
    電気回路の基礎を学ぶ
  • ⽐熱容量の測定
    電流による発熱でお湯を沸かして、電気エネルギーの熱エネルギーへの変換を測定
    電気エネルギーと熱エネルギーの関係、⽐熱容量について理解する
  • 電⼦の⽐電荷
    真空中で荷電粒⼦の軌道が磁場によって曲げられることを観測
    電荷と磁場の関係について理解し、電⼦の⽐電荷を求める
  • 光の回折と分散
    レーザーを使って光の回折・分散の実験を⾏う
    光の性質、光が波の性質を持つことを学ぶ
  • デジタルオシロスコープ
    電圧の時間変化を可視化するオシロスコープを使って蛍光灯の光強度の時間変化を観察
    オシロスコープの使い⽅を習得するとともに周波数の概念を理解する
基礎化学実験
(⽣物科学科1年⽣)
  • 化学実験を通して、化学反応と分子の概念を体験し、物質の性質を考える基本を身につける。全員が化学実験に関する基本操作を実際に行いながら、安全に配慮しつつ実験に集中する感覚や心構えを身につける。
  • 化学実験の基礎
    器具の取り扱い方法・危険物の取り扱い方法・安全教育・廃棄物処理のルールを学ぶ
  • 金属錯体の合成と光の作用
    トリスオキサラト鉄(Ⅲ)錯体の合成と光によるFe(Ⅲ)からFe(Ⅱ)への変化を観察するとともに、再結晶等の操作法を学ぶ。
  • アボガドロ定数の測定
    単分子膜によるアボガドロ定数の概算を行う。
  • 有機分子の反応とその性質(Ⅰ)
    フェノールのニトロ化、生成物の抽出とTLCによる分離を行い、酸性・アルカリ性でのスペクトル変化を観測する。
  • 有機分子の反応とその性質(Ⅱ)
    エステル化と加水分解反応を実施し、生成物の単離と精製、蒸留方法、ガスクロマトグラフによる分析について学ぶ。
  • 水素イオン濃度の測定
    pHメーターの原理と使い方を学ぶ。最小二乗法によるデータの解析方法を身に付けるとともに、pHとpKa、中和滴定について学ぶ。
分子生物学実験
(生物科学科2年生)

核酸の取り扱いを中心に、遺伝子工学につながる分子生物学的手法の基本技術を修得することを目標とする。

[内容・項目]

  • 核酸(ゲノムDNA、プラスミドDNA)の精製および電気泳動による解析
  • 大腸菌コンピテントセルの調製および遺伝子導入
  • ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によるゲノムDNAから遺伝子の増幅およびクローニング
  • 遺伝子の発現量変化を検定する逆転写PCR(RT-PCR)解析
  • バイオインフォマティクス解析

[方法] 配布した実習書に基づいて教員が実験内容・操作を説明後、グループに分かれて実験を行う。教員およびTAが、必要に応じて実験の指導を行う。課題ごとに実習書を参照しながら、実験結果をまとめ、結果を考察してレポートを作成する。

分子発生学実験I
(生物科学科2年生)

マウスとニワトリの成体と発生過程の胚の観察、胚性幹細胞(ES細胞)の細胞培養を通じて、発生生物学の基礎的な研究手技を修得し、発生現象を理解する能力を身につける。

[内容・項目]

  • 動物実験の考え方、薬品の取り扱い、顕微鏡の使い方
  • 成体マウス、マウス胚の解剖と観察
  • 成体マウスの各臓器や組織の切片の作製と観察
  • ニワトリ胚の観察
  • 染色体標本の観察
  • マウス胚性幹細胞(ES細胞)の培養と分化誘導

[方法] 最初に実習書などを用いて、目的・背景・方法を説明し、実際の手技を見学させる。 その後、各個人(成体マウス、マウス胚、ニワトリ胚)、または、数名のグループ(染色体標本、ES細胞の培養)で実習を行う。質問や疑問は教員やTAが対応し、最終的に、実習書に記載した課題についても調べ、実習レポートを仕上げて提出する。

生物化学実験
(生物科学科2年生)

タンパク質の取り扱いを中心に、生化学、分子生物学的手法を学ぶ。自分たち自身で酵素を精製してその活性を測定し、酵素の素晴らしさについて、実験を通して体感してもらう。

[内容・項目]

  • 大腸菌への遺伝子導入とタンパク質の発現
  • 発現したタンパク質のアフィニティーカラムによる精製
  • 精製したタンパク質の定量と電気泳動法による分子量の決定
  • 精製したタンパク質 (脱リン酸化酵素)の酵素活性の測定
  • 酵素反応速度論の理解

[方法] 実験開始前に原理、操作の重要事項を講義する。少人数の班構成でテキストに従い、班員と協力して実験を遂行し、得られた結果を解析する。実験結果は、教員と共に評価して考察し、最終的に実習レポートを提出する。実習の最終日には、実験の振り返りとして、班ごとに発表を行う。

生体防御学実験I
(生物科学科2年生)

生体防御学における基本的な実験手法を学び、これを通して、生体防御システムについての理解を深める。

[内容・項目]

  • 生体防御学の学習・研究に必要な実験動物の取り扱い、および観察
  • 生体防御学の学習・研究に必要な微生物の取り扱い、および観察
  • 抗原抗体反応
  • 免疫系組織の観察

[方法] 配布した実習書に基づいて教員が実験内容・操作を説明後、グループに分かれて実験を行う。教員およびTAが、必要に応じて実験の指導を行う。実験結果をまとめ、考察することにより、実験で得られた現象とその意義を理解する。

遺伝子工学実験
(生物科学科3年生)

遺伝子の単離と解析を中心に実習し、バイオインフォマティクス解析を取り入れた分子生物学的な遺伝子工学の基礎を学ぶ。加えて、遺伝子の一塩基多型の解析結果に基づき、進化生物学・集団遺伝学の考え方を学ぶ。

[内容・項目]

  • 髪の毛等の微量資料からのゲノムDNAの抽出および調製
  • PCRによる特定の遺伝子(アルコール分解関連遺伝子)断片の増幅
  • 一塩基多型(SNP)解析 ①制限酵素断片長多型(RFLP) ②DNA塩基配列(シークエンス)解析
  • バイオインフォマティクス解析

[方法] 配布した実習書に基づいて教員が実験内容・操作を説明後、グループに分かれて実験を行う。教員およびTAが、必要に応じて実験の指導を行う。課題ごとに実習書を参照しながら、実験結果をまとめ、結果を考察してレポートを作成する。

分子発生学実験II
(生物科学科3年生)

研究に関する倫理や法律について理解する。発生工学的手法、ゲノム解析法、幹細胞システムや生殖細胞の発生の理解を深める。また、研究テーマを自ら立案し、発表・討議を行う能力を身に着ける。

[内容・項目]

  • 研究倫理教育
  • 多能性幹細胞の未分化性維持
  • 多能性幹細胞からの分化
  • 受精卵を用いた胚操作
  • ゲノム解析のゲノム編集
  • 研究テーマの立案・発表・討論

[方法] 最初に実習書などを用いて、実習の目的・背景・方法を説明し、実際の手技を見学させる。その後、各個人(ゲノム解析とゲノム編集、奇形腫の観察)、または、数名のグループ(ES細胞の培養)で実習を行う。また、数名のグループで、研究テーマを立案し、全員の前で発表し、その後、討論を行う。実験操作や課題についての質問は教員やTAが対応し、最終的に、実習レポートを仕上げて提出する。

細胞生物学実験
(生物科学科3年生)

細胞生物学の講義で学んだ知識を用いて実験の原理を理解し、基本的な細胞生物学的手法を学ぶ。特に蛍光顕微鏡観察では、美しい細胞内の構造を実際に目で見て体感してもらう。

[内容・項目]

  • 培養細胞への遺伝子導入と遺伝子産物の発現
  • 細胞のアクチン繊維染色と免疫抗体染色
  • 蛍光顕微鏡観察
  • ウエスタンブロッティングによる発現タンパク質の検出
  • 画像解析ソフトを用いた画像処理と定量解析
  • 細胞骨格タンパク質複合体のアフィニティークロマトグラフィー精製
  • 細胞骨格タンパク質アクチンの重合と調節の解析

[方法] 実験開始前に原理、操作、注意点などを講義する。その後、少人数の班構成でテキストに従い実験を遂行し、得られた結果を整理、解析する。実験結果は、教員と共に評価して考察し、最終的に実習レポートを提出する。実習の最終日は、実験の振り返りとして、テストを実施する。

生体防御学実験II
(生物科学科3年生)

生体防御学の基本的な実験手法を学び、これを通して、[生体防御学]、[免疫学Ⅰ]、[免疫学Ⅱ]の講義で学んだ免疫現象を理解する。

[内容・項目]

  • 抗原抗体反応
  • フローサイトメトリーによるリンパ球サブセットの解析
  • Bリンパ球およびTリンパ球の機能解析
  • サイトカインの定量

[方法] 配布した実習書に基づいて教員が実験内容・操作を説明後、グループに分かれて実験を行う。教員およびTAが、必要に応じて実験の指導を行う。実験結果を、正しく評価し、論理的に解析し、まとめ、考察する。