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平成29年度 生物共通科目

生物科学専攻科目内容

インターラボ
 生物科学専攻では、(1)細胞内の構造や機能および遺伝子の発現過程を主な研究目標にした、分子生物学、細胞学、生化学、生理学などのミクロ研究や、(2)生態学、行動学、系統分類学、人類学など野外のマクロ研究の双方に力を注いでいる。北部キャンパス、霊長類研究所、生態学研究センター、瀬戸臨海実験所、および原子炉実験所など研究の現場に出かけ、これらの広範囲な研究領域について、研究目標や研究方法および先端的な研究内容の概略を学ぶ。
 以下の5カ所における内容の通りである。
 2から5は、年度によって順番は異なる。
1.ウェルカムレクチャー:北部キャンパスにて、動物系、植物系、生物物理系、霊長類系、生態学研究センターの若手研究者による各研究分野の最先端研究について学ぶ。
2.霊長類研究所にて研究活動や先端研究を学ぶ。
3.生態学研究センターにて研究活動や先端研究を学ぶ。
4.原子炉実験所にて研究活動や先端研究を学ぶ。
5.瀬戸臨海実験所にて研究活動や先端研究を学ぶ。
 (4、5は連続で1泊旅行により行う)
統合生物多様性論
 生物の多様性をミクロ生物学およびマクロ生物学の両面から論議し、また両者の統合による生物多様性の新たな理解に向けた研究の展開を論議する。
 生物の多様性について、いろいろな階層から見渡せる能力を身につける。
第1回   分子進化と生物多様性(岩部直之)
第2回   動物の多様性と個体発生(高橋淑子)
第3回   動物形態の多様性と骨格形成機構(船山典子)
第4回   化石霊長類の多様性と時代変化(中務真人)
第5回   系統分類学から読み解く動物地理(岡本 卓)
第6回   植物の多様性と分類学(田村 実)
第7回   植物の光応答機構(長谷あきら)
第8回   生物時計の多様性1(小山時隆)
第9回   生物時計の多様性2(沼田英治)
第10回  適応と種の多様化(曽田貞滋)
第11回  海洋ウイルスの多様性(緒方博之)
第12回  水界微生物の多様性(程木義邦)
第13回  化学物質を介した植物・動物相互作用(高林純示)
第14回  生態系と生物多様性(谷内茂雄)
第15回  フィードバック
フィールド科学実習A・B
 原生的な自然の残る屋久島で、参加者一人一人が主体的にフィールドワークを行うことを通じて、野外調査の面白さや、難しさを経験することを目的とする。
また、以下のような基礎的な野外調査の技術を習得する。
・安全の確保や、地図の判読などの基礎的な野外活動の技術を習得する。
・野外での試料採取、動物や植物の観察、試料の処理、基礎的なデータの整理など、野外での調査方法を習得する。
・英語でコミュニケーションを取りながら、参加者同士で、共同生活や共同作業の経験を積む。
本年度は、哺乳類の分布を調査する班、哺乳類の寄生虫を調査する班、植物を調査する班に分かれて実習を行う。
ゲノム科学実習A・B
 A:フィールド科学実習で採取してきた野外サンプルからDNAを精製して、その中から必要な遺伝子情報を引き出す前処理をしてから、シークエンサーで目的とするDNA配列を取得し、それらの情報を処理して、どのようにして野外サンプルから必要な情報を引き出すかを習得し、フィールドワークと組み合わせるとどのような解析が可能になるかを実体験を通して学ぶ。
B:生物検体からDNAを抽出して配列を解析するための基本的な方法を習得することを目的とする。
11月頃に本実習に先立って行われるフィールド科学実習と連携し、フィールド科学実習において採集したサンプルからDNAを抽出しその塩基配列解析やフラグメント解析を行うことで、ゲノムの解析手法を身につける。具体的な解析内容は採集したサンプルに応じて異なることがあり、講師を交えた班ごとのディスカッションを通じて実習を進めていく。
生物科学特殊講義1
 動物の空間認識とナビゲーション
 Spacial cognition and navigation in animals
空間認識とそれに基づく定位やナビゲーションは、採餌、求愛、帰巣など、動物の生存に関わる基本的な行動の適切な発現に不可欠な能力であり、それぞれの動物は個々の生活に適した情報を環境から抽出して空間認識に用いている。本講義では、フクロウの音源定位や昆虫の帰巣行動、脊椎動物の場所学習などを例としてそのしくみと神経基盤について解説し、動物の空間認識の多様性と共通性について解説する。
1. イントロダクション:空間認識に基づく行動とその多様性
2. 音源定位とエコロケーション
3. 昆虫の帰巣行動:経路積算とランドマーク
4.  脊椎動物の場所学習とその神経基盤
5.  空間の脳内表現:脊椎動物と無脊椎動物の比較
生物科学特殊講義2
 「生態人類学」Ecological Anthropology
 この国で独自に生まれ、主としてアフリカ大陸のさまざまな環境に生きる人びとの社会を対象として調査・研究が展開されてきた生態人類学について、その誕生と経緯を辿る。この学問分野と強く結びついた人類進化論(特に人類の社会と社会性の進化)との関係にも触れながら、初学者向けの基礎から最近の話題までを紹介する。
・生態人類学の誕生ー人類社会の進化論と自然社会の人類学  
・狩猟採集民の事例 
・遊牧的牧畜民の事例 
・焼畑農耕民の事例 
・変貌するアフリカの自然社会 
・社会性の進化ー集団・制度・他者
・生態人類学のドキュメンテ―ションー東アフリカ牧畜民の「フィールド」から「ペーパー」へ 
・レポート試験
生物科学特殊講義4
 クロロフィル代謝の機能と進化
クロロフィル代謝の機能と進化について研究の歴史から、最新の知見を概説する
1)研究の歴史
2)クロロフィル代謝の機能について
3)クロロフィル代謝の進化について
4)色素タンパク質の形成と分解
5)最新の知見について
生物科学特殊講義5
 植物集団生物学(Plant population biology)
固着性で移動能力に乏しい植物において、その集団(個体群)がどのように構成され、またその集団構造が生態学的または進化学的にどのように変化するのかを、野外調査(フィールドワーク)と遺伝解析の2つのアプローチからの研究事例に基づき、理解することを目的とします。また、さまざまな野外植物集団を対象とした基礎研究が、生物多様性の維持や保全にとって重要であることも、学びます。
1)植物の集団(個体群)構造
2)繁殖様式と生活史戦略
3)繁殖様式と集団の遺伝的構造
4)保全生態学における生活史研究の重要性
5)生活史研究を基礎とした環境教育への取り組み
生物科学特殊講義7
 記憶遺伝子の機能と微小記憶ネットワークの動作機構
 記憶ネットワーク動作機構の分子遺伝学的解析とドーパミンシグナル (A history of memory and dopamine signaling in the fruit fly)。 記憶はグリア細胞も含めた神経ネットワーク(記憶ネットワーク)の活動の所産として生成、保持され、必要に応じて読み出されるが、こうした一連の記憶過程は極言すると生化学反応の一表現型であり、「いかなる分子が、いつ、どこで働くか?」理解することが重要である。このためには出来るだけ単純な系での分子の挙動を観ることが有利であろう。授業では約10万個の神経細胞から成る比較的単純な脳を持ち、多彩な分子遺伝学的手法が適用できるショウジョウバエから見出された記憶遺伝子の機能と微小記憶ネットワークの動作機構について、新たに見出されたドーパミン作動性神経の動作機序を含めて述べる。
 ショウジョウバエを用いた分子遺伝学的解析から見出された記憶関連遺伝子とその発現部位から同定されてきた記憶関連脳領域について概説する。哺乳類の海馬、扁桃体、皮質にも比す記憶中枢として見なされているキノコ体、及び動物種を越えて記憶過程で重要な働きを担うドーパミン作動性神経を中心とした記憶ネットワークについて、熱遺伝学・光遺伝学的手法による標的神経細胞の人為的活性操作から明らかとなった動作機構を講述する。特にキノコ体に投射するドーパミン作動性神経の記憶過程における動作機序については、教科書からの知見では説明できない事象とその分子生理機構について紹介する。
生物科学特殊講義9
 本集中講義は学外の講師により行われ、霊長類研究所所属の教員によって通常行われる科目ではカバーできない研究のトピックが紹介され、研究における視点や研究内容について学ぶ機会となる。
  特殊講義9 (藤原):機能形態学(絶滅動物の古生態復元)
Intensive lecture: Adaptive Evolutionary Genetics
機能形態学(絶滅動物の古生態復元) (名古屋大学博物館)
第1回 イントロダクション-機能形態学
第2回 地球史と四肢動物の進化1
第3回 地球史と四肢動物の進化2
第4回 四肢動物の基本的な筋骨格系
第5回 形態から得られる物理量1―長さ・重量
第6回 形態から得られる物理量2―かたちを回転体としてとらえる
第7回 形態から得られる物理量3―かたちを弾性体としてとらえる
第8回 現生動物の骨から、その姿勢を復元できるか実践してみる
第9回 骨の形から行う絶滅動物の復元1―骨格を組み立てる
第10回 骨の形から行う絶滅動物の復元2―体の輪郭を復元する
第11回 骨の形から行う絶滅動物の復元3―陸上運動した場合の基本姿勢を復元する
第12回 骨の形から行う絶滅動物の復元4―陸生か水生かの判断基準を探る
第13回 まとめ
   
生物科学特殊講義10
 本集中講義は学外の講師により行われ、霊長類研究所所属の教員によって通常行われる科目ではカ バーできない研究のトピックが紹介され、研究における視点や研究内容について学ぶ機会となる。
データ解析のための統計モデリング入門
久保拓弥(北海道大学・地球環境科学研究院・環境生物科学部門・陸域生態学分野)
1. 統計モデリング入門:確率分布と最尤推定
2. 一般化線形モデル:ポアソン回帰
3. 一般化線形モデル:モデル選択と尤度比検定
4. 一般化線形モデル:ロジスティック回帰など
5. マルコフ連鎖モンテカルロ法の準備
6. ポアソン回帰のベイズモデル化
7. 一般化線形モデルの階層ベイズモデル化
8. 階層ベイズモデルの応用
9. 時間変化データの統計モデル:あぶない回帰 1
10. 時間変化データの統計モデル:あぶない回帰 2
生物科学特殊講義12
 霊長類学とは、ヒトを含む霊長類(Primates)を対象に、ミクロからマクロまで、分子・ゲノムから社会・生態まで、多角的な手法・視点から研究することによって、「人間とは何か」「われわれはどこから来たのか」という問いに答えていこうとする学問である。本科目では、ひとつの研究テーマに対して霊長類学がいかに幅広くアプローチしているかについて、リレー形式で講義を行う。本年度のテーマは「リズムの霊長類学」である。このテーマについて、進化形態学、分子生物学というそれぞれの手法での研究の現状と展望を講義する。
1.リズムの形態学(担当:西村剛)
1-1. 霊長類の生物学的特徴と進化
1-2. リズムの進化プロセスと古生物・考古学  
2.リズムの分子生物学(担当:今井啓雄、今村公紀)
2-1. リズムの遺伝子メカニズム
2-2. リズムの細胞生物学
3.総合討論(「リズムの霊長類生物学ー脳科学と認知の視点から」と共通)  霊長類生物学を通して研究の現状と展望を議論する。出席者からの質問・疑問・コメント等に答える形で進行する。また、付随する最新のトピックスを紹介する。
生物科学特殊講義13
 リズムの霊長類生物学 -脳と認知と行動の視点から- 霊長類学とは、ヒトを含む霊長類(Primates)を対象に、ミクロからマクロまで、分子・ゲノムから社会・生態まで、多角的な手法・視点から研究することによって、「人間とは何か」「われわれはどこから来たのか」という問いに答えていこうとする学問である。本科目では、ひとつの研究テーマに対して霊長類学がいかに幅広くアプローチしているかについて、リレー形式で講義を行う。本年度のテーマは「リズムの霊長類学」である。このテーマについて、神経科学、比較認知科学、行動学というそれぞれの手法での研究の現状と展望を講義する。
1. リズムの神経科学(担当:大石高生)
1-1 脳の中のさまざまなリズム
1-2 運動リズムの神経機構
2. リズムの比較認知科学(担当:友永雅己)
2-1. 行動の同期の比較認知科学
2-2. 行動の同期と社会的認知
3. リズムの行動学(担当:香田啓貴)
  発声リズムの相同性と進化
4. 総合討論(「リズムの霊長類生物学I 形態と分子との視点から」と共通)  霊長類生物学を通して研究の現状と展望を議論する。出席者からの質問・疑問・コメント等に答える形で進行する。また、付随する最新のトピックスを紹介する。
 
科目番号 対象 科目名
英語科目名
担当教員 毎週時数 単位 備考
1 2 前期 後期
9900 生物科学専攻インターラボ
Inter Lab Studies, Biological Science
中村 美知夫
鹿内 利治
谷内 茂雄
久保田 信
田野 恵三
古市 剛史
服部 裕子
田中 正之
早川 卓志
田所 竜介
森本 直記
集中 1 
9901統合生物多様性論
Advanced Lectures:Integrative Biological Diversity
沼田 英治
曽田 貞滋
中務 真人
高橋 淑子
長谷 あきら
田村 実
緒方 博之
小山 時隆
船山 典子
岡本 卓
岩部 直之
谷内 茂雄
高林 純示
程木 義邦
2 2 
9918フィールド科学実習A
Field Studies in Biological Science
半谷 吾郎
工藤 洋
湯本 貴和
岡本 宗裕
集中 1 
9919ゲノム科学実習A
Laboratory Works in Genome Science
村山 美穂
岸田 拓士
集中 1 
9920フィールド科学実習B
Laboratory Works in Genome Science
杉浦 秀樹
湯本 貴和
 集中1 
9921ゲノム科学実習B
Laboratory Works in Genome Science
今井 啓雄
岸田 拓士他
早川 卓志
 集中1 
9905生物科学特殊講義1 
Special Lecture on Biological Science 1
佐倉 緑集中15 1※1
9906生物科学特殊講義2 
Special Lecture on Biological Science 2
河合 香吏集中15 1※1
9907生物科学特殊講義3
Special Lecture on Biological Science 3
   1 
9908生物科学特殊講義4 
Special Lecture on Biological Science 4
田中 歩集中15 1※2
9909生物科学特殊講義5 
Special Lecture on Biological Science 5
大原 雅集中15 1※2
9910生物科学特殊講義6
Special Lecture on Biological Science 6
   1※7
9911生物科学特殊講義7 
Special Lecture on Biological Science 7
田中  実集中15 1※3
9912生物科学特殊講義8
Special Lecture on Biological Science 8
   1※7
9913生物科学特殊講義9
Special Lecture on Biological Science 9
藤原 慎一集中15 1※4
9914生物科学特殊講義10
Special Lecture on Biological Science 10
久保 拓弥集中15 1※4
9915生物科学特殊講義11
Special Lecture on Biological Science 11
 集中15 1※7
9916生物科学特殊講義12
Special Lecture on Biological Science 12
今井 啓雄
西村  剛
今村 公紀
集中 1※5
9917生物科学特殊講義13
Special Lecture on Biological Science 13
大石 高生
友永 雅己
香田 啓貴
集中 1※6
      
(※1)動物学系
(※2)植物学系
(※3)生物物理学系
(※4)霊長類学・野生動物系
(※5)理学部科目「生物科学特別講義Ⅰ」(7701)と共通科目
(※6)理学部科目「生物科学特別講義Ⅱ」(7702)と共通科目
(※7)本年度開講せず