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授業科目名 発生工学
時間割番号 L10015
担当教員名 若山 照彦
開講学期・曜日・時限 後期・月・I 単位数 2
<対象学生>
生命環境学部 生命工学科・地域食物科学科2年生
<授業の目的および概要>
発生工学とは動物解剖学、生殖生理学および発生生物の知識をもとに、動物の生殖・発生過程に様々な人為的操作を加え、人類にとって有用な新しい生命を作り出すための技術である。発生工学の歴史から基礎技術まで学んだあと、各論として個々の技術について、価値、原理および方法を紹介し、どの様にして人為的操作が行われているのか学ぶ。そしてこれらの技術を用いることで、畜産、医療、産業がどの様に改革されるか、また絶滅危惧種の救済や絶滅動物の復活の可能性などについて解説する。応用例や方法の紹介ではビデオやパワーポイントを利用する。
<到達目標>
発生工学と呼ばれる個々の技術について原理と方法を学び、利用価値について理解する。そしてこの技術によって将来どの様なことが可能になり、人々の生活をどう改善するか、および生命操作という倫理問題について討論する。
<授業の方法>
講義
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1小テスト/レポート 50  %積極的に取り組み、勉学に必要な各種スキルを理解できたか 
2受講態度 30  %出席に加え、授業態度、積極性等を評価する。 
3発表/表現等 20  %他者を意識した、分かりやすい発表や発言ができたか 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
生命を作り出す技術とはいったいどんなものか、何のためにあるのか。本講義を受講すれば、発生工学という学問を理解でき、人類にとって本当に重要なものであるということが理解できるようになります
<テキスト>
  1. 岩倉洋一郎他編集, 動物発生工学, 朝倉書店, ISBN:ISBN4-254-45020-6
<参考書>
(未登録)
<授業計画の概要>
第1回:発生工学の概要
 発生工学の歴史、生命操作の目的と種類、及びこの技術によって農業分野がどの様に改革されたのか現実的な活用例を紹介する。また技術の難しさおよび倫理問題を紹介する。

第2回:卵子の生物学
 卵子の減数分裂、卵子形成とその構造と機能を学ぶ。卵子透明帯形成、卵子の卵巣内選択的形成、卵子成熟、M期促進因子、排卵の仕組みなど。さらに初期化因子についても触れる。

第3回:精子の生物学
 精子の減数分裂、精子形成とその構造と機能を学ぶ。先体酵素、ヒストンからプロタミンへの置き換え、精子の成熟、種間での精子の違いなど。性差およびゲノム刷り込みについても触れる。

第4回:体外受精I歴史と動物種
 哺乳類の体外受精の歴史と苦労話を紹介する。イヌの人工授精から、世界初の体外受精児、初期胚の培養液の開発、ホルモン処理による人為排卵誘起など。

第5回:体外受精II 顕微授精など
 不妊症への応用方法を学ぶ。顕微授精技術の種類、奇形精子による顕微受精、精子細胞、精母細胞を用いた顕微授精、顕微授精を用いた遺伝子資源保全など。

第6回:生殖細胞の保存
 卵子、精子および初期胚の凍結保存方法とその価値を学ぶ。凍結保存の歴史、保存液の機能、精子の保存方法、卵子の保存方法、胚の保存方法など。

第7回:性の制御
 精子および初期胚での性判別及び制御について学ぶ。初期胚の1割球を用いた遺伝子診断による性判別、X染色体不活化による性判別、XおよびY精子の分離方法など。

第8回: キメラ技術
 キメラマウスの利用価値と方法を学ぶ。キメラ技術の目的、8細胞期胚の集合キメラ法、胚盤胞への注入キメラ法、4倍体キメラ法など。

第9回: 胚性幹細胞とその利用
 ES細胞の樹立方法と利用価値を学ぶ。ES細胞の価値、培養液の開発、胚からの樹立方法、胎児からの樹立方法、多能性の証明方法など。

第10回:遺伝子改変動物の作出
 遺伝子導入および遺伝子組み換え動物について学ぶ。遺伝子改変動物の歴史、前核へのDNA注入法、精子ベクター法、ES細胞への相同組み換え法、第動物への応用とその意義など。

第11回:核移植I 歴史
 クローン動物の作り方と利用価値を学ぶ。カエルの核移植、捏造疑惑、特許騒動、世界初のクローン羊ドリー、マウスのクローン、クローン技術を利用した遺伝子改変動物作成、再生医療への応用など。

第12回:核移植II 基本的手技と応用
 核移植の基本方法を学ぶ。卵子の除核、ドナー細胞の種類と細胞周期、核の移植方法、卵子の活性化、核の初期化とエピゲノム修飾、クローン動物の異常、クローン胚由来ES細胞の樹立など。

第13回:核移植III 絶滅動物の復活
 絶滅危惧種の救済及び絶滅動物復活の意義と技術的に困難な点を学ぶ。凍結死体のDNAダメージ、死滅細胞を用いた核移植方法、成功率改善の試み、永久凍土から回収された絶滅動物の状態など。

第14回:動物愛護と生命倫理
 生命操作という技術にはどの様な倫理問題が生じるのか学ぶ。実験動物の福祉について、胚は生命の萌芽なのか、卵子提供というプレッシャー、遺伝子改変動物の危険性など。

第15回 評価:総括・まとめ
 発生工学の価値と問題点、および今後の利用方法についてグループディスカッションを行う。