遗传学课程教学大纲(2015生物科学、生物技术)

《遗传学》课程教学大纲(Genetics)适用专业：生物科学、生物技术课程学时：102学时课程学分:5学分

一、课程的性质、目的与任务遗传学是研究生物遗传和变异规律性的科学，是生命科学的基础学科。本课程为生物技术专业必修课，属能力模块。它广泛应用现代数学、物理、化学及其它生命科学的新成就，又和其它许多学科相互结合与渗透，形成了分子遗传学、细胞遗传学、辐射遗传学、遗传工程等许多分支学科，并为植物育种学科提供了坚实的理论基础。遗传学是植物生产类本、专科各专业的一门重要专业基础课。本课程先修课程为《生物化学》、《细胞生物学》、《微生物学》。通过本课程的学习，学生应较为全面地了解遗传学的基本知识和一般研究方法；理解生物遗传和变异现象，基本规律、内在原因和分子基础，初步掌握与植物育种学有密切联系的遗传学基本原理和技能，为进一步学好植物育种学等专业课程定基础。二、课程的教学内容与基本要求第一章绪论

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解遗传学的发生发展过程、现状、研究对象和任务，掌握遗传和变异的概念及其相互关系。。

【本章节主要教学要点】：第一节遗传学研究的对象和任务第二节遗传学的发展第三节遗传学在科学和生产发展中的作用

第二章遗传的细胞学基础

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解细胞的结构、功能，染色体的形态、数目、结构特点，细胞分裂方式和遗传学意义；生物繁殖方式、过程和生活史。

【本章节主要教学要点】：细胞的结构和功能一、原核细胞二、真核细胞染色体的形态和数目一、染色体的形态特征二、染色体的数目细胞的有丝分裂一、细胞周期二、有丝分裂过程三、有丝分裂的遗传学意义细胞的减数分裂一、减数分裂过程二、减数分裂的遗传学意义配子的形成和受精一、雌雄配子的形成二、受精三、直感现象四、无融合生殖生活周期一、低等植物的生活周期二、高等植物的生活周期三、高等动物的生活周期

第三章遗传物质的分子基础

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解分子遗传学的基本知识，DNA、RNA的分子结构及复制；三联体密码，遗传密码与蛋白质的翻译，中心法则及其发展。【本章节主要教学要点】：DNA作为主要遗传物质的证据一、DNA作为主要遗传物质的间接证据二、DNA作为主要遗传物质的直接证据核酸的化学结构一、两种核酸及其分布二、DNA的分子结构三、RNA的分子结构染色体的分子结构一、原核生物染色体二、真核生物染色体DNA的复制一、DNA复制的一般特点二、原核生物DNA的合成三、真核生物DNA合成的特点第五节RNA的转录及加工一、三种RNA分子二、RNA合成的一般特点三、原核生物RNA的合成四、真核生物RNA的转录及加工第六节遗传密码与蛋白质的翻译一、遗传密码二、蛋白质的合成三、中心法则及其发展

第四章孟德尔遗传

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解分离规律、重组规律的现象、实质和比例；分离规律、重组规律的验证方法和应用；概率原理在遗传学研究中的应用。单位性状、相对性状、基因型和表现型的概念。

【本章节主要教学要点】：第一节分离规律一、孟德尔的豌豆杂交试验

二、分离规律的解释

三、表现型和基因型

四、分离规律的验证

五、分离比实现的条件

六、分离规律的应用

第二节独立分配规律

一、两对相对性状的遗传

二、独立分配现象的解释

三、独立分配规律的验证

四、多对相对性状的遗传

五、独立分配规律的应用

第三节遗传学数据的统计处理

一、概率原理

二、二项式展开

三、x2测验

第四节孟德尔规律的补充和发展

一、显隐性关系的相对性

二、非等位基因间的相互作用

三、多因一效和一因多效

第五章连锁遗传和性连锁

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解连锁遗传现象，连锁与交换的遗传机理，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，连锁遗传规律的应用。教学提示：重点是连锁和交换的遗传机理，交换值的测定，基因定位和制作连锁图。【本章节主要教学要点】：第一节连锁与交换

一、连锁

二、交换

第二节交换值及其测定

一、交换值

二、交换值的测定三、交换值与连锁强度的关系

四、影响交换值的因子

第三节基因定位与连锁遗传图

一、基因定位

二、连锁遗传图

第四节真菌类的连锁和交换

第五节连锁遗传规律的应用

一、理论上

二、实践上

第六节性别决定与性连锁

一、性染色体与性别决定

二、性连锁

第六章染色体变异

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解染色体结构变异的类型、原因、诱发方法和鉴定方法；使学生了解植物染色体数目变异的一般途径，整倍体和非整倍体，单倍体和多倍体的特点和应用以及诱变方法。【本章节主要教学要点】：第一节染色体结构变异

一、缺失

二、重复

三、倒位

四、易位第二节染色体结构变异的应用

一、基因定位

二、果蝇CHB测定法

三、利用易位创造玉米核不育系的双杂合保持系

四、易位在家蚕生产上的应用第三节染色体的数目变异

一、染色体的倍数性变异

二、非整倍体

第七章细菌和病毒的遗传

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解细菌和病毒在遗传学研究中的优越性，细菌的转化、接合和性导，噬菌体的转导。

【本章节主要教学要点】：第一节细菌和病毒遗传研究的意义

一、细菌

二、病毒

三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性第二节噬菌体的遗传分析

一、噬菌体的结构

二、T2噬菌体的基因重组与作图

三、入噬菌体的基因重组与作图第三节细菌的遗传分析

一、转化

二、接合

三、性导

四、转导

第八章基因的表达与调控【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生掌握经典遗传学和分子遗传学基因概念的不同；了解基因调控。

【本章节主要教学要点】：

第一节基因的概念

一、基因的概念及其发展

二、基因的微细结构

三、基因的作用与性状的表现第二节基因的调控

一、原核生物的基因调控

二、真核生物的基因调控

第九章基因工程和基因组学【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解基因工程的基本原理及基因组学的一般常识。

【本章节主要教学要点】：

第一节基因工程

一、基因工程概述

二、限制性内切核酸酶

三、载体

四、基因的分离与鉴定

五、基因工程应用第二节基因组学

一、基因组图谱的构建

二、基因组图谱的应用

三、后基因组学

第十章基因突变【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解基因突变的特征、表现和鉴定方法，诱变方法及其应用。了解转座因子的特性。

【本章节主要教学要点】：

第一节基因突变的现象、时期和特征

一、自然界生物性状突变的现象

二、基因突变的时期

三、基因突变的一般特征第二节基因突变与性状表现

一、显性突变和隐性突变的表现

二、大突变和微突变的表现第三节基因突变的鉴定

一、植物基因突变的鉴定

二、生化突变的鉴定

三、人类基因突变的鉴定第四节基因突变的分子基础

一、突变的分子机制

二、突变的修复第五节基因突变的诱发

一、物理因素诱发

二、化学因素诱发第六节转座子

一、转座子的发现和鉴定二、转座子的结构特征

第十一章细胞质遗传

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解细胞质遗传现象、特征和物质基础，植物雄性不育类和原因，“三系”配套。

【本章节主要教学要点】：第一节细胞质遗传的特点

一、细胞质遗传的概念

二、细胞质遗传的特点第二节母性影响

一、母性影响的概念

二、母性影响的特点

三、实例第三节叶绿体遗传

一、叶绿体遗传的表现

二、叶绿体遗传的分子基础第四节线粒体遗传

一、线粒体遗传的表现

二、线粒体的分子遗传第五节共生体和质粒决定的染色体外遗传

一、共生体的遗传

二、质粒的遗传

三、细胞质遗传和细胞核遗传的异同第六节植物雄性不育的类型及其遗传机理

一、雄性不育的类型

二、雄性不育的遗传特点

三、雄性不育性的发生机理

第十二章遗传与发育

【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解细胞核和细胞质在个体发育中作用；基因对个体发育的控制；细胞全能性。

【本章节主要教学要点】：第一节细胞核和细胞质在个体发育中的作用

一、细胞质在细胞生长和分化中的作用

二、细胞核在细胞生长和分化中的作用

三、细胞核和细胞质在个体发育中的相互关系

四、环境条件的影响第二节基因对个体发育的控制

一、个体发育的阶段性

二、基因与发育模式

三、基因与发育过程第三节细胞的全能性

第十三章数量性状遗传【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解数量性状遗传的特点，遗传率估算的方法及应用。了解近亲繁殖和杂种优势的概念，近亲繁殖的遗传效应，近亲繁殖的杂种优势在育种中的应用。【本章节主要教学要点】：第一节群体的变异

第二节数量性状的特征

第三节数量性状遗传研究的基本统计方法第四节遗传参数的估算及其应用

一、遗传效应及其方差和协方差分析

二、遗传率的估算和应用第五节数量性状基因定位

一、单标记分析法

二、区间作图法

三、复合区间作图法

四、基于混合线性模型的复合区间作图法第六节近亲繁殖和杂种优势

一、近交和杂交的概念

二、近交和杂交的遗传效应

三、杂种优势的表现和遗传理论

第十四章群体遗传与进化【本章教学目的、要求】：通过讲授，使学生了解群体的遗传平衡及改变基因平衡的因素。【本章节主要教学要点】：第一节群体的遗传平衡

一、等位基因频率和基因型频率

二、哈德－魏伯格定律

第二节改变基因频率的因素

一、突变

二、选择

三、遗传漂变

四、迁移第三节达尔文的进化学说

一、生物进化的概述

二、达尔文的进化学说及其发展

三、分子水平的进化

第四节物种的形成

一、物种的概念二、物种形成的方式

三、学时分配章节教学内容讲授学时实验学时第一章绪论2第二章遗传的细胞学基础616第三章遗传物质的分子基础6第四章孟德尔遗传8第五章连锁遗传和性连锁812第六章染色体变异66第七章细菌和病毒的遗传4第八章基因的表达与调控4第九章基因工程和基因组学4第十章基因突变4第十一章细胞质遗传6第十二章遗传与发育2第十三章数量遗传4第十四章群体遗传与进化4合计6834

四、教学方法与教学手段说明在教学方法上采取课堂讲授为主，辅以多媒体课件、录像、挂图、实验、习题、课程论文、教学辅助材料等，以加强学生对理论知识的消化和理解，在教学过程应注意积极启