第6章 講義メモ

 

01講 20140411日(金)

教科書 「序章 遺伝子組換え技術に関する意識調査」

教科書 「序章 基本用語の解説」

 

・自己紹介

・教科書「やさしいバイオテクノロジー」の紹介

・サブテキストの紹介

・配付資料 随時(時事を中心) レジュメ・授業前・授業後レポート

・本Webサイト(http://www2.biglobe.ne.jp/~ashida/kurekousen/)の紹介

 (表紙のページを印刷して全員に配布)

・年間授業概要

 1-2. 年間授業予定表

  年間の予定表。

  シラバスとは若干異なります。この予定表にしたがって授業を進めます。

  変更があった場合は、随時更新します。

  教科書の範囲

   前期中間まで 「序章」「1-1」「1-2」「1-3

   前期末まで  「1-3」「1-4

   後期中間まで 「2-1」「2-2」「2-3

   学年末まで  「2-1」配布資料等

 

 6-1. 平成26年度版

  (今見ているページです)

  毎回の講義記録。授業の終わった後、必ず更新します。

  数回先までの予定も書いておきますので、

  毎週チェックして、予習・復習に活用してください。

 授業中、パソコンの使用を認めます。ノート代わりに使用するとよい。

 

・授業時間 8:35 10:15(休憩時間を省き、早く終わります)

・出席の取り方 20分以内の遅刻、または早退以外は欠課

・鍵当番 学生課学生係(一番手前の窓口)へ鍵を返却(当番は出欠簿に記載)

 

・定期試験のやりかた

 シラバス記載の通り

 4-1. 平成26年度 定期試験問題 を参照(過去問もあります)

成績の付け方

 シラバス記載の通り

  4回の定期試験+学年末レポートを均等に平均

  4回の定期試験後、試験直しを考慮

  60点以上で合格

  追認試験の予定はない

 

・科学と技術の違い

 この授業では科学に重心を置きます。

 遺伝子 組換え 食品

 科学  技術  商品

 

・この授業の目指すこと

・バイオテクノロジー

 特に取り上げる技術=遺伝子組換え技術、クローン技術

 

・学術用語の大切さ

遺伝子 DNA ゲノム p13の用語集

 

「遺伝子組換え」でいったい何をやっているのか

 殺虫剤抵抗性のトウモロコシを例に

  殺虫毒素→タンパク質→遺伝子

  組換え ある生物種のゲノムに特定の遺伝子を導入

 

遺伝子組換え技術について

1. ある生物のゲノムに別の生物のある特定の遺伝子を導入する技術

2. トマトの遺伝子にハエの遺伝子を入れる(認識度調査 No.6

この2つの文章の違いがわかりますか?

 

p11 「遺伝子組換え食品に関する認識度調査」を実施

 昨年度は2個の人が多かった。そのほとんどが設問27の組み合わせだった。

 

 

遺伝子組換え食品について先取りして勉強したい!

●シンポジウム 遺伝子組換え農作物を知る●

日時:20080826日(火) 13時〜1630

会場:広島県立生涯学習センター 大研修室

主催:中国四国農政局/NPO法人中四国アグリテック

『「遺伝子って何だろう?」遺伝子組換え食品の「危険性」を考える』

PPファイル(PDF)

 

●健康食品管理士会中国支部総会●

平成21年度第1回研修会

日時:20090510日(日)

会場:岡山理科大学

『遺伝子組換え食品の安全性について』

PPファイル(PDF) A46枚の20ページ

PPファイル(PDF) A412枚の10ページ

 

●シンポジウム『遺伝子組換え農作物の安全性と自然環境への影響について』

日時: 平成2235日(金曜日)1330分〜1630

主催: 中国四国農政局

後援: 特定非営利活動法人

     中国四国農林水産・食品先進技術研究会

会場: サンポートホール高松 6階 第61会議室

     (高松市サンポート2-1

演題:「遺伝子組換え食品の安全性について」

http://www2.biglobe.ne.jp/~ashida/GM2-0305-2.pdf

http://www2.biglobe.ne.jp/~ashida/GM2-0305.pdf

 

Webマガジン 月刊チャージャー

【調査】まずは疑って係!
『遺伝子組換え食品』は
世界を救う?

 

 

 

02講 20140418日(金)

教科書 「序章 基本用語の解説」

教科書 「第1 1-1 マクロな生物学-生物とは何なのか」

図録 「第1 生物の特徴」 生物の基本・細胞の構造・生体物質

図録 「第9 生物の進化のしくみ」 生物進化

図録 「第10 生物の系統と分類」 生物種とは 生物の分類

 

前期中間試験までの大きな流れ

第2講 生命とは何か 種とは何か

  [1-1]  遺伝情報とは何か

第3講 細胞分裂と生殖

  [1-2]  遺伝情報の細胞から細胞へ、親から子への流れ

第4講 セントラルドグマ(複製・転写・翻訳)

 [1-3]  遺伝情報の細胞内での流れ

第5講 突然変異と細胞・ゲノムの多様性

 [1-3]  遺伝情報の変化・多様性

第6講 まとめ 授業前後レポートの見直し

 

生命とは何か

生物の三大特徴 細胞・代謝・自己複製

生物の基本・細胞の構造(図録 第1章)

 真核生物と原核生物

 核 ミトコンドリア 葉緑体

  それぞれにDNAがある

生物種とは(図録 10章) 種の単位 種の概念

生物の分類(図録 10章) 学名(属と種)

生物進化(図録 9章)

 

種とは何か

 

形態に違いがある 種(しゅ)とは何だろうか?

 似ているところ、違うところ

 遺伝子組換え技術と通常の品種改良との違い

 これらを遺伝子、ゲノム、DNAで説明すると

 

雑種 品種 交雑 交配 品種改良

・はなっこりー(ブロッコリーとサイシン)

・あすっこ(ブロッコリーとビタミン菜)

・プチヴェール(ケールと芽キャベツ)

・ロマネスコ、カリブロ、やりがい君(ブロッコリーとカリフラワー)

 

キャベツ(Brassica oleracea var capitata)、芽キャベツ(Brassica oleracea var. gemmifera)、

ケール(Brassica oleracea var acephala)ブロッコリー(Brassica oleracea var italic)、

カリフラワー(Brassica oleracea var botrytis)、、、、

 

それぞれの話題を遺伝子・ゲノム・DNAで説明すると

遺伝子組換え技術と従来の品種改良技術と比べると

 ゲノムや遺伝子はどのように変化しているのだろうか

 1 ある野菜に放射線照射や変異原投与で作った色違いの野菜

 2 ある野菜と別種の野菜を交雑させて作った新しい野菜

 3 ある野菜に遺伝子組換え技術で細菌の遺伝子を導入して除草剤耐性を付与した野菜

  この3つの本質的な違いは何だろうか

  ゲノム、遺伝子で語ると、何がどう異なるのか、同じなのか

 

雑草と野菜の違いは何だろうか? いずれも同じ植物なのに。

 野菜は生で食べることがある。ではなぜ雑草を生で食べないのか?

 高いお金を払って野菜を買うのはなぜなのか?

 

 

 

03講 20140425日(金)

教科書 「第1 1-2 分子生物学の基礎と細胞生物学」

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

図録 「第4 生殖と発生」

遺伝子・遺伝情報はどこにあるのか(図録 1章、第2章)

 ゲノムとは何か ゲノムと遺伝子の関係

遺伝子に書いてある情報とは何か(図録 2章、第3章)

遺伝情報の伝わり方 細胞から細胞へ 親から子へ

体細胞と生殖細胞(図録 1章、第4章)

体細胞分裂と減数分裂(図録 1章、第4章)

受精と胚発生(図録 4章)

 

細胞から細胞へ、親から子へ伝わる情報とは何か

1.鳶から鷹が産まれない、あるいはカエルの子はカエルなのはなぜなのか?

2.子は親に似るのはなぜなのか?

3.同じ組み合わせの親から生まれる子(きょうだい)のゲノムはなぜ違うのか?

それぞれ「ゲノム」や「遺伝子」や「DNA」はどのように伝わるのだろうか?

 

DNA4種類の塩基の多量体

タンパク質=20種類のアミノ酸の多量体

ゲノム 染色体 遺伝子

 

DNA:化学物質 バナナからのDNA抽出実験

遺伝子はどこにあるのか:細胞核 ミトコンドリア 葉緑体 プラスミド

 

ゲノムとは何か

染色体とは:ヒストンとクロモソーム 常染色体と性染色体 相同染色体

遺伝子に何が書いてあるのか:アミノ酸とタンパク質 転写・翻訳

 

体細胞と生殖細胞

体細胞分裂と減数分裂

2n細胞とn細胞 細胞周期

 

減数分裂:第一分裂と第二分裂 交叉(組換え)とキアズマ 受精と胚発生

結局遺伝情報とは何で、どのように伝わるのか?

遺伝子組換えダイズ使用「納豆のススメ」の配付

 

 

 

04講 20140502日(金)

教科書 「第1 1-3 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

図録 「第1 生物の特徴」 生物の基本・細胞の構造・生体物質

図録 「第2章 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3章 生命現象と物質」

細胞内での遺伝情報の伝達

分子生物学のセントラルドグマの基礎

DNAの構造 RNAの構造 タンパク質の構造

DNAの複製;mRNAへの転写;タンパク質合成(翻訳)

DNAからタンパク質への情報の流れ

 DNA → mRNA → Protein

RNAの構造と機能 コドン

転写の仕組み;翻訳の仕組み;翻訳後修飾

 

一家に1枚シリーズについて

(科学技術週間 http://stw.mext.go.jp/ の配布物)

10年目。今年は「動く!タンパク質」[414日〜20]

 

遺伝情報の流れ

・細胞から細胞へ ・親から子へ ・細胞内で

 物質としてのDNA ゲノムの伝達 ゲノムに含まれる遺伝子

 

DNAの構造

・ヌクレオチドと塩基 ・塩基配列とは

DNAには方向がある 5’から3’へ ・相補性と二重らせん構造

・ヌクレオチドと塩基配列 塩基配列の表記方法

 

DNAの複製

・体細胞分裂と減数分裂時のDNA複製 ・相補性とDNA複製

・半保存的複製 ・RNAプライマー

DNA合成には方向がある 5’から3’へ ・リーディング鎖とラギング鎖 岡崎フラグメント

 

細胞内での遺伝情報の流れ

・細胞の基本的な構造 細胞膜 核 細胞質 リボソーム

・核内のDNA ・核内でのmRNAへの転写 ・リボソームでのタンパク質への翻訳

 

アミノ酸とタンパク質

・アミノ酸の基本骨格 ・20種類のアミノ酸とその他のアミノ酸

2つのアミノ酸からペプチドへ ペプチド結合

・タンパク質にも方向がある C末端からN末端へ

・構造(モノ)と機能(コト)

 

RNAの構造と種類

DNARNAの違い ・mRNAtRNArRNA

・コドン ・tRNAの基本的な構造 アンチコドンとアミノ酸

 

転写と翻訳時の基本的な情報の流れ

・核内のDNAは転写・翻訳の前後で変化しない

・遺伝子領域の単位で転写・翻訳が起こる

・転写・翻訳は必要なときに必要なだけ起こる

DNAの遺伝情報からRNAの新たな合成

・核内で合成されたmRNAが細胞質のリボソームへ

mRNAの遺伝情報を元にリボソーム上で新たにタンパク質が合成

mRNAのコドンを読み解いてtRNAが運んできたアミノ酸を結合

 

1.遺伝子に書いてある[情報]とは何なのか?

2.音楽の才能や運動能力は遺伝するだろうか?

 

次のような遺伝子があるとする。全領域が転写されるとすると、合成されるmRNAとアミノ酸配列を書け。ただし、この遺伝子にはイントロンはないものとし、転写の時、上下に2段で示した塩基配列のうち下段の配列が鋳型になるものとする。

 

5-ACGTATCGTATGAAGCGTCTCTATGTAGATCGTACCTAAGCTGG-3

3-TGCATAGCATACTTCGCAGAGATACATCTAGCATGGATTCGACC-5

 

mRNAの配列(方向も)

タンパク質のアミノ酸配列(方向も)

 

納豆のススメ」について体験談など、自由に書いてください。

 

 

 

05講 20140509日(金)

教科書 「第1 1-3 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

図録 「第1 生物の特徴」 生物の基本・細胞の構造・生体物質

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

突然変異 変異原 変異体 遺伝子の変異と病気

塩基配列の変異とアミノ酸の関係

突然変異と進化 体細胞のゲノムの多様性

獲得形質の遺伝

試験対策

 

突然変異

・変異のパターン 1塩基レベル、遺伝子レベル、染色体レベル

・置換、欠失、挿入、逆位、重複 1塩基レベル

 コドンの読み枠とフレームシフト 1塩基置換による翻訳への影響

 

「がん」という病気は、どういう状態か?

・正常な増殖とは

・プログラムされた細胞死と正常な細胞分裂

・癌化とは?

・癌遺伝子の変異 発現の異常

 

体細胞の多様性

・ゲノムの恒常性と発現

・発現調節による生成タンパク質の多様性

・選択的スプライシング

・遺伝子発現の調節

 

体細胞ゲノムの多様性

1塩基レベルの変異

・複製時のミスと修復機構

・テロメアと体細胞分裂 生殖細胞と癌細胞

・ウイルス感染

・動く遺伝子

・抗体産生細胞

 

「獲得形質の遺伝」がないのは、なぜか?

 

試験対策

・記述式の試験 試験対策は次のサイトに記載してあります。

 4-1. 平成26年度 定期試験問題

 

ある遺伝子から転写・翻訳の後、分子量30,000のタンパク質が合成されるとする。

この遺伝子のDNA鎖の塩基数はいくらか。この遺伝子にはイントロンはないものとし、翻訳領域の塩基数のみを計算せよ。アミノ酸の平均分子量を100とする。終止コドンを含める。

二本鎖DNAのうち、一本鎖DNAの塩基数のみ算出せよ。

(一般に二本鎖DNA bp 単位で、一本鎖DNA b 単位で表記する。bp=base pair

 

一般に、「獲得形質は遺伝しない」といわれている。形質とは遺伝によって親から子に伝えられる性質のことで、遺伝子の発現(転写・翻訳)に依存した性質である。

獲得形質とは生きている間に獲得した形質のこと。

獲得形質が遺伝しないことを、遺伝情報の親から子への伝わり方、体細胞と生殖細胞との違いから解説せよ。

また、練習によって得た楽器の演奏能力や学習によって得た学力などは獲得形質と言えるかどうか、遺伝するかどうかも論じよ。

 

 

 

06講 20140516日(金)

教科書 「序章 基本用語の解説」

教科書 「第1 1-1 マクロな生物学-生物とは何なのか」

教科書 「第1 1-2 分子生物学の基礎と細胞生物学」

教科書 「第1 1-3 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

図録 「第4 生殖と発生」

図録 「第9 生物の進化のしくみ」 

図録 「第10 生物の系統と分類」 

これまでの復習

授業前後レポートの見直し。

授業時間内にレポート用紙の裏面や色字で補足解答を書くことを認めます。

このレポート直しも採点し、年間成績をつけるときに加味します。

見直したレポート用紙は、前期中間試験終了後回収します。

試験対策

 

 

前期中間試験 20140523日(金)

試験範囲:教科書「序章」「第1 1-11-21-3

記述式の試験  試験対策は次のサイトに記載してあります。

 4-1. 平成26年度 定期試験問題

06講で見直した第01講から第05講までの授業前後レポートを持参するように。

試験終了後、回収します。

 

 

07講 20140530日(金)

前期中間試験解説

4-1. 平成26年度 定期試験問題

答案と授業前後レポートを返却して解説。

授業時間内に解答用紙の裏面や色字で補足解答を書くことを認める。

この試験直しも採点し、年間成績をつけるときに加味。

見直し後答案を回収。授業前後レポートは学年末に回収。

100点超の場合、学校提出は100点。

超過分は、年間成績をつけるときに加算。

 

後期末までに学ぶこと

 1-4 具体的な遺伝子の構造

 

 

 

08講 20140606日(金)

教科書 「第1 1-4 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

図録 「第4 生殖と発生」

図録 「第9 生物の進化のしくみ」 

具体的なの遺伝子の構造

進化の分子生物学的証拠

翻訳後修飾

 

○ヒトチトクロームC遺伝子を例にして

 遺伝子の基礎的な構造

 遺伝子と遺伝子間領域

 スプライシング イントロンとエキソン

 転写領域 翻訳領域 非翻訳領域

 分子生物学的な系統樹 分子系統樹

  多重配列比較 マルチプルアライメント

地球上の全ての生物で共通の項目

 

○ヒトインスリン遺伝子を例にして

 翻訳後修飾

 細胞内輸送

 分泌タンパク質とシグナルペプチド

 インスリン前駆体から活性型のインスリンへ

 

発現調節

 転写 スプライシング

 翻訳

 翻訳後修飾 輸送

 

細胞内でのタンパク質合成のまとめ

 すべての必要なタンパク質は、細胞が作る

 必要な時に必要な量のタンパク質を作る

 不要なタンパク質は、速やかに分解される

 

レポート

分子系統樹から何が読み取れるか? 進化と分子生物学の立場から解説せよ。

 

 

 

09講 20140613日(金)

教科書 「第1 1-4 具体的な遺伝子の構造」

メンデル遺伝学

遺伝子型と表現型

優性遺伝と劣性遺伝

 

 

○ヒト鎌状赤血球症に関わる遺伝子を例にして

○アルデヒドの分解に関わる遺伝子を例にして

 

遺伝子には個人差がある 全ての遺伝子は基本的には2つ持っている ゲノムの多様性

 

対立遺伝子                                                                            遺伝子型と表現型

・相同染色体                                                                        ・形質と遺伝形質

・遺伝子座                                                                            ・劣性形質と優性形質

・二倍体細胞のゲノムには遺伝子が二つある                ・劣性遺伝子と優性遺伝子

・ホモ接合体 ヘテロ接合体

・遺伝子型

 

優性遺伝と劣性遺伝                                                            F1品種のメリット

・優性遺伝病と劣性遺伝病                                                ・純系と近親交配

・優性 優勢 優生                                                            ・ホモ接合体

・獲得形質の遺伝                                                                F1品種とF2新種の違い

 

 

レポート

1.全ての必要なタンパク質は、細胞が作る

2.必要なときに必要な量のタンパク質を作る

3.不要なタンパク質は、速やかに分解される

4.ヒトは約200種類の細胞からなる

これらの意味を分子生物学的に概説せよ。

 

野菜や家畜の品種として、2種類の純系(対立遺伝子がホモ接合体のものが多い)の雑種第一代(F1品種)がよく使われる。例えば、病気に強い品種と味がよい品種を掛け合わせ、病気に強くて味がよいF1がつくられている。このようなF1品種を育て、自家受粉させてタネを取り、翌年栽培してみた(雑種第二代:F2)。

F1F2の相違点を「ホモ接合体」「ヘテロ接合体」「表現型」「遺伝子型」「遺伝子座」「優性形質」「劣性形質」などの用語を正しく使って解説せよ。

病気に対する抵抗性や味に関連する形質に関わっている対立遺伝子は、いずれも4種以上あるとする。

 

 

 

10講 20140620日(金)

教科書 「第1 1-4 具体的な遺伝子の構造

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

図録 「第4 生殖と発生」

図録 「第5 生物の体内環境の維持」

 

○動脈硬化になりにくい遺伝子を例にして

ABO式血液型を決定している遺伝子を例にして

 

不完全優性

・優性形質・劣性形質、優性遺伝子・劣性遺伝子が、かならずしも明確に分類できるわけではない

 人の容姿、才能、能力、性格、気質が形質で語れるだろうか?

 

対立遺伝子が3種類の例

ABO式血系型に関わる遺伝子 ABO

・遺伝子型と表現型

Aタンパク質:GalNAc転移酵素                                  H抗原とA抗原、B抗原

Bタンパク質:Gal転移酵素                                          ・遺伝子とタンパク質と酵素

・アミノ酸配列比較 基質特異性の違い                        A遺伝子とB遺伝子の違い

Oタンパク質の構造と機能                                            O遺伝子:A遺伝子の1塩基欠失 フレームシフト

 

・遺伝子の多様性(ヒトのA1A2A3遺伝子など)

・遺伝子の種多様性(ヒトとチンパンジーなどとの違い)

A遺伝子の構造転写領域

 20068-bp。エキソンは7個あり、その総塩基数は1580、翻訳領域の塩基数は1065

 

一つの遺伝子で語れることの限界

・遺伝子検査(一塩基多型解析)で性格や能力が判定できるか?

病気に関する劣性遺伝子(病気に関与する変異遺伝子)をひとつも持たない人は存在しない

究極のヒトゲノムが存在しないのと同様、究極の(正常)遺伝子群を持つ人も存在しない

 

反証可能性はあるのか?  そもそも「性格」とは何か? 4分類できるのか? できない

性格の形成は遺伝的要因なのか環境要因なのか? 性格は形質なのか?

たったひとつの遺伝子で性格が語れるのか? 性格と該当遺伝子の発現調節に関連はあるのか?

細胞表面抗原の糖鎖構造と性格に関連はあるのか? ヒト以外の霊長類・哺乳類などはどうなのか?

人類の進化の過程で、意識や性格をどうやって獲得したのか?

 

レポート

野菜や家畜の品種改良法の1つとして、近親交配を繰り返すことで純系が作る方法がある。人為選択をするとき、野菜などでは自然毒が少ない、栽培しやすい、商品価値が高いなどの基準が選ばれやすい。

「品種改良された野菜は雑草化しにくく、その栽培には農薬を必要とする」 このことを、簡単に解説せよ。

 

ABO式血液型で、遺伝子型がAB(母)とOO(父)から血液型がO型やAB型の子が生まれることはあり得ない。

しかし、両方の例とも認知が確かでも生まれてくることがある。

どのような変異の時に生まれてくるか、血液型を決定している対立遺伝子の違いを根拠にして解説せよ。

1.  遺伝子型AB(母)とOO(父)から生まれてくる子の遺伝子型と血液型

2.  1.で血液型がO型の子が生まれて来るための血液型を決定している遺伝子の変異(「父のO遺伝子がA遺伝子に変異」のように)

3.  1.で血液型がAB型の子が生まれて来るための血液型を決定している遺伝子の変異

4.  2.3.が起こり得るための塩基配列の変異 どちらの可能性が高いか

 

 

 

11講 20140627日(金)

教科書 「第1 1-3 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

教科書 「第1 1-4 具体的な遺伝子の構造」

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

図録 「第3 生命現象と物質」

図録 「第4 生殖と発生」

図録 「第5 生物の体内環境の維持」

 

遺伝子・染色体の多様性と異常

 

突然変異                                                                一塩基多型

・遺伝子・ゲノム・遺伝情報の変異とは        ・塩基の化学的修飾

DNAの変異はいつ起こるのか                      ・加水分解、メチル化、脱アミノ化

 

染色体レベルでの異常                                        遺伝子のコピー数多型

・トリソミーとモノソミー                                ・遺伝子単位のコピー数多型

・減数分裂時の染色体不分離                            ・減数分裂時の不等交叉

・女性のX染色体の不活性化

 ライオニゼーション

 

突然変異と異常と障害と多型

遺伝子の変異が原因の病気と遺伝する病気の違い

 

レポート

ヒトの場合、親族間の婚姻が認められていない生物学的な理由は何だろうか?

 

一般に、あるヒトが生きている間に体細胞の突然変異で獲得した形質はその子孫に伝わることはない。

次の例で、遺伝子の突然変異に起因する病気と遺伝する病気の相違点を明確にしながら解説せよ。

1.      Aさんはタバコを吸うことで肺細胞のDNAがダメージを受け、肺細胞のがん遺伝子が肺がんになるように変異し、肺がんになった(獲得形質)。

2.      Bさんはタバコを吸うことで生殖細胞の元になる細胞の遺伝情報が変化した。その細胞のがん遺伝子はがんを引き起こすように変異した。この変異したがん遺伝子を持つ細胞は生殖細胞に分化するだけなのでBさんはがんにならなかったが、この細胞から生じた生殖細胞が受精に使われた。

 

 

12講 20140711日(金)

教科書 「第1 1-3 ミクロな生物学 遺伝子の一生」

教科書 「第1 1-4 具体的な遺伝子の構造」

突然変異とタバコの害

 

タバコのヒトに与える害

 

タバコパッケージの表示制度

日本における受動喫煙に対する取り組み

http://www.mhlw.go.jp/stf/houdou/2r98520000004k3v.html

成人喫煙率(厚生労働省国民健康栄養調査)

http://www.health-net.or.jp/tobacco/product/pd100000.html

成人喫煙率(JT全国喫煙者率調査

http://www.health-net.or.jp/tobacco/product/pd090000.html

喫煙による超過死亡数(日本)

http://www.health-net.or.jp/tobacco/risk/rs410000.html

紙巻たばこ販売本数(厚生労働省)

http://www.health-net.or.jp/tobacco/product/pd070000.html

国内販売たばこの本数とシェア(厚生労働省)

http://www.health-net.or.jp/tobacco/product/pd080000.html

 

レポート

日本では、新生児に対してフェニルケトン尿症の原因となる突然変異の検査が行われている。この突然変異により、アミノ酸のフェニルアラニンをチロシンに変換することができなくなり、フェニルアラニンが高濃度に蓄積する。この結果、重い神経症状が生じる。幸いなことに、出生直後からフェニルアラニンの摂取を制御することにより、この病気の進行を遅らせることができる。

一方、今年2月から広島大学附属病院で、母体の血液を使った出生前検査が始まっている。検索項目は21トリソミー(ダウン症候群)、18トリソミー、13トリソミーの3つの染色体の数的異常である。「ダウン症候群の赤ちゃんを妊娠している場合には99%以上で検出することができる」とされている。この検査が日本に導入された最初の6ヶ月間で3514人(1年で7700人。希望者すべてが検査を受けられるわけではなく、高齢出産などハイリスクの場合だけ)が検査を受け、最終的に56人(1年で113人)が疾患確定した。そのうち2人は流産、1人は不明、残り53人全員が人工妊娠中絶を受け、出産しなかった(1年で疾患確定113人中110人中絶、流産2人、妊娠継続1人)(NIPTコンソーシアムより)。

 配付したNIPTコンソーシアムの資料を参考にして、これらの検査(治療法のある場合とない場合)を実施すること、あるいは自身(家族)が受けることについて、どう思うか述べよ。

 

 

 

13講 20140718日(金)

授業前後レポートの見直し

試験対策

授業時間内にレポート用紙の裏面や色字で補足解答を書くことを認めます。

このレポート直しも採点し、年間成績をつけるときに加味します。

見直したレポート用紙は、前期末試験終了後回収します。

 

 

 

前期末試験 20140801日(金)

試験範囲:教科書「序章」「第1章」

記述式の試験  試験対策は次のサイトに記載してあります。

 4-1. 平成26年度 定期試験問題

13講で見直した第08講から第12講までの授業前後レポートを持参するように。

試験終了後、回収します。

 

 

 

14講 20140808日(金)

前期末試験解説

4-1. 平成26年度 定期試験問題

答案と授業前後レポートを返却して解説。

授業時間内に解答用紙の裏面や色字で補足解答を書くことを認める。

この試験直しも採点し、年間成績をつけるときに加味。

見直し後答案を回収。授業前後レポートは学年末に回収。

100点超の場合、学校提出は100点。

超過分は、年間成績をつけるときに加算。

学校提出の前期成績は直しを含まない前期中間試験と前期末試験の平均値。

 

夏休みの課題(強制でははい)

1.ジャンルを問わず、できるだけたくさんの本を読もう。

30冊を目標に!

少なくとも数冊の感想を書く。できれば全冊。日記風でも良い。

2.バイオテクノロジーの新聞記事を精読し、科学の視点からツッコミを入れよう!

  少なくとも5本。

 

 

 

15講 20140926日(金)

教科書 「第2 2-1 基礎的なバイオテクノロジー

図録 「第1 生物の特徴」

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

参考:

アルデヒド脱水素酵素の遺伝子型の鑑定

http://www2.biglobe.ne.jp/~ashida/PCR/

 

大腸菌を利用した組換えDNA実験

・宿主とベクターの組合せ

・制限酵素

DNAリガーゼ

・プラスミド導入による組換え

 

<バイオ実験に使う小物>

・ピペットマン チップ マイクロチューブ

 

ポリメラーゼ連鎖反応 PCR

・通常のDNA複製とプライマーの重要性

・熱耐性DNAポリメラーゼの発見

2つのプライマーを使うことの意味

PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法の原理

・プライマーの設計

 

 

 

16回 20141003日(金)

教科書 「第2 2-1 基礎的なバイオテクノロジー

図録 「第2 遺伝子の働きと遺伝情報の発現」

参考:

アルデヒド脱水素酵素の遺伝子型の鑑定

http://www2.biglobe.ne.jp/~ashida/PCR/

 

以前配付した「平成26年度広島大学入学試験」を使用。

遺伝子検査関連の新聞記事を配布。

 

<アガロースゲル電気泳動法>

・アガロースゲル電気泳動法の原理と実際

アガロースゲルの作成から、電気泳動、UVによる泳動像の確認まで

DNA分子量マーカーの利用と分子量(DNAの長さ)の推定

・アガロースゲル電気泳動でわかること

 

<塩基配列を決定する方法>

・デオキシヌクレオチドとジデオキシヌクレオチド

・蛍光標識の利用

・キャピラリー電気泳動法 自動化

 

<DNAを利用した鑑定方法>

DNA型鑑定の実際

 

<パーソナルゲノムの時代>

・ヒトゲノムシーケンス

・個人のゲノムシーケンス

・超高速次世代シーケンス

・1分子シーケンス

1000ドルゲノムシーケンス

・遺伝子診断 遺伝子解析ビジネス

 

 

 

17回 20141024日(金)

教科書 「第2 2-2 植物のバイオテクノロジー

教科書、図録を使用

古典的な品種改良

これからの予定

 

教科書144ページから最後までの予定

随時、時事問題や新規知見も取りあげます。

17講 植物のバイオテクノロジー

    伝統的な植物の品種改良 無性生殖と有性生殖

18講 植物のバイオテクノロジー

    遺伝子組換え食品の基本

19講 植物のバイオテクノロジー

    リスクと安心・安全 環境・人体への影響

―――後期中間試験―――

22講 動物のバイオテクノロジー

    伝統的なクローン技術 無性生殖と有性生殖

23講 動物とヒトのバイオテクノロジー

    ES細胞と再生医療 雑種・キメラ

24講 ヒトのバイオテクノロジー

    iPS細胞と再生医療

 

 

古典的な植物のバイオテクノロジー

 有性生殖と無性生殖

 植物と動物のクローン

 「同一ゲノム」「異なるゲノム」の意味

 組織培養 カルス 植物ホルモン

 胚培養

 葯培養

 プロトプラスト培養

 細胞融合

 クローン細胞が培養できることのメリット

 突然変異の誘発 変異原・放射線

  ランダムな塩基配列の変化、遺伝子の変化、

  タンパク質の構造と機能の変化

 各技術における「ゲノム」と「遺伝子」

 

遺伝子組換え技術

 「ゲノム」に機能既知の「遺伝子」を導入することの意味

 理解する上でのポイント

「ゲノム」の理解

新旧技術の比較

   安全性の検討 環境への影響

 

 

 

18回 20141031日(金)

教科書 「第2 2-2 植物のバイオテクノロジー」

配付資料、プロジェクタで解説

遺伝子組換え技術の基本

遺伝子組換え作物の安全性と環境への影響

 

第1回に配付した農林水産省「遺伝子組換え農作物について」を使用。

 

遺伝子組換え作物の現状

遺伝子組換え技術の基本

除草剤耐性遺伝子導入作物

害虫抵抗性遺伝子導入作物

p11「遺伝子組換え食品に関する認識度調査アンケート」の再検討

「やさしいバイオテクノロジーカラー版」pp142-143, pp154-181

 

 

 

19回 20141107日(金)

教科書 「第2 2-2 植物のバイオテクノロジー」

配付資料、プロジェクタで解説

遺伝子組換え作物の安全性と環境への影響

 

第1回に配付した農林水産省「遺伝子組換え農作物について」を使用。

 

遺伝子組換え技術の安全と安心

遺伝子組換え作物の作り方と問題点

遺伝子組換え食品の表示制度

遺伝子組換え作物の環境への影響

リスクと安心・安全

科学的に考えるとは?

 p11「遺伝子組換え食品に関する認識度調査アンケート」の再検討

「やさしいバイオテクノロジーカラー版」pp142-143, pp154-181

 

 

 

20回 20141114日(金)

15回から第18回までのレポートの見直しとまとめ、試験対策

 

 

 

後期中間試験 20141121日(金)

試験範囲:教科書全般

試験当日の注意事項等はWeb上に記載予定

 4-1. 平成2年度 定期試験問題

 

 

 

21回 20141128日(金)

試験の見直しと今後の予定

 

 

 

22回 20141205日(金)

教科書 「第2 2-3 動物とヒトのバイオテクノロジー

図録 第2章 遺伝子の働きと遺伝情報の発現

図録 第4章 生殖と発生

 

・細胞レベルの発生と分化

・物質(分子)レベルの発生と分化

・再生と再分化

・幹細胞とクローン技術

 

・復習

 無性生殖と有性生殖 体細胞分裂と減数分裂 受精と胚発生

 クローンとは 細胞の多様性とクローン

 

・細胞レベルの発生と分化

 図 発生のしくみ

 図 ウニとニワトリの発生

   胚盤胞 胞胚 外胚葉と内胚葉 中胚葉の形成

 図 ヒトの発生

 図 調節卵 モザイク卵

   イモリの2細胞期胚の結紮

  (受精卵クローン)

 図 胚の予定運命の追跡

 図 胚の予定運命の決定 形形成と誘導

 図 線虫(C. エレガンス)の細胞系譜

 図 アポトーシス プログラム細胞死

 図 体細胞分裂と分化

 

・物質レベルの発生と分化

 図 細胞の分化と形態形成 アクチビン 細胞の分化誘導物質

 図 細胞接着分子 カドヘリン イモリの神経胚の細胞選別 同種類の細胞の集合

 細胞内の物質の濃度勾配の意味と

 細胞接着因子による同種細胞がバラバラにならない意味

 

・再生と分化

 図 プラナリアの再生 イモリの脱分化と再分化 周囲の組織

 

・幹細胞とクローン技術

 教 クローンとは

 図 バイオテクノロジー3 p93

 教 伝統的なクローン技術

 教 2種類の受精卵クローン

 教 体細胞クローン 飢餓培養 ウシ胎児血清10%から0.5%

 図 訂正:核移植の方法(核を取り出す−>細胞融合)

 教 幹細胞とは 幹細胞の利用

 図 万能細胞の系譜 全能性 万能性 多能性 p169

   ES細胞とiPS細胞

 

 受精卵クローンと体細胞クローン

 

 

 

23回 20141212日(金)

教科書 「第2 2-3 動物とヒトのバイオテクノロジー

ES細胞と再生医療 雑種・キメラ

 

復習

植物の有性生殖と無性生殖

体細胞分裂と減数分裂の違い ゲノムの観点から

減数分裂によるゲノムの多様性

減数分裂時の交叉(組換え)

受精と胚発生 ゲノムと遺伝子の観点から

 

・クローンとは

 体細胞の多様性と体細胞クローン

 体細胞は受精卵のクローン細胞

 体細胞クローン技術

  カエル 植物 家畜

 

生殖型クローニングと治療型クローニング

体細胞クローンはなぜ成功したのか

 核融合・除核卵子と体細胞の融合

 体細胞の初期化

 

さまざまなクローンの特長と核移植

 卵割胚クローン

 受精卵クローン(核移植)

 体細胞クローン(核移植)

 

交雑(雑種)とキメラ

胚のキメラ

ES細胞を利用したキメラ(ノックアウトマウス)

 

幹細胞とは

幹細胞・クローン技術の歴史

幹細胞と再生能力 部分再生と全身再生

細胞の多様性と分化

全能性 万能性 多能性 単能性

幹細胞の非対称分裂

分化細胞におけるゲノムと遺伝子

 

ES細胞の作製

キメラマウス

ノックアウトマウス

臓器欠損マウスと臓器キメラ

ES細胞をヒトへ応用するときの問題点

体細胞クローンとクローン胚

クローンES細胞

iPS細胞の登場

 

 

 

24回 20141219日(金)

教科書 「第2 2-3 動物とヒトのバイオテクノロジー

iPS細胞と再生医療

 

核移植と体細胞クローンとクローン胚

全能性 多能性 万能性 単能性

幹細胞と細胞の多様性 分化

 

ES細胞、クローンES細胞の問題点

 

iPS細胞前夜

 ES細胞の特徴 遺伝子レベル

 多能性細胞特異的遺伝子?

 ES細胞と体細胞の融合細胞 多能性を持つ

 多能性にかかわる候補遺伝子の絞り込み 24遺伝子

 

iPS細胞の作成

 24遺伝子から多能性にかかわる遺伝子のさらなる絞り込み

 ベクターカクテルの巧妙な利用と戦略で絞り込み

 4遺伝子の特定

 

ES細胞とクローンES細胞とiPS細胞の特長、問題点

ES細胞

 あらゆる細胞に分化 培養により維持 無限に増殖

 卵子や胚を利用 免疫的に非自己

 受精卵(初期胚)使用

 胚を壊す 拒絶反応

 

クローンES細胞

 免疫的に自己

 卵子や胚を利用・破壊 クローン人間になる 生殖操作

 未受精卵と体細胞等使用

 クローン人間 卵子の提供

 

iPS細胞

 卵子・胚を使わない 培養下で直接作成

 体細胞使用

 遺伝子導入方法

 

ES細胞とクローンES細胞とiPS細胞の特長、問題点

 いずれも、分化させて卵子や精子を作ることも可能

 

 

 

25回 20150109日(金)

科学哲学とニセ科学(疑似科学)とバイオテクノロジー

 

26回 20150116日(金)

再生医療と脳死とバイオテクノロジー

 

27回 20150130日(金)

優生学とバイオテクノロジー

 

28回 20150206日(金)

実験動物と食料としての動物とバイオテクノロジー

バイオテクノロジー総まとめ

これまでの課題の見直し

試験対策

 

学年末試験 20150213日(金)

試験範囲:教科書全般

試験当日の注意事項等はWeb上に記載予定

 4-1. 平成2年度 定期試験問題

 

29回 20150220日(金)

学年末試験解説

 

――――――――――――――――――――――――――――

無断転載を禁じます。 ashida@msi.biglobe.ne.jp・芦田嘉之

201519() 更新

 

ホームに戻る