授業科目

動物発生学
Animal Developmental Biology

担当者

准教授 豊泉 龍児
前 木1

単位

2

到達目標

動物発生学においては、生物学概論I, IIならびに分子生物学の基礎的な知識をベースに、そこに上積みするかたちで、転写調節や遺伝子カスケードの観点から、現代の分子発生学や発生遺伝学の基盤となる知識を修得する。履修生諸君が、授業中に提示する発生現象にかかわる幾つかの項目について、遺伝子発現の時空間的な調節や細胞間シグナル伝達の観点から理解し、適切な文章で記述出来るようになることを到達目標とする。

授業内容

発生現象の分子機構の理解を目的として、脊椎動物の発生生物学を中心に、高等学校の生物の教科書の動物発生の項目や生物学概論I, IIで学んだ内容をもとに、それらを更に掘り下げた授業を行う。本講義では、動物発生の遺伝的プログラムの時空間的な制御の観点から、胚発生に焦点を絞って講義を進める。さまざまな発生現象を担う遺伝子発現の制御とシグナル伝達経路の核心部分について学び、現代の発生生物学の基本的な知識および発生生物学的な考え方の修得をはかる。 特に重要な項目については、理解を掘り下げるための宿題を課す。

[時間外学習について]
動物発生学の講義の序盤は、基礎的な分子生物学の復習を内容とするので、高等学校の生物の教科書の該当部分や分子生物学分野の講義を履修してこなかった履修者は、配布する資料のキーワードをもとに予習と復習を行って欲しい。復習については、授業中で説明する主要な発生生物学/分子生物学の用語について、自分でレジュメの文章を作文して綴る、いわば「手作りの動物発生学ノートを作成して整理」を行って欲しい。

授業計画

1. 現代の発生生物学は、胚発生をどのように捉えているか(1) 近代の発生生物学と現代の発生生物学
2. 現代の発生生物学は、胚発生をどのように捉えているか(2) 幹細胞と細胞分化の基礎知識
3. 発生における遺伝子発現の制御機構の基礎(1)
 分子生物学的技術が現代の発生生物学研究にどのように活用されているのか①; RT-PCR, in situ hybridization
4. 発生における遺伝子発現の制御機構の基礎(2) 高等学校の生物教科書で学ぶ内容、セントラルドグマの復習
5. 発生における遺伝子発現の制御機構の基礎(3) 転写因子とは
6. 発生における遺伝子発現の制御機構の基礎(4) 動物発生を転写制御の観点から理解する。
7. 発生における遺伝子発現の制御機構の基礎(5)
 分子生物学的技術が現代の発生生物学研究にどのように活用されているのか②; reporter gene assay, enhancer trap, Gal4-UAS system
8. 動物の突然変異と発生生物学、遺伝的カスケード
9. 順遺伝学と逆遺伝学、光遺伝学
10. 初期胚の体軸決定に関わる分子機構(1)
   TGF-β superfamilyのシグナル伝達経路と胚発生
11. 初期胚の体軸決定に関わる分子機構(2)
   Wntシグナル伝達経路と胚発生
12. 中胚葉誘導シグナルと組織間相互作用
13. エピジェネティクス
14. 進化発生学

授業運営

授業中に5分程度の小テストを出題することがある。その解答・講評のプロセスを通じて理解を掘り下げることを狙う。
授業計画の4-6で真核生物の分子生物学を概説しながら授業を進め、「分子生物学」や「基礎遺伝学」が未履修の学生諸君にも理解可能な講義になるように努める。

ドットキャンパス(授業支援システム)のお知らせ機能で、授業に関する連絡を行うことがある。極力、毎週の授業前にアクセスして欲しい。
宿題は返却しないことがあるので、コピーを取ってから提出することが望ましい。

評価方法

定期試験の成績を70%、宿題の提出状況とその内容を30%の割合として評価する。
宿題は、講義の内容に密接に関連したものを、講義中に提示する(1点あたり20-40分程度の文献調査を要する宿題)。
宿題の内容は、定期試験の範囲とするので、気張って取り組んで欲しい。
宿題の提出内容については、授業中に講評を行うことがある。宿題の表紙に提出の締切日を明記する。その締切日を過ぎた宿題は採点対象外とする。

オフィスアワー

質問は、担当者の他の授業や会議等に支障がない場合に、原則として講義直後と各回の講義日の昼休みに受け付ける。
質問者は、昼休みに2号館244号室の豊泉教員室を来訪されたい。
漠然とした質問ではなく、何を尋ねたいのか質問項目をよく整理してから質問に来て欲しい。

使用書

L. Wolpert et al.,Principles of Development,3rd Ed.,Oxford Univ. Press ,2007年
S. F. Gilbert,Developmental Biology,8th Ed.,Sinauer ,2006年

参考書

武田洋幸・相賀裕美子 共著『発生遺伝学 脊椎動物のからだと器官のなりたち』[東京大学出版会 ]2007年
J. Slack著 (大隅典子訳)『エッセンシャル発生生物学』改訂第2版[羊土社]2007年
R. M. Twyman著(八杉、西駕、竹内訳)『発生生物学キーノート』[シュプリンガー・フェアラーク東京]2002年

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