《遺傳學(1)》課程教學大綱

遺傳學課程教學大綱TeachingProgramofGenetics學時數(shù)：64其中：實驗學時：18學分數(shù)：4適用專業(yè)：生物技術(shù)專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務性質(zhì)：遺傳學是研究生物遺傳和變異規(guī)律、探索生命奧秘的理論科學，是高等農(nóng)業(yè)院校和綜合性大學生物類各本科專業(yè)所設(shè)的一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。目的和任務：通過本課程學習，要求學生掌握遺傳學的基本原理，掌握對動、植物和微生物進行遺傳分析的一般方法，掌握基本的實驗操作技術(shù)，為進一步學習有關(guān)專業(yè)課程和遺傳學的分支學科奠定較好的遺傳學基礎(chǔ)知識。二、課程教學的基本要求（一）理論方面1．掌握動、植物性狀的基本遺傳規(guī)律，及其遺傳規(guī)律的基本分析方法。2．了解生物的繁殖和各種生物生活的周期史，包括細胞分裂、低等生物和高等生物的生活周期，遺傳的染色體學說等。3．掌握生物中染色體的基本形態(tài)和結(jié)構(gòu),與生物性狀表現(xiàn)的對應關(guān)系。4．掌握生物性狀變異的類型及其遺傳學基礎(chǔ)和在改良生物中的應用。5．掌握現(xiàn)代生物學中控制性狀的基因概念的發(fā)展及其分子基礎(chǔ)。6．了解細胞質(zhì)遺傳現(xiàn)象和在雜種優(yōu)勢中的應用。7．了解遺傳與生物發(fā)育、遺傳與進化的關(guān)系；生物在進化中形成的完整的調(diào)控體系和物種如何形成等。8．掌握群體遺傳的基本知識。（二）能力與技能1．熟練掌握對生物性狀遺傳的基本分析方法。2．掌握生物分裂的制片和正確使用顯微鏡的方法。3．掌握對生物變異性狀的鑒定、分離、純化的方法。4．了解生物變異分析的方法，并能用所學的遺傳學知識解釋生物界變異等生命現(xiàn)象。本課程總學時為64學時，其中課堂教學為46學時，在第五學期完成。實驗教學為18學時。三、課程的教學內(nèi)容、重點和難點第一章緒論（2學時）基本內(nèi)容：講授遺傳學的基本概念，遺傳學發(fā)展簡史，遺傳學在生命科學，生物進化領(lǐng)域，動植物、微生物遺傳改良及人類醫(yī)藥衛(wèi)生中的應用。指明學習方法?；疽?、掌握遺傳學的基本概念。2、了解遺傳學發(fā)展史略。3、了解遺傳學在生命科學領(lǐng)域中的應用。遺傳學研究的對象和任務遺傳學的發(fā)展簡史遺傳學的應用重點：遺傳學的基本概念。難點：無 第二章遺傳的細胞學基礎(chǔ)（4學時）基本內(nèi)容：細胞、染色體的結(jié)構(gòu)，細胞分裂、生物的生殖以及生物的生活周期?；疽螅?．了解細胞結(jié)構(gòu)和功能、細胞分裂及傳遞過程。2．熟練掌握染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目。3．了解生物的生殖方式和生活周期。細胞的結(jié)構(gòu)和功能染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目細胞分裂生物的生殖生物的生活周期重點：染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)變化、細胞減數(shù)分裂。難點：染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)變化、減數(shù)分裂。第三章孟德爾定律及其發(fā)展（4學時）基本內(nèi)容：分離定律、自由組合定律以及基因互作?；疽螅?．深入認識分離規(guī)律和獨立分配規(guī)律及其與減數(shù)分裂過程中染色體行為的一致性，理解基因作用與性狀表現(xiàn)的關(guān)系，掌握如何應用獨立分配規(guī)律確定動、植物育種試驗的規(guī)模。2．掌握等位基因間和非等位基因間基因互作。分離定律自由組合定律基因互作重點：自由組合定律及其發(fā)展。難點：基因互作。第四章真核生物的染色體作圖（4學時）基本內(nèi)容：連鎖遺傳定律、基因定位及其作圖?；疽螅?．深入認識基因連鎖和互換與減數(shù)分裂過程中非姊妹染色單體互換的關(guān)系，掌握重組率的計算方法和三點測驗技巧，懂得在動、植物育種中如何利用基因連鎖群資料和如何利用重組率來確定育種試驗規(guī)模。2．了解基因定位及其作圖。連鎖遺傳規(guī)律連鎖與交換的遺傳分析真菌類的染色體作圖有絲分裂分離與重組連鎖交換定律在動植物育種方面的應用重點：連鎖互換定律。難點：連鎖和交換的機理。第五章性別決定以及與性別有關(guān)的遺傳（4學時）基本內(nèi)容：性別決定的類別；性染色體和常染色體；性別決定的畸變；性別分化與環(huán)境條件的關(guān)系；伴性遺傳、限性遺傳和從性遺傳?；疽螅?．掌握性別決定理論，性別轉(zhuǎn)變及性畸形，伴性遺傳、從性性狀和限性性狀遺傳的基本概念。2．掌握伴性遺傳、從性性狀和限性性狀遺傳的特點。3．了解性別決定理論、伴性遺傳、從性性狀和限性性狀遺傳在生產(chǎn)實踐中應用。性別決定伴性遺傳從性遺傳和限性遺傳重點：性別決定、伴性遺傳。難點：伴性遺傳與從性性狀和限性性狀遺傳的區(qū)別。第六章染色體結(jié)構(gòu)的變異（3學時）基本內(nèi)容：缺失、重復、倒位和易位的類別、形成過程、細胞學特征以及遺傳效應；染色體結(jié)構(gòu)變異的誘發(fā)及應用。基本要求：1．熟練掌握缺失、重復、倒位、易位的基本概念及染色體的畸變的遺傳效應。2．了解染色體結(jié)構(gòu)變異的誘發(fā)及應用。缺失重復倒位易位染色體結(jié)構(gòu)變異的誘發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異的應用重點：各種染色體的畸變的基本概念。難點：染色體的畸變的遺傳效應。第七章染色體數(shù)目的變異（2學時）基本內(nèi)容：染色體組與染色體倍性、同源多倍體、異源多倍體、多倍體的形成途徑及其應用、單倍體、非整倍體變異?；疽螅?．掌握染色體組的概念、多倍體的概念，整倍體變異和非整倍體變異的一般規(guī)律；整倍體和非整倍體的染色體分離和基因分離的規(guī)律；2．了解整倍體和非整倍體在植物育種方面的具體應用。染色體組與染色體倍性同源多倍體異源多倍體多倍體的形成途徑及其應用單倍體非整倍體變異重點：染色體組的概念、多倍體的概念，整倍體變異和非整倍體變異的一般規(guī)律。難點：單體、單倍型以及單倍體的區(qū)別；非整倍體變異。整倍體和非整倍體的染色體分離和基因分離的規(guī)律。第八章基因突變（3學時）基本內(nèi)容：基因突變的頻率與時期、基因突變與性狀表現(xiàn)、基因突變的特征、生化突變、突變的誘發(fā)及其機理?；疽螅?．了解基因突變的一般特征及其與性狀表現(xiàn)的關(guān)系。2．掌握生化突變和物理誘變、化學誘變的原理，基因突變的分子基礎(chǔ)，掌握細菌、真菌、植物等突變體檢出的基本方法。3．了解一個基因一個酶學說的形成。基因突變的頻率與時期基因突變與性狀表現(xiàn)基因突變的特征生化突變突變的誘發(fā)及其機理重點：基因突變的特征、生化突變。難點：突變的機理。第九章細菌和病毒的遺傳（3學時）基本內(nèi)容：病毒的一般特性及類型，噬菌體的染色體作圖；細菌的遺傳分析。基本要求：1．一方面作為遺傳學的一個分支——微生物遺傳學的入門加以介紹；另一方面也為遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)及遺傳工程奠定部分知識基礎(chǔ)。2．了解細菌、病毒的一般特征、類型以及細菌、病毒（噬菌體）的生活周期。3．掌握細菌通過結(jié)合、轉(zhuǎn)化、性導和轉(zhuǎn)導進行遺傳物質(zhì)交換的特點與規(guī)律。病毒的一般特性及類型噬菌體的染色體作圖細菌的細胞和染色體結(jié)構(gòu)細菌的染色體作圖重點：細菌通過結(jié)合、轉(zhuǎn)化、性導和轉(zhuǎn)導進行遺傳物質(zhì)交換的特點與規(guī)律。難點：噬菌體、細菌的染色體作圖第十章細胞質(zhì)遺傳（4學時）基本內(nèi)容：細胞質(zhì)遺傳的概念和特點、細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)及其與核基因的關(guān)系、植物雄性不育的類別與其遺傳機理?；疽螅?．掌握細胞質(zhì)遺傳的特點及其與母性影響的區(qū)別。2．掌握線粒體和植物葉綠體的遺傳表現(xiàn)。3．了解其它細胞質(zhì)因子的遺傳規(guī)律以及細胞質(zhì)遺傳系統(tǒng)與細胞核遺傳系統(tǒng)的相互統(tǒng)一關(guān)系。細胞質(zhì)遺傳的概念和特點細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)及其與核基因的關(guān)系植物雄性不育的類別與其遺傳機理重點：掌握細胞質(zhì)遺傳的特點及其與母性影響的區(qū)別；線粒體和植物葉綠體的遺傳表現(xiàn)。難點：細胞質(zhì)遺傳的特點及其與母性影響的區(qū)別；植物雄性不育的遺傳機理。第十一章群體的遺傳平衡（3學時）基本內(nèi)容：群體遺傳學的幾個基本概念，基因平衡定律，影響基因頻率變化的因素?；疽螅?．熟悉基因頻率和基因型頻率的概念和計算方法。2．熟練掌握基因平衡定律。3．了解突變、選擇、遷移和遺傳漂移等對群體基因頻率和基因型頻率的影響。群體遺傳學的幾個基本概念遺傳平衡定律影響Hardy-Wenberg平衡的因素重點：群體遺傳學的基本概念，基因平衡定律的要點。難點：隨機交配與自由交配的區(qū)別，基因平衡定律的要點，影響基因頻率變化的因素。第十二章數(shù)量性狀的遺傳（6學時）基本內(nèi)容：數(shù)量性狀的概念，多基因假說，三大遺傳參數(shù)的估測及應用?；疽螅?、了解數(shù)量性狀的特征及數(shù)量性狀遺傳的多基因假說。2、掌握數(shù)量性狀的各種遺傳參數(shù)的基本概念、廣義遺傳率及狹義遺傳率的估算方法。數(shù)量性狀的特點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)數(shù)量性狀分析的基本方法遺傳參數(shù)估測及其應用重點：多基因假說及三大遺傳參數(shù)的基本概念，遺傳力的計算。難點：三大遺傳參數(shù)的估算方法。第十三章近親繁殖與雜種優(yōu)勢（2學時）基本內(nèi)容：近親繁殖的類型、近交、雜交的遺傳效應及在育種上的應用，雜種優(yōu)勢的理論?；疽螅?．了解近親繁殖的遺傳效應，純系學說的內(nèi)容及其相對性，了解雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)及其理論。2．掌握近親繁殖和雜種優(yōu)勢在動、植物育種方面的應用。近親繁殖的類型及其遺傳效應純系學說雜種優(yōu)勢近親繁殖與雜種優(yōu)勢在育種上的應用重點：近交、雜交的遺傳效應。難點：雜種優(yōu)勢的理論。第十四章遺傳與進化（2學時）基本內(nèi)容：物種形成的主要方式以及進化的主要因素；分子水平上的進化理論?；疽螅?．了解群體保持遺傳多態(tài)性的方式。2．了解物種形成的主要方式以及進化的主要因素。3．了解分子水平上的進化理論。4．了解動植物的抗藥性。遺傳多態(tài)性物種及其形成分子水平的進化進化的特殊領(lǐng)域——動植物的抗藥性重點：進化遺傳的幾個基本概念。分子鐘的基本理論。難點：分子水平的進化機制。四、課程各教學環(huán)節(jié)要求本課程教學環(huán)節(jié)除講課外還有實驗課，實驗課是培養(yǎng)畜牧專業(yè)學生實驗技能的主要手段。通過本課程的實驗，使學生實驗技能達到如下要求：1．掌握遺傳學基本實驗的原理。2．熟悉遺傳學基本實驗的主要方法。3．掌握遺傳學實驗的結(jié)果觀察、分析并正確書寫實驗報告，培養(yǎng)良好的實驗習慣和實事求是的科學作風。本課程實驗內(nèi)容對生物技術(shù)專業(yè)設(shè)置9個實驗項目，每個實驗為2-4學時，共計18學時，主要包括植物細胞有絲分裂與染色體學行為的觀察、減數(shù)分裂及染色體學行為的觀察、植物多倍體的誘發(fā)和鑒定、果蠅生物學特性研究及其唾腺染色體的觀察、永久片的制作、家雞骨髓染色體觀察、染色體組型分析、血型與遺傳、性染色質(zhì)：人體X染色質(zhì)觀察、Hardy–Weinberg遺傳平衡定律的檢驗、數(shù)量性狀的遺傳參數(shù)——遺傳力的計算等。實驗具體內(nèi)容及要求詳見遺傳學實驗教學大綱和實驗指導書。五、學時分配教學內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實驗討論習題課外其它小計第一章緒論22第二章遺傳的細胞學基礎(chǔ)44第三章孟德爾定律及其擴展428第四章真核生物德染色體作圖426第五章性別決定以及與性別有關(guān)的遺傳426第六章染色體結(jié)構(gòu)的變異347第七章染色體數(shù)目的變異225第八章基因突變33第九章細菌和病毒的遺傳作圖35第十章細胞質(zhì)遺傳44第十一章群體的遺傳平衡347第十二章數(shù)量性狀的遺傳628第十三章近親繁殖與雜種優(yōu)勢22第十四章遺傳與進化22合計461864六、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程是在學生學習了普通化學、分析化學、有機化學、普通生物學、植物生物學、動物生理學、微生物學、細胞生物學、生物化學以及數(shù)學（含高等數(shù)學、概率論基礎(chǔ)、線性代數(shù)）、生物統(tǒng)計學等基礎(chǔ)課程后開課。本課程為遺傳學各分支學科、動植物育種學以及生物工程等課程進一步深造的理論基礎(chǔ)。七、教材及教學參考書（一）教材：楊業(yè)華主編.面向21世紀課程教材——《普通遺傳學》.北京：高教出版社，2000年8月。（二）教學參考書：[1]趙壽元，喬守怡主編.面向21世紀課程教材——《現(xiàn)代遺傳學》.北京：高教出版社，2001年8月。[2]朱軍主編.面向21世紀課程教材——遺傳學