遗传学课程教学大纲

遗传学课程教学大纲课程编号：11031050课程名称：遗传学/Genetics学时：72学时(理论54，实验18)学分：3.5学分适用专业：农学开课学期：3开课部门：生命科学与资源环境学院先修课程：植物学、细胞生物学考核要求：考试使用教材及主要参考书：石春海主编，《遗传学》，浙江大学出版社，2011浙江农业大学主编，《遗传学》(第二版)，中国农业出版社,2014孟德尔著（吴仲贤译），《植物杂交试验》，科学出版社,1957刘国洞、江绍慧著，《遗传学》上、下册,人民教育出版社,1979李再云，杨业华主编，《遗传学》(第3版)，高等教育出版社,2017D.L.Hartl，E.W.Jones著,GeneticsandAnalysis.4thed.，JonesandBartlettpublishers,1997一、课程的性质和任务遗传学是二十世纪兴起的一门年轻的而又发展迅速的学科，它的分支几乎扩展到生物学的所有领域，是生物科学的核心。遗传学是高等农业院校教学计划中的一门重要专业基础课。本课程内容选取以站在学科发展的高度，以崭新的视角看待遗传学问题，从基因入手，以基因的结构和功能为主线，阐述遗传学的基本概念，基本理论、基本规律，同时体现遗传学发展的最新动态。遗传学是研究生物遗传和变异的一门科学，是生物科学中一门体系十分完整、发展十分迅速的理论科学，对探索生命的本质、推动整个生物科学的发展起着巨大的作用；同时又是一门紧密联系生产实际的基础科学，对新品种选育和良种繁育、遗传疾病防治等都具有重要的指导作用。遗传学课程全面系统地介绍遗传物质的结构与功能、遗传物质的传递、遗传物质的进化等，包括遗传的细胞学基础、孟德尔的分离规律和独立分配规律、连锁遗传和性连锁、染色体结构和数目变异、细菌和病毒的遗传、细胞质遗传、数量遗传和群体遗传与进化等内容。另外，遗传学是一门发展十分迅速的科学，在杂种优势、分子遗传、基因工程、基因组学、分子标记等方面的研究进展日新月异。在遗传学教学中，必须对课程内容、课程体系等及时进行调整、修改和补充，必须建立一个科学的、完善的、而又不断更新的课程内容体系，使学生掌握遗传学的基本概念、基本原理、基本分析方法和最新发展动态，学会应用遗传学基本原理分析遗传问题，熟悉遗传学研究的基本方法。遗传学来源于生产实践，但又是理论性较强的学科，概念多且较抽象，所以除每章节有练习题外，加强培养学生基本技能，充分重视实验课，使学生能初步掌握染色体制片技术及遗传基本研究方法，培养学生科学的观察、思考及分析解决问题的能力是该课程的另一任务。二、教学目的与要求本课程的教学目的是使学生系统地掌握遗传学的基本概念、基本理论和技术；掌握遗传学的主要分支的基础知识，为同学将来从事农业生产实践以及从事遗传学研究打好理论基础；掌握遗传学最主要的实验技术和遗传分析的基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力；了解遗传学在农业以及其他领域中的应用及前景；掌握遗传与进化的基础知识。通过本课程学习，要求学生理解并掌握三大遗传规律；遗传性变异的原因，种类及特性；数量性状遗传的特征及研究分析方法；近亲繁殖和杂种优势的遗传理论；了解现代遗传学发展，遗传的分子基础及遗传工程；细胞质遗传；遗传和进化关系等，为作物育种及其他相关专业课程的学习打下基础。凡涉及细胞生物学、生物化学等学科的内容都从简从略，避免与《植物学》、《植物生理生化》等学科的不必要的重复。既简明扼要，又系统先进，内容安排合理紧凑。三、学时分配章节课程内容学时1绪言22遗传的细胞学基础43孟德尔遗传64连锁遗传规律105细菌和病毒的遗传66细胞质遗传47基因突变28染色体结构的变异49染色体数目的变异410遗传与发育211数量性状的遗传612群体遗传与进化4合计54四、教学中应注意的问题本课程以课堂讲授为主,辅以实验教学。主要教学环节包括多媒体教学、课堂讨论、辅导答疑、课外作业、习题讲解等，另外安排一定学时的学生自学内容。遗传学是一门理论性较强的学科，讲授内容应分清主次，贯彻“精讲多练”的原则；在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点；教学中采用多媒体教学方式，形象生动地表现遗传物质的直观性,以利于对抽象概念的理解，增强学生对生命现象本质--DNA探讨的浓厚兴趣，激发学习兴趣和热情。五、教学内容第一章绪言1．基本内容：遗传研究的对象和任务；遗传学的发展概况；遗传学在科学发展和生产中的作用。2．教学基本要求：掌握遗传、变异的概念和遗传学的概念；理解遗传学研究内容和任务；了解遗传学发展的主要阶段，以及有哪些重要的科学家做出了重大贡献；了解遗传学在国民经济中的地位，从工、农、医、环境保护等方面介绍遗传学的应用。3．教学重点难点：重点：遗传学发展里程碑4．教学建议：结合实践，激发学生学习兴趣第二章遗传的细胞学基础1．基本内容：细胞的结构和功能，染色体的形态特征和数目染色体的结构，染色体的四级结构模型。细胞的有丝分裂细胞的减数分裂确配子的形成和受精低等植物、高等植物和高等动物的生活周期。2．教学基本要求：掌握染色体的形态特征、分类及化学组成；了解细胞周期各个时期的特点；掌握有丝分裂、减数分裂的过程及其DNA的含量变化；了解高等动、植物配子的发生和染色体周史；理解遗传的染色体学说和解释孟德尔定律。3．教学重点难点：重点：减数分裂的过程级遗传学意义难点：染色体的四级结构4．教学建议：结合多媒体进行教学。第三章孟德尔遗传1．基本内容：分离规律独立分配规律概率原理在遗传研究中的应用孟德尔遗传规律的补充有发展2．教学基本要求：掌握分离规律、自由组合规律的遗传实验、解释和验证方法；掌握分离规律、自由组合规律的实质；掌握单位性状、相对性状、分离线项、基因型和表现型的概念；掌握单位性状、相对性状、基因型和表现型的概念；掌握遗传学数据的统计处理方法，统计学原理在遗传研究中的应用。3．教学重点难点：重点：分离规律、自由组合规律的实质；难点：统计学原理在遗传研究中的应用。4．教学建议：课堂练习与课外习题相结合，巩固知识点。第四章连锁遗传规律1．基本内容：连锁遗传的解释；连锁和交换的遗传机理；交换值及其测定；基因定位；连锁遗传图；连锁遗传规律的应用；性状连锁遗传的表现；性别决定；性连锁。2．教学基本要求：了解连锁遗传现象；掌握连锁与交换的内容，连锁与交换的遗传机理；掌握交换值的测定方法，基因定位的方法，连锁遗传图的制作方法；掌握人类基因的连锁分析，用家系分析法做基因定位，特别是用体细胞遗传学研究方法制作染色体的细胞学图；了解连锁遗传规律的应用。了解性别决定的几种类型，内外环境对性决定的影响；掌握伴性遗传的特点和规律及其应用。3．教学重点难点：重点：连锁遗传的特点和规律，伴性遗传的特点和规律难点：基因的连锁分析方法，性别决定的原理4．教学建议：课堂练习与课外习题相结合，巩固知识点。第五章细菌和病毒的遗传1．基本内容：细菌和病毒遗传研究的意义噬菌体的遗传分析细菌的遗传分析2．教学基本要求：了解细菌和病毒在遗传学研究中的优越性；掌握F因子、附加体、Hfr菌株、部分二倍体、转化、接合、性导和溶原性等概念；掌握噬菌体突变型的互补测验和重组实验；掌握细菌和噬菌体遗传的方式和特点及有关学会基因定位的方法。3．教学重点难点：重点：细菌和病毒的遗传重组难点：病毒的遗传分析4．教学建议：结合多媒体进行教学。第六章细胞质遗传1．基本内容：细胞质遗传的概念和特点母性影响叶绿体遗传线粒体遗传共生体和质粒决定的染色体外遗传植物雄性不育的遗传2．教学基本要求：掌握短暂的与持久的母性影响的表现；掌握细胞质遗传的特点、物质基础和机理，弄清核基因与细胞质基因的辨证关系；从本质上区别母性影响与细胞遗传，熟知细胞质在遗传中的作用及与细胞核遗传的根本区别；握作物的雄性不育，叶绿体，线粒体遗传的分子基础；了解植物雄性不育类型和原因，“三系”配套原理。3．教学重点难点：重点：细胞质遗传的特点、物质基础和机理难点：叶绿体，线粒体遗传的分子基础4．教学建议：结合多媒体进行教学。第七章染色体结构的变异1．基本内容：染色体结构变异染色体结构变异的应用。染色体数目的变异染色体组的概念：染色体数目变异类型；整倍体的变异类型及其遗传表现；同源多倍体及异源多倍体；多倍体的应用；非整倍体的变异类型及其遗传表现；非整倍体的应用。2．教学基本要求：掌握染色体畸变、缺失、重复、倒位、易位、整倍体、非整倍体、单体、三体、缺体、四体、多倍体、染色体组等概念；掌握染色体结构变异的类型及遗传效应；了解染色体结构变异的应用；掌握染色体数目变异的类型及遗传效应及其在育种实践中的应用。3．教学重点难点：重点：染色体结构变异和数目变异的遗传学效应难点：染色体结构变异的机制4．教学建议：结合多媒体进行教学。第八章染色体数目的变异1．基本内容：染色体数目的变异染色体组的概念：染色体数目变异类型；整倍体的变异类型及其遗传表现；同源多倍体及异源多倍体；多倍体的应用；非整倍体的变异类型及其遗传表现；非整倍体的应用。2．教学基本要求：掌握整倍体、非整倍体、单体、三体、缺体、四体、多倍体、染色体组等概念；掌握染色体数目变异的类型及遗传效应及其在育种实践中的应用。3．教学重点难点：重点：染色体数目变异的遗传学效应4．教学建议：结合多媒体进行教学。第九章数量性状的遗传1．基本内容：数量性状的概念及其特征数量性状遗传的多基因假说数量性状遗传研究的基本统计方法遗传率的估算方法数量性状基因定位近亲繁殖和杂种优势近亲繁殖的概念及其遗传效应；纯系学说；杂种优势的概念和表现；杂种优势的遗传理论；近亲繁殖与杂种优势在育种上的利用2．教学基本要求：理解数量性状和质量性状的区别和联系、掌握数量性状、遗传特点的遗传学理论一多基因假说、数量性状的遗传分析及其与选择的关系；掌握遗传率的概念、意义、计算及其应用；掌握近交和近交系数的计算、近亲繁殖的遗传效应、掌握杂种优势的概念及其遗传学理论和杂种优势的应用。3．教学重点难点：重点：数量性状的遗传分析方法，近亲繁殖的遗传效应，杂种优势的遗传学理论难点：近交系数的计算4．教学建议：课堂练习与课外习题相结合，巩固知识点。第十章群体遗传与进化1．基本内容：群体的遗传平衡改变基因平衡的因素；达尔文的进化学说及其发展；