地球上の生命現象を、マクロからミクロまでの視点で、幅広くカバーしながら分かりやすく概説します。動物、植物、バクテリア、ウイルスまで、生態系を構成するすべての生物に関して、それらがどのように生まれ、生活し、子孫を残し、そして我々ヒトと関わるかを解説します。
　38億年前に生命が誕生し、我々人類を含む多様な生物が生まれました。その進化の歴史とともに、現在それらがどのように互いに関わりを持ちながら生きているかを学びます。その背景として、DNAやタンパク質などの化学物質がいかに細胞を構築し、その恒常性を保っているか、そしてその細胞たちがどのように個体の中の、加えて個体間の生命現象を支えているかを学びます。さらに、これらの仕組みを解明してきた科学者達の発想、論理、実験方法、そして成果についても紹介します。これまでの生物学の履修経験や、今後の専門分野にとらわれず、すべての学生に「生物学とは何か、生命科学とは何か」を分かりやすく解説します。

・マクロからミクロまで、幅広い視点で生命現象を知る。
・それぞれの生命現象の背景にある仕組みを理解する。
・自分が興味を持てる生命現象を探し、自主的にさらに深く学習する能力を養う。

　以下の各項目について講述する。各項目には、受講者の理解の程度を確認しながら、【　】で指示した週数を充てる。各項内のトピックの順序は固定したものではなく、講義担当者の講義方針に応じて、適切に決める。

（１）進化と多様性、生態系と地球環境【２週】（教科書１、２１、２２章）
（２）生体分子の形とはたらき、細胞の構築、生存原理、ゲノム情報【３週】（教科書２〜１０、１９章）
（３）植物の生存戦略、環境と食料問題【３週】（教科書２、１２、１３章）
（４）ウイルスと免疫、宿主と環境の相互作用【３週】（教科書２、１３、２１章）
（５）個体の発生の恒常性、脳のはたらき、再生医療【３週】（教科書１１、１３〜１８、２０章）

≪筆記試験≫
第１５回　フィードバック（方法は別途連絡）

特になし

課題（50点）と期末試験（50点）で評価する。課題は、テーマごとに担当教員が指示を出す。状況によっては、期末試験を行わず課題のみの評価となる場合がある。

教科書、授業で配付した資料などの内容に関して毎回復習すること。

　理系の学生のみならず、文系の学生にむけて論理的な考え方が修得できるよう配慮しているので、ぜひ文系の学生に受講してほしい。将来、生物学を専門とする学生に限らず、工学、化学、物理学、農学、医学など、広い分野を志す学生に「生命とは何か」を理解してもらえるように内容を吟味している。

　地球上の生命現象を、マクロからミクロまでの視点で、幅広くカバーしながら分かりやすく概説します。動物、植物、バクテリア、ウイルスまで、生態系を構成するすべての生物に関して、それらがどのように生まれ、生活し、子孫を残し、そして我々ヒトと関わるかを解説します。
　38億年前に生命が誕生し、我々人類を含む多様な生物が生まれました。その進化の歴史とともに、現在それらがどのように互いに関わりを持ちながら生きているかを学びます。その背景として、DNAやタンパク質などの化学物質がいかに細胞を構築し、その恒常性を保っているか、そしてその細胞たちがどのように個体の中の、加えて個体間の生命現象を支えているかを学びます。さらに、これらの仕組みを解明してきた科学者達の発想、論理、実験方法、そして成果についても紹介します。これまでの生物学の履修経験や、今後の専門分野にとらわれず、すべての学生に「生物学とは何か、生命科学とは何か」を分かりやすく解説します。

・マクロからミクロまで、幅広い視点で生命現象を知る。
・それぞれの生命現象の背景にある仕組みを理解する。
・自分が興味を持てる生命現象を探し、自主的にさらに深く学習する能力を養う。

　以下の各項目について講述する。各項目には、受講者の理解の程度を確認しながら、【　】で指示した週数を充てる。各項内のトピックの順序は固定したものではなく、講義担当者の講義方針に応じて、適切に決める。

（１）進化と多様性、生態系と地球環境【２週】（教科書１、２１、２２章）（中野隆文）
（２）生体分子の形とはたらき、細胞の構築、生存原理、ゲノム情報【３週】（教科書２〜１０、１９章）（松下智直）
（３）植物の生存戦略、環境と食料問題【３週】（教科書２、１２、１３章）（野田口理孝）
（４）ウイルスと免疫、宿主と環境の相互作用【３週】（教科書２、１３、２１章）（安原崇哲）
（５）個体の発生の恒常性、脳のはたらき、再生医療【３週】（教科書１１、１３〜１８、２０章）（佐藤ゆたか）

≪筆記試験≫
第１５回　フィードバック（方法は別途連絡）

特になし

課題（50点）と期末試験（50点）で評価する。課題は、テーマごとに担当教員が指示を出す。状況によっては、期末試験を行わず課題のみの評価となる場合がある。

教科書、授業で配付した資料などの内容に関して毎回復習すること。

　理系の学生のみならず、文系の学生にむけて論理的な考え方が修得できるよう配慮しているので、ぜひ文系の学生に受講してほしい。将来、生物学を専門とする学生に限らず、工学、化学、物理学、農学、医学など、広い分野を志す学生に「生命とは何か」を理解してもらえるように内容を吟味している。

「私はいったい何者なのか？」「人間とは、人間性とは何なのか？」
誰もが一度は問うたことがあるのではないでしょうか。

自然人類学は、人間もまた一つの生物種（ヒト）であると捉えることでこの問いにアプローチする学問です。その際に重要な視点の一つが、ヒトをヒトに近縁な他の生物種と比較してみることです。前期開講の「自然人類学I」では、フィールドワークを通して分かってきた現生の野生霊長類の社会や生態、行動に関するさまざまな知見を紹介しつつ、上記の問題について考えます。

人間について知ろうとする学問の多くは、しばしば人間の特殊性を強調することが多いですが、本講義ではできる限りヒトを相対化し、他の霊長類や動物と比較することを通じて人間を知ることに繋げたいと思います。

霊長類の社会・生態・行動などに関する基礎的な知見を身につけるとともに、自分自身が属する種（ヒト）をその中に位置付けるという考え方を養う。

第1回 イントロダクション：自然における「人間」の位置（中村）
ヒトはしばしば「人間と動物」という区分で自分自身を特別視しますが、ヒトもまた一動物種です。霊長類をはじめとした他の動物との比較によって、生物としてのヒトについて考えます。

第2回 霊長類の特徴と分類（中村）
種の概念や上位分類群名など生物分類を理解する上での最低限の知識を把握し、実際に現生霊長類がどのような特徴に基づいてどのように分類されているのかについて学びます。

第3回 日本霊長類学の研究史（中村）
野生霊長類の研究は、古くから日本人研究者（とくに京都大学の研究者）が先導してきた分野です。ここでは、日本での霊長類研究史を概観し、それが現在の研究動向にどう関わっているのかを考えます。

第4回 野生霊長類の調査方法（中村）
フィールドでの霊長類調査はどういった形でなされているのでしょうか。ここでは霊長類学の調査方法についての概要を理解し、研究における方法論の重要性について考えます。

第5回 生態（田村）
すべての生物は、必ず他の生物と関わり合って暮らしています。野生の霊長類が何を食べているか、捕食者に襲われることはあるのかなどを学びつつ、それらがヒトの場合どうなっているのかを考えます。

第6回 採食技術（田村）
ヒトは食べるためにさまざまな技術を用います。ヒト以外の霊長類でも食べるためには、さまざまな形態的・行動的適応があります。道具使用なども含めて、霊長類の採食技術について考えます。

第7回 社会（田村）
霊長類の多くは社会的な生活を送ります。霊長類の社会構造・社会関係・インタラクションに関する知見を概観しつつ、ヒトの社会がどのように成立したかについて考えます。

第8回 個体の発達と生活史（田村）
発達・繁殖・出産・老化など、個体の一生の間に生じるイベントなどを学び、霊長類の中でのヒトの発達や生活史の特徴について考えます。

第9回 子育て（田村）
現代のヒト社会では、子育ては両親が揃ってやることが多く、場合によっては祖父母も子育てに協力します。他の霊長類での子育てはどうでしょうか。父親の存在なども含めて、子育てについて考えます。

第10回 攻撃性（田村）
殺人や戦争など、人間社会では「悪」が尽きることはありません。霊長類社会での殺し・暴力・ハラスメントについて検討し、人間社会では「悪」と考えられるような現象の起源について考えます。

第11回 知性（田村）
知性はヒトを特徴付ける特徴であり、また霊長類を特徴付ける特徴の一つだと考えられています。生態的知性・社会的知性・欺瞞などの例から、霊長類における知性の進化について考えます。

第12回 文化（田村）
人間の行動はしばしば生物学的にではなく文化的に決定されると言われます。ここでは、霊長類における文化的な行動の違いや社会的学習などについて学び、文化の起源について考えます。

第13回 言語（田村）
分節化された音声言語を持つことはヒト独特の特徴です。霊長類の音声コミュニケーションや身振りの研究、さまざまな言語進化仮説等について学び、ヒトの言語の起源について考えます。

第14回 霊長類の危機と保全（中村）
多くの霊長類の絶滅が危惧されており、霊長類を知ることと霊長類を保全することはもはや完全に切り離すことができません。絶滅を防ぐために身近なところで私たちができることなどについて考えます。

≪試験≫

第15回 フィードバック（中村・田村）

各回の担当者は予定です。フィールド調査の関係などで変更になる場合があります。

自然人類学IIもぜひ受講してください。
高校での「生物」の履修は不要です。授業中必要になる知識については、授業内で適宜補足します。

定期試験（筆記）で評価します。この評価は絶対評価（素点）で行います。

自分なりにノートを整理するなどして、授業中に分からなかった点をクリアにしておくとよいでしょう。

プリント等の配布はしません。自分なりに要点をまとめながらメモをとる訓練をしましょう。
写真や動画などの映像資料も極力使用して、フィールド観察から得られた結果であることを体感してもらえるようにします。

植物および小動物の生態、小動物の形態を研究する際に必要な調査手法・技法の基礎を、野外における調査、室内での作業を実践することを通じて体得する。また、得られたデータの解析をおこない、統計的な解析法を学ぶ。

野外で野生生物を扱うための基本的な心得・技術と、生態学的なデータを取ることの重要性と苦労、形態観察の初歩とスケッチ技法の習得、データを統計的に処理するために必要な知識を身につける。

京都近郊や京都大学近辺に広がる山林や京都大学構内にある緑地を実習地として、昆虫、植物、菌
類、小型脊椎動物などの生物群集に関する野外調査をおこなう。また、サンプルやデータの処理・
解析をおこない、得られた結果について考察する。
対象とする材料や実習内容は実習地における生物の発生状況などをみて、順序を変更する可能性が
ある。

第１回：ガイダンス（科目についての説明）
第２回：送粉昆虫の採集（花と訪花性昆虫の観察）
第３回：節足動物のピットフォール採集と土壌アリ類採集
第４回：外生菌根菌の多様性と生態
第５回：種子食昆虫の多様性調査
第６回：セミの抜け殻採集・同定と統計実習
第７回：脊椎動物の解剖と生体模型作成
第８回：植物園実習
第９回：吉田山・植物採集と標本作製／種数推定
第１０回：木材腐朽菌・落葉分解菌の多様性と生態
第１１回：菌類の子実体形態の多様性
第１２回：脊椎動物の外部形態
第１３回：脊椎動物の骨格系の観察I
第１４回：脊椎動物の骨格系の観察II
第１５回：フィードバック

受講希望者は、前期の授業開始日の初回までに、吉田南２号館３階生物実習室前の掲示板の指示に従い登録を行うこと。受講定員を超える受講申込があった場合は無作為に抽選を行う。
スタート時点では高校で履修する生物の知識は必要ではないが、授業中必要になる知識については、自学自習を求める。

実習への参加状況とレポートの内容で評価する。
詳細は授業で説明する。

授業外の時間を使ってのレポート作成は必要である。

野外での実習を行うことが多いので、野外での活動に適した服装（長ズボン等、スカートなどは不可）、歩きやすい靴、飲み水などを各自で準備して実習に臨むこと。
おそらく、何回かは、酷暑のなかで野外作業をすることになるので、実習参加に向けて十分な体調・健康管理をおこなってください。
学生教育研究災害傷害保険に加入の必要あり。
２〜５回は、最大で片道５００円程度の交通費を要する場所での実習を計画している。この場合の旅費は履修生個人で負担していただくことになる。

Plant ecology is fundamental to agriculture, conservation, and climate change research. This course explores key ecological principles, focusing on how light, water, nutrients, and disturbances shape plant distribution and adaptation.
Emphasizing real-world applications, students will examine crop responses to climate change, plant-microbe interactions in soil, and the impact of invasive species on agriculture. Modern tools, including genomics and ecological modeling, will be introduced to understand plant-environment interactions and support sustainable land management.
By the end of the course, students will be able to apply ecological concepts to challenges in sustainable agriculture, biodiversity conservation, and ecosystem resilience.

Upon successful completion of this course, students will be able to:

1. Explain the key ecological processes that shape plant distribution, abundance, and adaptation, with a focus on agricultural and natural ecosystems.
2. Discuss plant-environment interactions, including crop responses to climate change, plant-microbe relationships, and the ecological role of invasive species.
3. Apply ecological principles to discuss issues of sustainable agriculture, biodiversity conservation, and ecosystem resilience.

Course Schedule
1. Introduction to Plant Ecology
2. Light and Plant Growth
3. Water Relations and Drought Adaptation
4. Soils, Nutrients, and Microbial Interactions
5. Evolutionary Processes and Ecological Adaptation
6. Population Structure and Dynamics
7. Growth, Reproduction, and Flowering Regulation
8. Community Structure and Ecosystem Function
9. Competition, Resource Allocation, and Invasive Species
10. Plant-Pathogen and Herbivore Interactions
11. Disturbance, Fire, and Agricultural Resilience
12. Succession and Land Use Change
13. Landscape Ecology and Agricultural Land Management
14. Global Change and Plant Responses
≪Final Exam≫

特になし

Grading: Participation (20%), in-class practices (30%), in-class group presentation (20%) on a topic in the field of plant ecology, and an end of term exam (30%).

Students are expected to come prepared and actively participate in class activities. Each session typically includes 10-20 minutes of in-class practice, during which students write short answers to one or two questions related to the lecture content.

Open door policy during office hours, and anytime by email.

Purpose
This course will introduce the wonderful world of proteins. Proteins are a type of organic macromolecule that are fundamental building blocks of life. While we hear a lot about proteins in daily life, in ads for protein shakes and protein powders, there are a few misconceptions about why proteins are essential and how they work. The many proteins manufactured by cells perform a broad range of essential functions; they are the molecular workforce of living organisms. Proteins catalyze metabolic reactions, replicate DNA, respond to stimuli, provide movement, and much more. Here, we will explore how proteins are constructed and fold into three-dimensional shapes, the kinds of bonds that hold these folded structures together, and the immense range of proteins' roles in our life. We will also explore how proteins are purified and characterized in order to understand their structure and function.

1. Gain a deeper understanding of proteins and structural biology.
2. Appreciate the important range of roles the proteins perform in our life.
3. Be familiar with the tools for studying, characterizing, and determining the 3D structure of proteins.

The following topics will be covered during the 14 weeks of the semester. Week 15 is an exam session, and a feedback class is given at week 16.

Main topics
1. Review of basic cell biology
2. Introduction to proteins and amino acids and their vital role in the cell
3. Levels of protein structure and forces that hold proteins into their three-dimensional functional form
4. Protein synthesis in the cell and its post-translational modifications
5. Protein translocation, sorting into different organelles and degradation
6. Proteins as catalysts for cellular processes
7. Nature of proteins embedded in cell membranes and their role in signal transduction
8. Role of proteins in innate and adaptive immune response
9. DNA cloning, recombinant expression and mass production of proteins
10. Purification and overview of techniques for analyzing proteins
11. Selected methods for characterizing proteins and their function
12. Protein design and engineering
13. Tools in determining protein three-dimensional structure
14. Proteome analysis and its significance

English proficiency sufficient for understanding lectures, reading articles and texts, and participating in class discussions. A knowledge of high school biology and chemistry is also required.

Grading: Class attendance and active participation (20%), assignment and quizzes (30%), and final exam or coursework (50%).

Students should read or listen to the required pre-class materials and submit any required assignment before the class, and come to class ready to participate in class activities.

No fixed office hours. Students are requested to make appointments directly or by email.

　現代の生命科学は技術の発達により進歩して来た。必要は発明の母的に開発された技術もあれば、他分野で発達した技術を応用した場合もある。

　生命科学の歴史を技術的側面から眺める事により、生命科学の発展がどのような技術でもたらされたかを理解してもらう。この講義を聴講することで、人類が生命についての理解を深めていった歴史を追体験し、生命科学の現代的な知識を身につけることができるはずである。また、現代の生命科学の研究で頻繁に利用されている技術について、その内容を基礎から理解できるようになるはずである。

　講義は現代の生命科学を理解するのに必要な基本的な事項から丁寧に説明し、専門課程での関連科学が理解しやすいレベルにまで到達出来る様にする。一般的な生物学の講義では技術に関してあまり詳しく説明されないので、補完する講義として有用であると思われる。

　後期に開講される「先端生命科学を支える技術II」では、この「先端生命科学を支える技術I」と共通するところを含むが、より高度な内容にまで踏み込んだものとする。

現代の生物科学を技術的側面から理解できるようになる。同時に、生化学、分子生物学、細胞生物学の知識を身に付ける。

以下の内容について講義を進める。

【１．生命科学の基礎】（６回）
　・生体物質の種類と構造
　・遺伝子の実体の解明とそれに使われた技術
　・遺伝子の役割の解明とそれに使われた技術
　・生化学的手法と遺伝学的手法
【２．遺伝子工学】（５回）
　・遺伝子組換えの前史
　・遺伝子組換えに使われる技術
　・ライブラリーの概念
　・塩基配列とゲノム
　・ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）
【３．分子解析技術、および、対照実験】（３回）
　・ゲノムの改変と編集
　・タンパク質の調製と機能解析
　・抗体の性質と利用
　・蛍光の利用
　・ネガティブ対照とポジティブ対照
【４．フィードバック】（１回）

講義は、フィードバックを含めた全15回で行う。

スタート時点では高校生物の知識は必要ではないが、授業中必要になる知識については、授業内で適宜補足する。

期末試験(筆記）による評価＋授業への参加状況（60：40）

授業の資料はオンラインで配布するので、授業の内容を復習して、理解を深めていってほしい。毎回の講義で知識を蓄積していく形の講義のため、途中が抜けると、その先の内容を理解するのが難しくなる場合がある。欠席した場合は、欠席した回の授業の資料を読んで、授業内容を理解しておくこと。

文系の学生でも理解できるように、基礎的な事項から説明する。少しずつ知識を積み上げて行く形の授業なので、毎回出席することが望ましい。わからないことについては、積極的な質問を期待する。前の授業の内容であっても、欠席等でわからないところがあったら質問を歓迎する。

生物の形態、分類、生態などの観察や調査、生体内の分子や細胞内小器官に関する実験を通して、様々な生命現象や自然環境についての視点を養うことを目的とする。微生物や菌類から被子植物や昆虫まで、幅広い分類群の生物を実際に手にとって扱う体験を得ることも重要な目的である。

生物学の研究において不可欠である基本的な実験操作のいくつか（形態の観察スケッチ、手作業による組織解剖細胞の取り扱い、DNAの取り扱いと分析など、顕微鏡の操作、形態標本の作製など）を自在に駆使できるようになる。

各回、違ったテーマの実習を行い、それに対する討論、レポート作成を行う。様々な生物について生態学、形態学、分子細胞生物学などの手法で学び、総合的に生命現象を理解する。
初回は、レポートの書き方や実験についての留意事項を説明する。

課題の内容は以下を予定している（数字は順番ではない）。2回目以降の日程については、初回のガイダンスで伝える。天候や生物の発生状況により、実習の内容が前後する可能性がある。野外の調査地が集合場所となる週については、事前に教員からの指示がある。

1．ガイダンス（実験実習における安全対策・実験器具の取扱・レポートの書き方・野外実習の心得など）
2．小動物の形態観察・標本作製・解剖・同定
3．昆虫の採集・標本作製と形態観察
4．植物の分類と形態
5．植物の葉の形態
6．河川環境調査の基礎技術（渓流の水生昆虫群集調査）
7．菌根・子実体による菌類同定法
8．タンパク質の電気泳動
9．緩衝液などの試薬の調製方法
10．DNAの抽出
11．遺伝子配列解析
12．微生物（細菌・藻類）の採集・分離と観察
13．微生物の培養（大腸菌の生育測定）
14．光合成色素の分離
15．フィードバック

高校等での生物の履修経験は必要ない。
受講希望者は、前期開講前に、履修登録とは別に、吉田南2号館2階もしくは3階の生物実習室前掲示板の指示に従い登録を行うこと。受講定員を超える受講申込があった場合は無作為に抽選を行う。
野外での実習活動を行うことを予め了承して頂く必要がある。野外での実習を行うことが多いので、野外活動に適した服装（長袖長ズボン歩きやすい靴など）と飲み水などを各自で準備して実習に臨むこと。

実習への参加状況、平常点評価（実習への取り組み方などに基づく）、レポートの成績の３点で評価する。詳細は初回授業にて説明する

授業外の時間を使ってのレポート作成は必要である。

学生教育研究災害傷害保険に加入していることが必要である。１〜３回は、最大で片道５００円程度の交通費を要する場所での実習を計画している。この場合の旅費は履修生個人で負担していただくことになる。何回かは、酷暑のなかで野外作業をすることになるので、実習参加に向けて十分な体調健康管理をおこなうことが求められる。
文系の学部に所属する学生にも学習しやすい内容であるので、積極的に履修して欲しい。

生物の形態・分類・生態などの野外観察や調査、そして生体内分子や細胞小器官に関する初歩的な分子細胞生物学実験を通して、様々な生命現象や自然環境についてのマクロとミクロの両者の視点を養うことを目的とします。また、微生物、植物、菌類、そして昆虫など、幅広い分類群の生物を実際に手にとって扱う体験を得ることも重要な目的です。ミクロな細胞生物学実験やフィールドワークを通して、「知る」「実験する」「考える」を繰り返すことで、これまで知らなかった世界を「見る目」をぜひ養ってください。

生物学の研究において不可欠である基本的な実験操作のいくつか（形態の観察・スケッチ、細胞の取り扱いと培養、顕微鏡の操作、形態標本の作製、DNAの取り扱いと簡単な分子細胞生物学実験）を駆使できるようになる。

生物学に関する多岐にわたるテーマの実習を行い、それに対する討論やレポート作成を行う。様々な生物について生態学、形態学、分子細胞生物学などの手法を学び、総合的に生命現象を理解する。初回は、レポートの書き方や実験についての留意事項を説明する。

課題の内容は以下を予定しているが、この順番通りに進むわけではない。２回目以降の日程については、初回のガイダンスで伝える。天候や実習の進行状況により、実習の内容が前後する可能性がある。野外の調査地が集合場所となる週については、事前に教員からの指示がある。

第1回 実習のガイダンス(担当：加藤・東樹・古谷)
第2回 培地や緩衝液などの試薬の調製・顕微鏡操作法(加藤・古谷)
第3回 植物の多様性:採集・形態観察【野外調査】(東樹)
第4回 微生物の培養、電気泳動法(加藤・古谷)
第5回 細胞形態・細胞小器官の観察・DNAデータベース使用法(加藤・古谷)
第6回 里山昆虫の多様性:採集・形態観察【野外調査】(東樹)
第7回 原核生物（特にビフィズス菌）の遺伝子型と表現型I(加藤)
第8回 原核生物（特にビフィズス菌）の遺伝子型と表現型II(加藤)
第9回 原核生物（特にビフィズス菌）の遺伝子型と表現型III(加藤)
第10回 河川水生生物の多様性:採集・形態観察【野外調査】(東樹)
第11回 真核生物（特に酵母）の遺伝子型と表現型I(古谷)
第12回 真核生物（特に酵母）の遺伝子型と表現型II(古谷)
第13回 真核生物（特に酵母）の遺伝子型と表現型III(古谷)
第14回 菌類（きのこ）の多様性:子実体の採集・ 形態観察【野外調査】(東樹)
第15回 フィードバック

スタート時点では高校生物の知識は必要ではないが、授業中に必要になる知識については、授業内で適宜補足する。

受講希望者は、初回授業の前に、履修登録とは別に、吉田南2号館2階もしくは3階の生物実習室前掲示板の指示に従い受講申込を行うこと。受講定員を超える申込があった場合は、事前に教職員が履修許可者の抽選を行う。

野外での実習活動を行うことを予め了承して頂く必要がある。野外での実習を行うことが多いので、野外活動に適した服装（長袖・長ズボン・歩きやすい靴など）と飲み水、虫除けスプレーなどを各自で準備して実習に臨むこと。

実習への参加状況、平常点評価（実習への取り組み方などに基づく）、レポートの成績の３点で評価する。詳細は初回のガイダンスで説明する。

（予習）配付された資料について、「知らない言葉」があれば調べておく。不明な点はメモしておき、授業中もしくは授業後に教員に質問して解決すること。
（復習）学んだ事や実験の内容を記録し、次の週に提出するレポートに活用する。その際に、自分で調べて不明な点があれば、質問の文章を書いておき、教員と一緒に考えることも有用である。

学生教育研究災害傷害保険に加入していることが必要である。
何回かは、酷暑のなかで野外作業をすることがあるので、実習参加に向けて十分な体調・健康管理をおこなうことが求められる。
文系の学部に所属する学生にも学習しやすい内容であるので、積極的に履修して欲しい。
２〜３回は、最大で片道５００円程度の交通費を要する場所での実習を計画している。この場合の旅費は履修生個人で負担していただくこととなる。

各教員のオフィスアワーの詳細については、KULASISで確認してください。

【講義全体に関する問い合わせ先】
加藤紀彦：tkatoh@lif.kyoto-u.ac.jp

“What is life?” - This fundamental question serves as the starting point for a journey into the nature of living systems. This course explores the nature and diversity of life, from its origins to its future possibilities. Combining microbiology, genetics, physiology, and biotechnology, students will gain a broad and interdisciplinary understanding of what life is, how life functions, how simple cells evolve into complex organisms, how complex organs function, and how modern science is engineering life through synthetic biology. Finally, we will also discuss the ethical, legal, and social implications of future forms of life.
This course is designed for anyone interested in biology, not just life science majors. Through lectures, discussions, and a final presentation, students will develop critical thinking, ethical reasoning, and scientific literacy.

In addition to 14 lectures, four seminars are offered—
Week 1-7, students choose: “Microbe world - It's a bug's life” or “3D modeling and animation”
Week 8-14, students choose: “Brain function” or “Design a New Protein”.
Students are divided into two groups and will take two different seminars, one in each half of the course.

演習については、4つのセミナー（前半：Microbe world - It's a bug's life，3D modeling and animation、後半：Brain function, Design a New Protein）が行われる。受講者は2グループに分かれ、前半7週と後半7週に異なるテーマで2つの演習を受講できる。


○ Integrated Course Classification: [Science / Science]
This classification applies to courses in which both the primary and secondary themes have a strong emphasis on the natural sciences.
○統合型複合科目分類【理・理】
主たる課題について理系分野の要素が強く、副たる課題についても理系分野の要素が強いと考えられるもの

1. Understanding of Basic Biology and Biotechnology
2. Gaining Practice in Scientific Expression (Graphic and Oral)
3. Understanding the basics of microbiology, genetics and developmental biology
4. Understanding of How the Brain and Muscles Work Together to Control Movement
5. Understanding the human body as an integrated system within a dynamic biological and metabolic environment
6. Understanding of Ethical Issues Related to Biomechanical Enhancement & Biorobotics
7. Understanding of Basic 3D Biological Modeling and Animation
8. Understanding of Biotechnologies to Create Life: from the Design of New Proteins to Artificial Cells
Students will gain fundamental knowledge through lectures and then deepen their understanding in seminars by applying concepts in discussion and problem-solving activities.

（In this course, students will learn through a combination of lectures and small-group seminars. Attending only the lectures or only the seminars will not be sufficient to achieve the learning objectives. Please be sure to attend the first class, as students will be divided into seminar groups at that time./この授業では、講義と少人数演習を併せて学びます。講義のみ、少人数演習のみの出席では授業の到達目標に達しません。なお、講義の初回授業において少人数演習のグループ分けを行いますので、必ず出席してください）

[Lecture] Thu 3rd period. （Classroom :共東32）
Class1: Introduction of course “From the Origin of life to Future life
The coordinator and all lecturers introduce themselves and their contributions to the course. The purpose of the course, learning objectives, and evaluation will be explained. The summary of the content covered by each instructor will be introduced. Students will be divided into four small-group seminars and will select two seminars to attend:

Section 1: “What is life?” understanding Simple life (Lecturer: Minsoo KIM)
(Overview)
Exploring the fundamental characteristics of simple life forms such as bacteria, viruses, and archaea, providing insight into how life originated and evolved in diverse environments.
(Schedule and Contents)
Class2: The origin of life and simple organisms: How did life begin? What is the definition of a living organism? What is the RNA world hypothesis? (Minsoo KIM)
Class3: Basic life forms: Understanding the biological differences among microorganisms such as bacteria, viruses, and archaea, and exploring the adaptive strategies of extremophiles. (Minsoo KIM)

Section 2: Building cells and bodies (Lecturer: Peter CARLTON)
(Overview)
Basics of genetics, cell biology and developmental biology through the lens of model organisms.
(Schedule and Contents)
Class 4: Fundamental components of living systems: DNA, RNA, proteins, membranes, and cells
Class 5: Model organisms: How C. elegans, Drosophila, mice and other organisms illustrate fundamental biology
Class 6: Genetics: the journey of genes through inheritance, mutation, recombination, meiosis, and evolution
Class 7: Development: how does a single cell grow into a complex organism?
Middle term evaluation

Section 3: Life in motion and mind: Action, Energy and Intelligence (Lecturer Fabian RAUDZUS and Yan LUO)
(Overview)
Exploring how organ systems work together to sustain life and maintain internal stability. Investigating the physiological basis of movement (Muscle movement and Sport), energy utilization (nutrition and metabolism), and Brain function.
(Schedule and Contents)
Class8: How the Human Body Works: Organ Systems and Homeostasis (Yan LUO)
Class9: Brain function (Fabian RAUDZUS)
Class10: Muscle movement (Fabian RAUDZUS)

Section 4: Future life and Biotechnology: How we might create or reprogram life
(Lecturer: Giovanni BRANDANI and Todd PATAKY)
(overview)
Engineering biological systems at micro- and macro-levels. Micro-level: Artificial cells and synthetic biology, engineered bacteria, designed proteins and future applications in health and environment. Macro-level: Ethical & social issues associated with biomechanical enhancement and biorobotics
(Schedule and Contents)
Class11: Synthetic Biology (Giovanni BRANDANI)
Class12: Protein Design (Giovanni BRANDANI)
Class13: Biomechanical Enhancement & Biorobotics: technology and ethics (Todd PATAKY)

Class14: Student poster presentations and discussion
Students will give poster presentations and engage in discussions based on the assignments from previous lectures.
Class15: Feedback

［Seminars］
Students choose one seminar from the first half of the course and one from the second half.
Students choose:
Week 1-7: “Microbe world - It's a bug's life” or “3D modeling and animation”

Seminar1. Thu 5th period. （Classroom :1共24）
Title: Microbe world - It's a bug's life
By Minsoo KIM, Yan LUO

(Overview and purpose of the course)
This course explores viruses, bacteria, and the interactions between microorganisms and their host cells. Students will learn to explain the roles of microbes in health and disease, understand the social impact of infectious diseases, and creatively express scientific knowledge through art-based presentations. The course also introduces methods for translating scientific concepts into visual communication and provides basic training in graphic design tools.
It complements the " “What is life?” understanding Simple life " block of the main course.

(Course schedule and contents)
Class1: Introduction to Microbes and host interaction: Overview of host-microbe interactions, including Brain-Gut and Gut-Liver-Immune cell axis
Class2: Microbiota and their metabolites: Functions of microbiota and their biochemical products in the host
Class3: Microbiota and Health: From Research Findings to Health Claims
Class4: Pathogenic Bacteria and Horizontal Gene Transfer: Mechanisms of bacterial pathogenicity and gene transfer among microbes
Class5: Virus: Biology of viruses and their interactions with hosts
Class6: Microbial diseases: Biology, Management, and Societal Impact
Class7: The Good and the Bad of Microbes: Group discussion, Graphic design
Details on feedback will be announced separately during class.

Seminar 2. Thu 5th period（Classroom : 1共25(LL)）
Title:　3D modeling and animation
By Todd PATAKY
(Overview, purpose of the course, and Class activity)
Fundamentals of 3D modeling and animation, applied to molecules, virus and cell visualizations.

(Course schedule and contents)
Class1: Fundamentals I: 3D modeling
Class2: Fundamentals II: Animation & rendering
Class3: Modeling I: Molecules
Class4: Fundamentals III: Materials and lighting
Class5: Modeling II: Viruses
Class6: Fundamentals IV: Geometry nodes
Class7: Modeling III: Microvilli
Details on feedback will be announced separately during class.

(Course requirements, Textbooks, References, Study outside of class: If you have, option): Electronic materials including video tutorials will be distributed online.

Students choose:
Week 8-14: “Brain function” or “Design a New Protein”

Seminar 3. Thu 5th period. （Classroom :1共24）
Title: Brain function
By Fabian RAUDZUS
(Overview, purpose of the course, and Class activity)
This course introduces the basic principles of how the brain and muscles work together to control movement. Students will learn about neurons, neurotransmitters, muscle structure, and the effects of hormones and nutrition on muscle function. The purpose is to build a foundational understanding of the biological mechanisms behind human movement and adaptation to training.
Classes include short lectures, visual explanations, and group discussions to help students connect biological concepts with real-life examples such as exercise, recovery, and learning new motor skills. It complements the "Life in Motion and Mind" block of the main course.

(Course schedule and contents)
Class 1: Introduction to the Brain— Muscle System and Movement
Overview of how the brain and muscles work together to produce movement, basic concept of neural control.
Class 2: Neurons and Neural Communication
Structure and function of neurons; how electrical and chemical signals transmit information in the nervous system.
Class 3: Action Potentials and Synaptic Transmission
Mechanisms of action potential generation; how synapses and neurotransmitters enable communication between neurons.
Class 4: Muscle Cells and Mechanisms of Contraction
Structure of muscle fibers and sarcomeres; how muscle cells shorten to produce force.
Class 5: Neuromuscular Junction and Motor Control
How neurons communicate with muscles through neurotransmitters; coordination of movement by the nervous system.
Class 6: Hormonal and Nutritional Regulation of Muscle Function
Roles of hormones and nutrition in muscle growth, repair, and energy balance.
Class 7: Neural and Muscular Adaptation to Training
How exercise leads to changes in neural control and muscle structure; introduction to plasticity and recovery mechanisms.
Details on feedback will be announced separately during class.

(Course requirements, Textbooks, References, Study outside of class, If you have):
Weekly revision of the class materials is required.

Seminar 4. Thu 5th period（Classroom : 1共25(LL)）
Title: Design a New Protein
By Giovanni BRANDANI
(Overview, purpose of the course, and Class activity)
Proteins are the language of life. In this seminar course, students learn how to speak this language: recognize and predict the structure of proteins, understand their function, and design new proteins. This will be an opportunity to explore the use 3D modelling and 3D printing for scientific communication: 3D modelling will help us to understand how proteins are built and how they work, and each student will have their newly designed protein 3D printed.

(Course schedule and contents)
Class 1. “Letters and Words” - proteins as the language of life, made of amino acid letters and secondary structure words.
Class 2. "Sentences" - how protein folding into specific structures allows them to acquire meaning.
Class 3. "Meaning" - protein structure-function relationships.
Class 4. "Evolution" - how nature designs functional proteins over the course of evolution.
Class 5. "Design" - how evolution can teach us how to design new proteins.
Class 6. Individual projects: design a new protein with a specific function.
Class 7. Individual projects: build a computer model of your protein design for 3D printing
Details on feedback will be announced separately during class.

特になし

Lecture(50% of final grade): Class attendance and active participation (40%), Homework (20%), Poster Presentation (40%)

Seminar(50% of final grade):Students take two seminars. Evaluation criteria may vary slightly by group and will be explained by each seminar instructor during the first class.
・Seminar A & B: Class attendance and active participation (20%), Assignments (40%), Final Presentation (40%)
・Seminar C & D: Class attendance and active participation (40%), Assignments (20%), Final Presentation (40%)

Final Grade = Lecture (50%) + Average of Two Seminars (50%)

To achieve the course goals, students read the recommended lecture materials before the class and review the course handouts.

No formal office hours, the instructors are available by appointment to meet with students. We expect active participation in class.

Due to character limits on official documents such as transcripts, the English course title "Integrated Liberal Arts and Science with Small Group Seminars" is abbreviated as "ISS."
Please note that the same restriction applies to E2 course titles on KULASIS, where the title is also abbreviated as "ISS."
成績証明書等では、表示文字数の制約上、英文科目名「Integrated Liberal Arts and Science with Small Group Seminars」が「ISS」と略記されます。
なお、E2科目名についてはKULASIS上も同様の制約がかかり、科目名が「ISS」と略記されていますので、ご注意ください。

「認知神経科学」や「神経心理学」と呼ばれる研究分野では、ヒトの脳機能と行動、ならびにそれらの問題（精神疾患などの脳の機能障害）を、非侵襲な脳活動計測技術などを含め、様々な手法を用いて研究する。本講義では、ヒトの脳機能の各要素について、関連する研究法や最新の研究トピックを含め概説する。

ヒトの脳機能と脳活動の計測技術の基本的事項、ならびにそれらに関連する最新の研究について理解する。

以下のトピックについて講義を行う。トピックの順番の変更や、進捗に応じて内容の変更の可能性あり。

１． 脳の基礎 〜解剖・生理・化学〜 (後藤)
２． 脳の研究方法 〜脳活動測定と因果研究〜 (後藤)
３． 聴覚脳 〜聴知覚と音声処理〜 (西田)
４． 視覚脳 〜視知覚と物体認知〜 (西田)
５． 空間脳 〜視空間注意と認知地図〜 (熊田)
６． 言語と数理脳 〜音声・単語・数の理解〜 (熊田)
７． 運動脳 〜運動の生成と制御〜 (後藤)
８． 記憶脳 〜学習と記憶〜 (後藤)
９． 実行脳 〜実行機能と高次脳機能〜 (後藤)
１０． 感情脳 〜感情の生成と認識〜 (後藤)
１１． 社会脳 〜社会行動と他者の心の理解〜 (後藤)
１２． 欲求脳 〜食欲と依存症〜 (後藤)
１３． 発達脳 〜脳の発達と行動の遺伝〜 (後藤)
１４． 病態脳 〜精神疾患とその治療〜 (後藤)
１５．　フィードバック (後藤・西田・熊田)

生物学を勉強したことのない人も対象にしています。理系文系を問いません。

定期試験（筆記）で評価する。３分の２以上の出席を必須とするので、毎回の出席時に必ず出席登録すること。

配布資料に各自で目を通しておくこと。

教室定員内に収まるように履修人数制限を行います。

　博物誌とは、自然界の事物や現象を総合的に記述した書物で、今で言う百科事典に相当します。その書物が書かれた時代の人々が自然物をどのようにとらえていたかが反映されていました。こういった博物誌が元になって博物学という学問が発展したのですが、知識が集積され正確さを増すようになると、より専門化して様々な分野に別れて発展していきます。現在では人類学、民族学、動物学、植物学、地質学、天文学などに細分化されています。
　この講義では、ヨーロッパや東アジアにおける博物誌とそこから発展した博物学の歴史を紹介し、日本における博物学の歴史を解説します。

文献史料の原典に触れつつ、人間が自然物をどのように理解しようとしてきたかを考察し、自然史に関する正確で幅広い知識を獲得する。

第１回：博物学と博物誌
第２〜４回：ヨーロッパの博物学
第５〜６回：東洋の本草学
第７〜１０回：日本の博物学
第１１〜１３回：博物学から自然史学へ
第１４回：現代の博物学と博物館
《期末試験》
第１５回．フィードバック

　高校で生物と地学を履修している方が理解しやすいが、履修していなくても興味があれば問題は無い。

講義後のレポート（5回、各10点），試験（50点）により評価する。

最初の授業で、様々な博物誌や民俗誌などを紹介するので、自分が興味を持った分野や出身地に関連する民俗誌などを読んで、博物誌全般に関する理解を深めること。

霊長類学は、ヒトを含む300種以上の霊長類を対象とした自然科学である。われわれヒトの進化や生物学的特性を理解するためには、霊長類のくらし、からだ、こころ、ゲノムといった特性とその多様性や進化を知る必要がある。そのためには、フィールドから実験室まで、非常に多種多様なアプローチが必要である。霊長類研究は、動物学やゲノム科学、認知科学、脳・神経科学、獣医・医科学、古生物学など、さまざまな研究領域にわたっており、他の動物群の研究に類を見ない。また、iPS細胞や情報科学、地球科学など、新たなアプローチを次々と取り入れて新たな地平を開拓している。そんな進取の気概に富んだ霊長類学のこれまでの成果や、現在進行形の最新の研究をもとに、霊長類のさまざまな生物学的特性を知り、ヒトの進化や特性を理解する力を身につけてもらうことが本授業の目的である。研究アプローチごとに分り易く授業することで、霊長類の生物学的特性を幅広く理解できるようにしている。本授業では、霊長類の脳神経科学、認知科学、社会学・生態学に関する講義を行う。より包括的な理解のために、後期開講の「霊長類学入門II」を合わせて受講することを推奨する。

霊長類のさまざまな生物学的特性を知り、それをもとに、ヒトの進化や特性について理解する力を身につけることを目標としている。

講義はフィードバックを含む全15回で行われる


認知科学(足立幾磨)
こころの進化を探る「比較認知科学」という観点からヒトを含む霊長類・哺乳類の多様なこころのあり方について概説する
4/9 こころの進化を探るー比較認知科学という学問ー
4/16 チンパンジーの認知科学
4/23 言語の進化
4/30 社会的知性の進化
5/7 発達するこころの進化─比較認知発達─

社会生態学(半谷吾郎)
霊長類の野外研究の成果から、社会、生態、ほかの生物との関係、保全について考察する。
5/14 霊長類の社会
5/21 霊長類の性行動
5/28 霊長類の採食生態
6/4 霊長類とほかの生物の関係
6/11 霊長類の保全

脳神経科学(網田英敏)
サルを対象にした研究で得られた知見を中心に、ヒトを含む霊長類の脳の構造や機能について概説する。
6/18 霊長類の行動から知能を探る
6/25　脳の構造からたどる霊長類の進化
7/2　霊長類における知・情・意の脳科学
7/9　霊長類脳研究の最前線

7/16　予備日

7/23 試験日
7/30　フィードバック日

特になし

全講義終了後に、小論文形式の筆記試験を行います。担当教員3名がそれぞれ事前に課題を出し、そのうちのひとつを選んで試験当日に解答してもらいます。解答の下書きや資料類の持ち込みは認めません。
評価は筆記試験の結果にもとづいて行います。出席は毎回取ります。出席点は評価には加えませんが、3分の１を超えて欠席した場合は不合格とします。

講義ごとに講義のポイントを整理しておき、講師が紹介する本や映像について自主学習することを推奨する。より包括的な理解のために、後期開講の「霊長類学入門II」を合わせて受講することを推奨する。

質問などは、講師に直接尋ねるか、メールで問い合わせてください。講師のメールアドレスは、講義の際に知らせます。

Biology has become a data rich science. Once lagging behind physicists for many years, biologists are now accumulating large amounts of quantitative data from DNA and protein sequence (genome projects) to large scale analysis of the expression of proteins and metabolites and their interactions. Consequently, numerous databases and resources have emerged to organize, distribute, and make possible the analysis of this huge amount of data.

In this course students will learn about common types of biological data that are rapidly accumulating and the related databases. They will learn to use some powerful online databases and tools that do not necessarily require programming skills. Students will use those tools to analyze DNA and protein sequences, visualize the outcome of large-scale experiments and biological networks, and learn how they can be used to derived knowledge and understanding about the system under study.

By the end of this course participants should be able to:
- Understand and explain some of the common types of quantitative biological data
- Find and analyze DNA or protein sequences using different databases, repositories, and tools
- Exploit linked resources to expand knowledge across data types and resources
- Explore the genome and metabolic network of model organisms
- Analyze data from a model organism of choice to answer particular biological questions
- Gain better understanding of a biological systems through data analysis and interpretation

The following topics and their feedback will be covered over the course of 14 classes, not necessarily in that order:

Week 1 Guidance
Week 2 Biochemistry and biomolecules review
Week 3-4 Genomic and proteomic analysis methods and data
Week 5 Introduction to PubMed and sequence databases
Week 6-7 Introduction to sequence analysis using BLAST
Week 8-9 The UniProt database (features, tools, analysis)
Week 10 The KEGG database (features, tools, analysis)
Week 11 The Biocyc and Ecocyc databases (features, tools, analysis)
Week 12-13 Introduction to biological network analysis
Week 14 Project presentation
Week 15 Final examination
Week 16 Feedback

The course is targeted to beginners. A basic familiarity with biomolecules and cell biology is desirable but not essential.
Students should bring a computer to class to complete in-class exercises and tutorials as well as homework assignments.

20% Class attendance and participation
40% In-class exercises and homework assignments
20% Final examination
20% Project

Out of class activities will mainly be for assigned readings and homework assignments and for working on a project. Students should expect to spend about 1-2 hours per week preparing for the class and completing assignments.

Announced during class.

脊椎動物を題材として自然界に存在する動物の多様性の実態を紹介し、その意義を理解することを目的とする。

脊椎動物の多様性の実態、進化史について理解して、その意義を理解する。

以下の項目について授業をする予定である。
　第１回：イントロダクション
　第２回：生命の起源と進化
　第３回：系統分類学の基礎
　第４回：無顎類
　第５回：軟骨魚類
　第６回：硬骨魚類１（条鰭類１）
　第７回：硬骨魚類２（条鰭類２）
　第８回：硬骨魚類３（肉鰭類）
　第９回：両生類１（系統と進化）
　第10回：両生類２（多様性と自然史）
　第11回：爬虫類１（系統と進化）
　第12回：爬虫類２（多様性と自然史）
　第13回：鳥類
　第14回：哺乳類
　第15回：フィードバック

・高校で生物を履修しなかった者、文科系学生にも理解できる内容なので、履修要件はとくにない。ただし、講義に関連したテーマを扱う生物学実習Iや同IIの履修も、理解を深める上で役に立つので推奨する。

・令和7年度までに「動物自然史II」を受講して単位を取得していた学生は令和8年度以降に本科目「動物自然史」の受講は認める。

・令和7年度までに「動物自然史I」を受講して単位を取得していた学生が令和8年度以降に本科目「動物自然史」の受講は認めない。

平常点（授業への参加と参加状況）とレポート試験の結果による。その評価方法や比率などは初回授業にて説明する。

授業前には授業内容の動物群や分類群の概要を調べ学習しておき、授業後は授業の要点を整理して復習することが望ましい。

オフィスアワーは設けない。相談や質問がある際には、メールで事前にアポイントをとることが望ましい。

Welcome to molecular biotechnology! In this class, we’ll start right from the basics. Think high-school chemistry level and slowly build our way up. Step by step, we’ll go from DNA and proteins to the fascinating tools and techniques behind today’s biotech. No need to worry if some classmates already know a lot; we all begin from the same starting line.

Before each class, you’ll watch a short LMS/GoogleDrive lecture at home. That way, when we meet in class, we can zip through a quick English summary and spend our time talking, discussing, and solving problems together.

We’ll also do some hands-on activities and look at real-world examples, so you don’t just learn the science; you see how it’s used to shape the world around us.

By the end of the course, you should be able to:

Understand and describe how DNA and genes are organized and controlled.

Explain basic molecular biology methods, including recombinant DNA and how proteins are made.

Imagine how these methods could be used in examples from microbes, plants, or animals.

Think about and discuss the social, ethical, and bioethical issues in biotechnology.

Join simple debates on the risks and benefits of things like gene therapy, regenerative medicine, or transgenic organisms.

Practice critical thinking and problem-solving by connecting biotechnology ideas to real-life examples and case studies.

Week 1: Introduction to Molecular Biotechnology

* Definitions and the need for biotechnological innovations in today’s world
* History and role of molecular biotechnology, addressing potential issues
* Overview of fields and subfields within molecular biotechnology
Key applications of molecular biotechnology (selected examples)

Week 2: Nucleic Acids and Gene Expression

* Basic structure of DNA and RNA
* Central dogma of molecular biology
* Principles of gene expression
* Protein translation at the ribosome

Week 3: Genomes and DNA Replication

* Genome organization within chromosomes
* Prokaryotic vs. eukaryotic genomes, genome composition, and complexity
* DNA replication, concluding the central dogma and exploring gene structure

Week 4: Epigenetics and Gene Regulation

* Chromatin conformation and epigenetic modifications
* Transcriptional regulation of gene expression
* mRNA modifications, miRNA/siRNA, gene silencing, and siRNA-based drugs

Week 5: Cloning and Gene Expression Control

* Translational and post-translational regulation of gene expression
* Molecular cloning I: biotech methods for DNA analysis
* Molecular cloning II: plasmid components and restriction enzymes

Week 6: Recombinant DNA and Library Construction

* Sticky-end DNA cloning
* Applications of recombinant DNA technology in transgenic animals and plants
* Genomic and cDNA libraries, hybridization techniques (Southern Blotting, cDNA library screening)
* PCR and its invention by Karry Mullis

Week 7: DNA Sequencing and Hybridization

* DNA microarray and Yeast Two-Hybrid (Y2H) techniques
* Importance of DNA sequencing
* Sanger sequencing (di-deoxy NTPs)
* Southern and Northern blotting, In-situ hybridization

Week 8: Genomics and Recombinant Proteins

* RT-PCR and In-situ hybridization
* Genomics, personalized medicine, bioinformatics, AI
* Recombinant proteins
* Expression of target genes in prokaryotic cells

Week 9: Microbial Biotechnology and Protein Purification

* Overview of microbial biotechnology
* Protein extraction and purification techniques
* Chromatography methods (gel filtration, ion-exchange, affinity chromatography)
* Industrial applications: composting and other microbial biotechnology examples

Week 10: Microbial Applications and Diagnostics

* Applications of bacteria and yeast in biotechnology
* Microbial genomics and diagnostics, SDS-PAGE, Western blotting, antibodies
* Microbial detection methods (ELISA, PCR, hybridization)
* Production of therapeutic proteins and vaccines

Week 11: Microbial Enzymes and Biopolymers

* Microbial enzymes and their engineering for biotechnological applications
* Strategies for antibiotic development and studies
* Commercial biopolymers

Week 12: Animal Biotechnology

* Introduction to animal biotechnology and transgenic animals
* Creating transgenic animals using retrovirus techniques
* Cloning and applications of transgenic animals

Week 13: Transgenic Plants

* Methods and applications of transgenic plants
* Further exploration of transgenic plant technology

Week 14: CRISPR/Cas9 and the Future of Biotechnology

* Basics of CRISPR/Cas9 technology
* Applications: gene knockouts, base-editing, and current advances in CRISPR
* Review of the semester's key concepts

Week 15: Feedback and Review

* Course wrap-up, feedback session, and open discussion on examination results and final course insights.

特になし

Class Attendance and Participation (30%): You will get points for being present, taking part in discussions, working in groups, and giving short presentations in class.

Weekly Quizzes (30%): Each week there will be an online quiz (using MS Forms) about what we learned the previous week. The quizzes themselves are not graded by score, but your effort in completing them and how you join the class discussions about them will count toward your grade.

Final Exam (40%): At the end of the course, there will be one exam that covers everything we studied.

Before each class, please review the handouts and watch the videos uploaded to LMS/GoogleDrive. This preparation will help you understand the short class summary and take part in discussions more easily.

Each week, you will:

* Watch the videos.
* Do the assigned readings (from the handouts).

Think about the discussion questions to prepare for class.

Weekly quizzes and your participation in class will help check how well you are following the material.

Office Hours: I am happy to talk with you anytime. Please send me an email first before coming to my office or before setting up an online meeting (Zoom, etc.). Don’t worry about the reason - whether it’s about class, the homework, or even if something just feels unclear - I’m here to help, so please don’t be shy to contact me.

The purpose of this course is to provide fundamentals of current biology, in particular focused on micro-level biology below the cell level with an "Essential Cell Biology", which is a university level standard textbook. Students will learn the functions of characteristic molecules of life such as DNA, RNA and proteins in the cell. Furthermore, how the structural features of these molecules contribute their respective functions will be discussed. This course will also cover the relevance between the functions of these biological molecules and various life phenomena at the cell or individual organism level.

【内容説明】この授業の目的は、大学レベルの標準的な教科書である 「Essential cell biology 」を用いて、現代生物学の基礎、特に細胞レベル以下のミクロレベルの生物学に焦点を当て学ぶことである。DNA、RNA、タンパク質といった生命を構成する特徴的な分子が細胞内でどのような働きをしているのかを学ぶ。さらに、これらの分子の構造的特徴が、それぞれの機能にどのように寄与しているかについても議論する。また、これらの生体分子の機能と細胞や生物個体レベルでの様々な生命現象との関連についても取り上げる。

This course will provide a fundamental understanding of molecular and cell biology.
Students will be able to explain how the cell is organized and how it functions in English.

1. Cells: The Fundamental Units of Life
2. Chemical Components of Cells
3. Protein Structure and Function
4. DNA Replication, Repair, and Recombination
5. From DNA to Protein: How Cells Read the Genome
6. How Genes and Genomes Evolve
7. Membrane Structure
8. Transport Across Cell Membranes
9. Energy Generation in Mitochondria and Chloroplasts
10. Intracellular Compartments and Protein Transport
11. Cell Signaling and Cytoskeleton
12. The Cell Division Cycle
13. Sexual Reproduction and the Power of Genetics
14. Cellular Communities: Tissues, Stem Cells, and Cancer
≪A final written exam≫
15. An Oral exam and feedback

This course is open to all students, BUT it is recommended that students have at least a high school "basic biology" level of knowledge.

Class attendance and active participation (20%), weekly small tests (30%), a final written exam (25%) and an oral exam (25%).

Reading the textbook before the lecture will help the students to understand the lecture.
Students should review the textbook after the lecture and answer the questions provided.

Contact: mizuki.takenaka@pmg.bot.kyoto-u.ac.jp
Any questions and requests are welcome by prior arrangements via E-mail.

In the history of the earth (4.6 billion years), life has diversified from simple unicellular organisms into a myriad of different organisms including human beings since it appeared 3.8 billion years ago. This course will explain how living creatures have diversified from these simple origins. We will also examine the biology of individual organisms and explain the formation of ecological communities and ecosystems. This class discusses basic principles of biology and is suitable for students who have not previously studied biology.

An introductory course that mainly deals the evolution of biological diversity, the biology of individuals and groups. Having completed the course, students will have a basic understanding of the evolution of biological diversity and the mechanisms by which diverse species coexist.

The following subjects will be held for 2-5 weeks each. The items in [] are the main items.
(1) The history of life
We will systematically examine the origin and evolutionary history of life on Earth, and the systematic evolution and diversification of organisms. The latest knowledge about the classification system is also introduced. [The origin of life, prokaryotes, eukaryotes, intracellular symbiosis].
(2) Animal behavior and physiology
We will examine the diverse adaptive animal behavior patterns and physiological characteristics of organisms in temporally and spatially variable environments. [Adaptation, sexual selection, homology, the evolution of altruistic behavior, homeothermic animals, variable temperature animals, temperature acclimation, and homeostasis].
(3) Ecology of groups and communities
Ecology and evolution of organisms the adaptation of organisms to the environment is explained based on genetic and evolutionary mechanisms. We will explore the ecology of populations, communities, the structure and function of ecosystems, ecological niches, and the basis and function of biodiversity. [Genetic systems, evolutionary mechanisms, natural selection, adaptation, life history, individual group dynamics, interspecies relationship, biological communities, food webs, biome, ecosystem function, biodiversity].
(4) Human characteristics and evolution
Explain the biological characteristics of primates (including humans) using comparisons of their forms, behaviors, and ecology. [Evolutionary history, distribution, tree adaptation, grasping ability, vision, food habits, brain size, sex differences, social structure, bipedalism, canine retraction, tool use, division of labor, and the genetic diversity in modern people].

It is not necessary to have completed high school biology, but it would be an advantage.

The course will be assessed by end of semester test.

To achieve the course goals, students should review the course materials and the recommended readings after each class. The time necessary for review should be in the range of 2-3 hours per week. If you have any questions, please ask the instructor.

No formal office hours, the instructor is available by appointment to meet with students.

生物の形態、分類、生態などの観察や調査、生体内の分子や細胞内小器官に関する実験を通して、様々な生命現象や自然環境についての視点を養うことを目的とする。微生物や菌類から被子植物や昆虫まで、幅広い分類群の生物を実際に手にとって扱う体験を得ることも重要な目的である。

生物学の研究において不可欠である基本的な実験操作のいくつか（形態の観察スケッチ、手作業による組織解剖細胞の取り扱い、DNAの取り扱いと分析など、顕微鏡の操作、形態標本の作製など）を自在に駆使できるようになる。

各回、違ったテーマの実習を行い、それに対する討論、レポート作成を行う。様々な生物について生態学、形態学、分子細胞生物学などの手法で学び、総合的に生命現象を理解する。
初回は、レポートの書き方や実験についての留意事項を説明する。

課題の内容は以下を予定している（数字は順番ではない）。2回目以降の日程については、初回のガイダンスで伝える。天候や生物の発生状況により、実習の内容が前後する可能性がある。野外の調査地が集合場所となる週については、事前に教員からの指示がある。

1．ガイダンス（実験実習における安全対策・実験器具の取扱・レポートの書き方・野外実習の心得など）
2．小動物の形態観察・標本作製・解剖・同定
3．昆虫の採集・標本作製と形態観察
4．植物の分類と形態
5．植物の葉の形態
6．河川環境調査の基礎技術（渓流の水生昆虫群集調査）
7．菌根・子実体による菌類同定法
8．タンパク質の電気泳動
9．緩衝液などの試薬の調製方法
10．DNAの抽出
11．遺伝子配列解析
12．微生物（細菌・藻類）の採集・分離と観察
13．微生物の培養（大腸菌の生育測定）
14．光合成色素の分離
15．フィードバック

高校等での生物の履修経験は必要ない。
受講希望者は、前期開講前に、履修登録とは別に、吉田南2号館2階もしくは3階の生物実習室前掲示板の指示に従い登録を行うこと。受講定員を超える受講申込があった場合は無作為に抽選を行う。
野外での実習活動を行うことを予め了承して頂く必要がある。野外での実習を行うことが多いので、野外活動に適した服装（長袖長ズボン歩きやすい靴など）と飲み水などを各自で準備して実習に臨むこと。

実習への参加状況、平常点評価（実習への取り組み方などに基づく）、レポートの成績の３点で評価する。詳細は初回授業にて説明する

授業外の時間を使ってのレポート作成は必要である。

学生教育研究災害傷害保険に加入していることが必要である。１〜３回は、最大で片道５００円程度の交通費を要する場所での実習を計画している。この場合の旅費は履修生個人で負担していただくことになる。何回かは、酷暑のなかで野外作業をすることになるので、実習参加に向けて十分な体調健康管理をおこなうことが求められる。
文系の学部に所属する学生にも学習しやすい内容であるので、積極的に履修して欲しい。

現在、地球上には約30万種の植物が生育しているが、これらの植物はどのように起源し、進化して、現在に見られる多様性を獲得したのであろうか。本科目では、様々な植物の基本形態を理解しながら植物進化の道すじと要因を学び、植物の多様性について考える。

・植物の基本形態について理解する。
・植物進化の道すじについて理解する。
・植物の種形成と進化要因について理解する。
・資源としての植物について理解を深める。
・植物の多様性について説明できる。

以下のような課題について授業を行う予定である。

１．生物の系譜と藻類の進化
２．植物の水中から陸上への進化
３．コケ植物の進化と多様性
４．シダ植物の進化と多様性
５．裸子植物の進化と多様性
６．被子植物の系統と分類体系
７．被子植物の花の進化と送粉
８．被子植物の様々な繁殖戦略
９．植物の種分化と種概念
１０．植物多様性研究の課題
１１．標本と命名、野外調査
１２．資源としての植物—衣食住
１３．資源としての植物—文化
１４．資源としての植物—遺伝資源の保護
≪定期試験≫
１５．フィードバック

特になし

筆記試験（８０％）と参加の状況（２０％）により評価する。

参考書等を読んで授業に備えること。その他については、授業中に別途指示。

本講義の理解のために「植物自然史I」・「植物自然史II」を受講している必要は特にない。