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生物・有機化学実験（含演習）

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令和元年度以前入学者 生物・有機化学実験（含演習）
教員名 黒須泰行、垣田浩孝、亀谷富由樹
単位数    4 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 化学科
学期 後期 履修区分 必修
授業の形態 実験科目。「生物化学実験パート」と「有機化学実験パート」の２つに分かれた実験課題に取り組む。
「生物化学実験パート」および「有機化学実験パート」は対面実験授業により実施する。受講者への連絡はBlackboardを通じて行う。社会状況の変動等で、授業の形態等が変更される可能性があります。その場合Blackboardあるいはe-mailを通じて連絡します。

Blackboard コースID︓ 水曜３～５限, 金曜３～５限→20224568
授業概要 「生物化学実験パート」
生体高分子であるタンパク質・酵素・遺伝子の取り扱い方法、生体高分子の詳細な構造や性質を知るための技術、その原理の修得。また、産業技術総合研究所での勤務経験のある教員が、その経験を生かして、生物化学の実験研究における技術の指導を行う。

「有機化学実験パート」
有機化合物の構造と性質の理解，合成実験法や種々の有機分析機器を用いた分析法の習得。
授業のねらい・到達目標 「生物化学実験パート」
実験毎に対象である生体高分子、その取り扱い方法、分析手法を事前学修した上で、生物化学実験を実行する。事前学修および講義において蓄積した基礎知識を、実験による体験を通して活用可能な技術として習得する。特に重要な実験項目に関しては演習・テストを行い、知識・技術を確実なものとする。実験結果についてはレポートを提出させ、基礎知識の蓄積を確実にする。

「有機化学実験パート」
合成原料並びに生成物となる有機化合物の構造と物理的，化学的性質を良く理解した上で合成反応実験を計画，実行出来るようになる。
また，実験を通して有機化合物の取り扱いを習得するとともに，講義で学んだ有機化学の体系を自らの経験として実感することを目的とする。植物よりの有機化合物抽出法、薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）、比色定量法についても理解し、学生自身で説明することができる。有機化合物の反応を理解するとともに、その応用についての知識を習得し、学生自身で説明することができる。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。

また，新カリキュラムにおいて，この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1,3～8及びカリキュラムポリシーCP1,3～8に対応しています。

A-1-3）学修から得られた豊かな知識と教養，化学的な倫理観 に基づいて，与えられた課 題に対して倫理的かつ安全に取り組むことができる。
A-3-3）高度な化学知識に基づいて，自然科学に関係する諸 現象を論理的・批判的に考察することができる。
A-4-3）さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的化学知識に基づいてそれに対する解決策を考えることができる。
A-5-3）与えられた問題・課題・実験テーマに取り組むために収集した情報・知識を整理・分析して用いることができる。
A-6-3）周りの人々と高度な専門知識を共有し，互いに理解を深めながら議論することができる。
A-7-3）学修活動において，積極的にリーダーシップおよび指 導力を発揮し，他者と協働して作業をすることができる。
A-8-3）自分の実験経験を振り返り，その成果を他人に分かる形で客観的にまとめることができる。
授業の方法 授業の形式：【実験，演習】
「生物化学実験パート」
講義、実験、演習、テストを行う。実験毎にレポートを提出する。実験内容については各回に記載する。

「有機化学実験パート」
講義と実験，演習を行い，実験終了後にレポートにまとめて提出する。実験の理解の確認として試験を行う。実験内容・方法については各回に記載する。


対面実験で行う。課題の提出方法、フィートバック方法等については、授業開始時に掲示する。また対面、Blackboardやe-mailを通じての質問や議論の機会を提供する。
　それぞれ対面参加が困難であることに対する配慮を希望する学生は、必ず事前に相談すること。文理学部が定める基準に該当すると担当教員が認めた学生に対してのみ、補講（対面あるいは同時双方向形式による遠隔で実施）への参加を認める。
履修条件 学科で定める単位を修得していること。初回の講義において成績評価・授業の出席の仕方を説明するので、Blackboardの資料をダウンロードし、初回の対面授業に参加すること。
授業計画
1 ①「生物化学実験パート」ガイダンス、リゾチームの結晶化、タンパク質の定量（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」ジアゾカップリングによるジアゾ化合物の生成（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （4時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （4時間）
2 ①「生物化学実験パート」タンパク質のSDSゲル電気泳動（その１）・・・ゲル調製と電気泳動（染色処理まで）（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」ジアゾカップリングを利用した食品中の亜硝酸の検出（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
3 ①「生物化学実験パート」（その２）・・・電気泳動（脱染色処理から分子量算出まで）（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」ジアゾカップリングを利用した溶存硝酸態窒素の検出（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
4 ①「生物化学実験パート」酵素の反応速度測定（その１）・・・標準試料による検量線作成（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」植物試料（茶葉など）からのカフェインの抽出と薄層クロマトグラフィーによる定性（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
5 ①「生物化学実験パート」酵素の反応速度測定（その２）・・・酵素と基質の親和性の測定（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」植物試料（茶葉など）からのカフェインの抽出とHPLCによる定量（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
6 ①「生物化学実験パート」ゲル濾過クロマトグラフィーによる生体高分子分子量の測定（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」フェノール性水酸基含有物質によるフォーリン試薬の還元（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
7 ①「生物化学実験パート」授業内対面試験と解説、タンパク質のイオン交換クロマトグラフィー（その１）・・・緩衝液の調製（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」授業内対面試験と解説、植物試料（柑橘など）からポリフェノールの抽出と比色定量（A-1, 2～8）
【事前学習】実験ノートをまとめて、加筆修正等をおこなっておくこと。実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。これまでの内容を理解し、試験の準備をしておくこと。 （5時間）
【事後学習】試験の振り返り学習を行っておくこと。実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
8 ①「生物化学実験パート」タンパク質のイオン交換クロマトグラフィー（その２）・・・タンパク質の分離（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」植物試料（柑橘など）からのポリフェノールの抽出とHPLCによる定量（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
9 ①「生物化学実験パート」光合成関連色素の薄層クロマトグラフィー（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」フルフラールとフェノールの縮合による有色物質の生成とその応用（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
10 ①「生物化学実験パート」微量生体分子分子実験（標準物質）（産総研で開発した装置による実験）（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」植物試料（海藻など）から糖の抽出とHPLCによる単糖・二糖の分析（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
11 ①「生物化学実験パート」微量生体分子分析実験（未知試料）（産総研で開発した装置による実験）（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」植物試料（海藻など）からの糖の抽出とHPLCによるオリゴ糖の分析（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
12 ①「生物化学実験パート」DNAの抽出とPCRによる目的遺伝子の増幅（その１）・・・DNAの抽出とPCRによるDNA増幅（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」有機分子構造模型実習（その１）・・・ビフェニルなど（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
13 ①「生物化学実験パート」DNAの抽出とPCRによる目的遺伝子の増幅（その２）・・・増幅したDNAの分子と分析（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」有機分子構造模型実習（その２）・・・ハロゲン置換体など（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
14 ①「生物化学実験パート」分子構造模型実習（その１）・・・糖（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」有機文構造模型実習（その３）・・・アルドール縮合など（A-1, 2～8）
【事前学習】実験書あるいは実験プリントを読み、実験内容を理解し、あらかじめ調べておく事柄を実験ノートにまとめること。 （5時間）
【事後学習】実施した実験作業の細かい内容と得られたデータをまとめておくこと。 （3時間）
15 ①「生物化学実験パート」分子構造模型実習（その２）・・・アミノ酸（A-1, 2～8）
②「有機化学実験パート」有機分子構造模型実習（その４）・・・複素環式有機化合物など（A-1, 2～8）
【事前学習】①オンデマンド教材を予め視聴し、わからない用語を調べておくこと。②実験書、実験プリントを復習し、重要な箇所を実験ノートにまとめておくこと。 （5時間）
【事後学習】①② 授業で実施した課題の復習をしておくこと。 （3時間）
その他
教科書 日本大学文理学部化学科編 『大学基礎，専門課程の化学実験マニュアル』 共立出版 ２０１９年 第３版
飯田，菅原，鈴鹿，辻，宮入編 『イラストで見る化学実験の基礎知識』 丸善株式会社 ２０１０年 第３版
『ヴォート基礎生化学』 東京化学同人 2017年 第5版
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 「生物化学実験パート」の評価（試験60%、授業参画度（含むレポート）40%）及び「有機化学実験パート」の評価（試験60%、授業参画度20%、レポート20%）の平均値を成績評価とする。(100%)
対面参加が困難であることに対する配慮を希望する学生は、必ず事前に相談すること。文理学部が定める基準に該当すると担当教員が認めた学生に対してのみ、カメラONでのZoom等による同時双方向形式で口頭試問を行い、対面で実施する授業内テストに代える。
オフィスアワー 対面、Blackboardあるいはe-mailを通じての質問等に直接回答するか、授業日までに資料に解説を載せる。対面参加が困難であることに対する配慮を希望する学生は、授業時間内に対応する。遠隔授業の場合には、同時双方向形式の時間内に対応する。
備考 毎回，実験内容について予習をしておくこと。実験の実施，操作，経過の記録の取り方や危険に対する予防措置，実験後の廃棄物の処理などについてガイダンスで講義を行うので，その指示に従うこと。各実験毎の注意事項は下記に記す。

学生実験室内では常時保護メガネを着用のこと。生物化学１，２を履修しておく事が望ましい。

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