《遺傳學(xué)》課程教學(xué)大綱

遺傳學(xué)Genetics教學(xué)大綱學(xué)分?jǐn)?shù)2.5適用專業(yè)生物科學(xué)、生物技術(shù)使用教材賀竹梅、現(xiàn)代遺傳學(xué)教程（第二版）、高等教育出版社、2011.05教學(xué)參考資料1.劉祖洞.遺傳學(xué)（上、下冊(cè)）（第二版）.高等教育出版社，1991.022.趙壽元，喬守怡.現(xiàn)代遺傳學(xué).北京：高等教育出版社，2005.04.3.戴灼華，王亞馥.遺傳學(xué)（第二版），北京：高等教育出版社，2008.01.4.朱軍.遺傳學(xué)（第三版）.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.11.5.張飛雄，李雅軒.普通遺傳學(xué)（第三版）.北京：科學(xué)出版社，2015.02一、概述1、課程定位與性質(zhì)遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的一門科學(xué)，是生物科學(xué)中一門體系十分完整、發(fā)展十分迅速的理論科學(xué)，同時(shí)又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)科學(xué)。遺傳學(xué)是生物科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)的骨干基礎(chǔ)課程，在這些專業(yè)的本科生教學(xué)計(jì)劃中占有極為重要的地位。本課程全面系統(tǒng)地介紹遺傳的細(xì)胞與分子基礎(chǔ)、孟德爾的分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律、連鎖遺傳和性連鎖、細(xì)菌和病毒的遺傳分析、細(xì)胞質(zhì)遺傳、數(shù)量性狀遺傳、基因突變、染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異、群體遺傳與進(jìn)化、基因工程等。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面掌握遺傳學(xué)的基本概念、基本原理、基本分析方法，理解遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)及傳遞規(guī)律，了解遺傳學(xué)的最新發(fā)展，學(xué)習(xí)應(yīng)用遺傳學(xué)基本原理分析一般遺傳問題的能力與技巧，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)育種學(xué)及其他有關(guān)課程奠定理論基礎(chǔ)。2、課程教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)既使學(xué)生全面掌握遺傳學(xué)的基本規(guī)律、基本理論、基本概念、基本研究方法，理解遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)及傳遞規(guī)律，了解遺傳學(xué)的最新發(fā)展，并將培養(yǎng)學(xué)生的遺傳分析能力作為重點(diǎn)，力求始終貫徹遺傳分析的思維理念，并從不同層次、不同側(cè)面上掌握遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、傳遞、變異、及遺傳信息的表達(dá)調(diào)控的分析方法，具備運(yùn)用遺傳學(xué)基本理論解釋自然現(xiàn)象和解決的實(shí)際問題的基本能力。3、課程適用專業(yè)、年級(jí)、開課時(shí)間本課程適用于生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)。開設(shè)本門課程需要植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等課程作為基礎(chǔ)，為以后開設(shè)基因工程、現(xiàn)代生物技術(shù)、育種學(xué)等課程奠定基礎(chǔ)，春季。二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配1、各章課時(shí)分配表。章節(jié)講授內(nèi)容講授學(xué)時(shí)第一章遺傳學(xué)導(dǎo)論1第二章遺傳的細(xì)胞與分子基礎(chǔ)5第三章遺傳學(xué)三大基本定律4第四章性別決定與伴性遺傳1第五章遺傳圖的制作與基因定位10第六章數(shù)量性狀與多基因遺傳2第七章核外遺傳分析4第八章染色體畸變3第九章遺傳重組和轉(zhuǎn)座遺傳因子4第十章基因突變與DNA損傷的修復(fù)3第十一章遺傳與發(fā)育自學(xué)第十二章群體基因結(jié)構(gòu)與進(jìn)化遺傳學(xué)3總計(jì)402、第一章遺傳學(xué)導(dǎo)論1學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：遺傳學(xué)的研究內(nèi)容；遺傳學(xué)發(fā)展階段及主要事件；遺傳學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的地位。教學(xué)要求：使學(xué)生了解遺傳學(xué)的過去、現(xiàn)在和將來的發(fā)展趨勢，掌握遺傳學(xué)的概念及其研究對(duì)象和任務(wù)，理解其形成、發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域。重點(diǎn)、難點(diǎn)：遺傳學(xué)的發(fā)展階段與主要事件。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：無3、第二章遺傳的細(xì)胞與分子基礎(chǔ)5學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)染色體的形態(tài)特征與分子結(jié)構(gòu)一．染色質(zhì)二．染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)第二節(jié)染色體在細(xì)胞分裂中的行為一．細(xì)胞周期（自學(xué)）二．有絲分裂中的染色體行為（自學(xué)）三．減數(shù)分裂中的染色體行為四．遺傳的染色體學(xué)說第三節(jié)中心法則及其發(fā)展一．中心法則與遺傳信息流（自學(xué)）二．中心法則的修正與發(fā)展三．表觀遺傳學(xué)第四節(jié)基因組學(xué)與基因的現(xiàn)代概念一．基因組及基因組學(xué)的概念二．基因組的序列組織三．表觀遺傳學(xué)及其調(diào)控四．基因的現(xiàn)代概念與精細(xì)結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：1.理解并掌握染色體組、基因組、染色體和染色質(zhì)的關(guān)系；2.理解并掌握染色體在減數(shù)分裂過程中的行為；3.理解中心法則及其發(fā)展；4.理解染色體與基因的關(guān)系和基因的現(xiàn)代概念；5.了解表觀遺傳學(xué)的概念及研究內(nèi)容。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為染色體組、基因組、染色體與染色質(zhì)的關(guān)系；細(xì)胞的減數(shù)分裂及在此期間的染色體行為；難點(diǎn)是表觀遺傳學(xué)、基因的現(xiàn)代概念與精細(xì)結(jié)構(gòu)。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題、討論4、第三章遺傳學(xué)三大基本定律4學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)及孟德爾定律一．孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)二．遺傳學(xué)第一定律三．遺傳學(xué)第二定律第二節(jié)遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理第三節(jié)孟德爾定律的擴(kuò)展一．等位基因間的相互作用二．非等位基因間的相互作用三．基因相互作用的機(jī)制第四節(jié)遺傳學(xué)第三定律一．連鎖遺傳現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)二．完全連鎖與不完全連鎖三．交換與重組第五節(jié)遺傳基本定律在遺傳學(xué)發(fā)展中的作用教學(xué)要求：1.掌握分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的基本概念、內(nèi)容、實(shí)質(zhì)及驗(yàn)證方法；2.理解遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理方法及數(shù)據(jù)所能反映的遺傳現(xiàn)象；3.理解基因型、環(huán)境與表現(xiàn)型的關(guān)系，等位基因間相互作用的類型和特征；4.掌握非等位基因間互作的類型，了解其互作的原理；5.理解基因的連鎖、互換及其與細(xì)胞減數(shù)分裂中染色體行為的關(guān)系。重點(diǎn)、難點(diǎn)：非等位基因間互作的類型和原理；連鎖與交換的原理；重組值、交換值計(jì)算方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題、討論5、第四章性別決定與伴性遺傳1學(xué)時(shí)（討論課）主要內(nèi)容：第一節(jié)性染色體與性別決定一．性別與性染色體二．性染色體決定性別的幾種類型三．環(huán)境因子與性別決定四．果蠅的性別決定第二節(jié)性連鎖遺傳分析一．黑腹果蠅的伴性遺傳分析二．遺傳染色體學(xué)說的直接證明三．人類的性連鎖遺傳分析四．其他伴性基因遺傳分析第三節(jié)劑量補(bǔ)償效應(yīng)及其分子機(jī)制一．性染色質(zhì)二．劑量補(bǔ)償效應(yīng)與Lyon假說三．X染色體隨機(jī)失活的分子機(jī)制（自學(xué)）教學(xué)要求：理解并掌握性別決定方式和性連鎖遺傳機(jī)理；了解X染色體隨機(jī)失活的分子機(jī)制。重點(diǎn)、難點(diǎn)：遺傳染色體學(xué)說的直接證明；劑量補(bǔ)償效應(yīng)與Lyon假說。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：討論課6、第五章遺傳圖的制作與基因定位10學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)基因定位的基本方法一．兩點(diǎn)測交二．三點(diǎn)測交第二節(jié)人類基因定位的基本方法一．家系連鎖分析法二．體細(xì)胞雜交定位三．核酸雜交技術(shù)四．分子標(biāo)記的特點(diǎn)及應(yīng)用第三節(jié)真菌類生物的遺傳分析一．順序四分子分析二．非順序四分子分析（自學(xué)）第四節(jié)細(xì)菌的基因定位一．細(xì)菌的接合與染色體作圖二．高頻重組和性導(dǎo)三．中斷雜交與重組作圖四．細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作圖五．細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖第五節(jié)噬菌體的遺傳分析與作圖一．病毒的擬有性過程和突變型二．λ噬菌體的遺傳重組與作圖三．噬菌體T4rII缺失突變與作圖（自學(xué)）四．噬菌體遺傳圖的特征（自學(xué)）教學(xué)要求：掌握三點(diǎn)測交的方法與應(yīng)用；理解人類、細(xì)菌遺傳行為特點(diǎn)及進(jìn)行基因定位的原理與方法；了解真菌和噬菌體基因重組與定位的原理與方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)是各種分析方法的核心內(nèi)涵的理解和掌握。本章內(nèi)容相對(duì)其他章節(jié)是一個(gè)難點(diǎn)，需要結(jié)合事例的學(xué)習(xí)，掌握理解分析方法的內(nèi)涵，并通過實(shí)際問題的解答檢驗(yàn)和強(qiáng)化對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題、討論7、第六章數(shù)量性狀與多基因遺傳2學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)數(shù)量性狀的特性及其遺傳基礎(chǔ)一．?dāng)?shù)量性狀的概念二．?dāng)?shù)量性狀的多基因假說三．閾性狀及其特征（自學(xué)）第二節(jié)數(shù)量性狀分析的基本方法一．?dāng)?shù)量性狀的遺傳率二．估計(jì)遺傳率的方法第三節(jié)近親繁殖與雜種優(yōu)勢一．近交及其遺傳學(xué)效應(yīng)二．雜種優(yōu)勢及其遺傳機(jī)理教學(xué)要求：1.理解和掌握數(shù)量性狀的特點(diǎn)和遺傳基礎(chǔ)；2.理解數(shù)量性狀的分析方法；3.掌握遺傳率的計(jì)算方法，了解遺傳率的用途；4.掌握近交的遺傳效應(yīng)；5.理解雜種優(yōu)勢的概念和特點(diǎn)，了解其產(chǎn)生的遺傳機(jī)理。重點(diǎn)、難點(diǎn)：數(shù)量性狀的特點(diǎn)和遺傳基礎(chǔ)；遺傳率的估算方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：無8、第七章核外遺傳分析4學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)母體影響第二節(jié)母體遺傳一．高等植物葉綠體的遺傳二．線粒體的遺傳三．草履蟲放毒型的遺傳四．禾谷類作物的雄性不育第三節(jié)染色體外基因組一．質(zhì)粒二．葉綠體基因組三．線粒體基因組教學(xué)要求：1.理解和掌握細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念及特點(diǎn)；2.掌握母性影響的及其與細(xì)胞質(zhì)遺傳的異同；3.了解葉綠體和線粒體遺傳的特點(diǎn)及其分子基礎(chǔ)；4.掌握植物雄性不育性的類型及其不育機(jī)制。重點(diǎn)、難點(diǎn)：母性影響、細(xì)胞質(zhì)遺傳與核遺傳的差異；葉綠體和線粒體遺傳的特點(diǎn)與分子基礎(chǔ)；植物雄性不育及應(yīng)用。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題9、第八章染色體畸變3學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)染色體結(jié)構(gòu)的改變及其遺傳學(xué)效應(yīng)一．缺失與假顯性二．重復(fù)與果蠅棒眼突變?nèi)刮慌c交換抑制作用四．易位與假連鎖遺傳第二節(jié)染色體數(shù)目的變異一．染色體組和染色體基組二．染色體數(shù)目變異的概念和分類三．整倍體及其遺傳特征四．非整倍體及其遺傳表現(xiàn)第三節(jié)染色體畸變?cè)诨蚨ㄎ恢械淖饔茫ㄗ詫W(xué)）一．利用假顯性進(jìn)行基因定位二．利用單體進(jìn)行基因定位三．利用缺體進(jìn)行基因定位第四節(jié)染色體變異在生物進(jìn)化中的作用（自學(xué)）教學(xué)要求：理解和掌握變異的類型、染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的類別、來源、遺傳學(xué)效應(yīng)、細(xì)胞學(xué)鑒定方法，了解其在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中的應(yīng)用。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)是對(duì)上述知識(shí)內(nèi)涵的理解和應(yīng)用。難點(diǎn)是正確運(yùn)用分析方法的學(xué)習(xí)。講授時(shí)結(jié)合實(shí)際，在學(xué)習(xí)基本概念、基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生能夠?qū)嶋H應(yīng)用。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題10、第九章遺傳重組和轉(zhuǎn)座遺傳因子4學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)遺傳重組的類型第二節(jié)同源性重組第三節(jié)位點(diǎn)專一性重組第四節(jié)異常重組（自學(xué)）教學(xué)要求：理解和掌握同源重組和位點(diǎn)專一性重組的定義、特點(diǎn)，了解其形成的分子機(jī)制；了解異常重組的定義、特點(diǎn)和它形成的分子機(jī)制。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：同源重組、位點(diǎn)專一性重組和轉(zhuǎn)座重組的分子機(jī)制；難點(diǎn)：同源重組的分子機(jī)制與Holliday模型。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：討論11、第十章基因突變與DNA損傷的修復(fù)3學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)基因突變的類型第二節(jié)基因突變的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA的體外定點(diǎn)誘變（自學(xué)）第四節(jié)突變劑的檢測（自學(xué)）第五節(jié)基因突變的生物學(xué)防護(hù)與修復(fù)第六節(jié)基因突變的檢出教學(xué)要求：掌握基因突變的基本特點(diǎn)和檢出方法；理解基因突變的修復(fù)原理；了解基因突變的分子基礎(chǔ)。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)是基因突變的類型、修復(fù)、檢出。難點(diǎn)是對(duì)基因突變檢出方法的理解和掌握。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：習(xí)題12、第十一章遺傳與發(fā)育（自學(xué)）主要內(nèi)容：真核生物細(xì)胞全能性細(xì)胞命運(yùn)定向表觀遺傳對(duì)發(fā)育的調(diào)控線蟲是細(xì)胞命運(yùn)定向研究的模式生物胚胎發(fā)育的基因基礎(chǔ)教學(xué)要求：理解和掌握細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核在發(fā)育中的作用，了解有關(guān)發(fā)育的遺傳控制理論，了解細(xì)胞分裂過程中的基因功能和基因在胚胎發(fā)育中的作用。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)是發(fā)育的階段性和連續(xù)性。難點(diǎn)是同形異位現(xiàn)象。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：無13、第十二章群體基因結(jié)構(gòu)與進(jìn)化遺傳學(xué)3學(xué)時(shí)（課堂講授）主要內(nèi)容：第一節(jié)群體、基因庫和基因頻率一．孟德爾群體和基因庫二．群體的基因頻率與基因型頻率第二節(jié)Hardy-Weinberg遺傳平衡定律一．Hardy-Weinberg定律的內(nèi)容二．平衡群體的基本特征及其應(yīng)用三．復(fù)等位基因的遺傳平衡四．伴性基因的遺傳平衡第三節(jié)影響群體遺傳平衡的因素一．基因突變二．選擇三．遷移四．遺傳漂變五.非隨機(jī)交配教學(xué)要求：掌握有關(guān)群體遺傳中的重要概念；理解和掌握哈迪-溫伯格遺傳平衡定律的條件及影響遺傳平衡的因素；了解基因突變、選擇等影響