動物遺傳學(xué)教學(xué)大綱

《動物遺傳學(xué)》一、課程基本狀況課程編號：04110121課程總學(xué)時：40(其中授課：38，實驗：0，上機：0，實習(xí)：0，課外：2)課程學(xué)分：2.5課程分類：必修開設(shè)學(xué)期：春季開課單位：動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院動物遺傳育種與繁殖系合用專業(yè)：動物科學(xué)專業(yè)（必修）所需先修課：《生物統(tǒng)計學(xué)》和《動物生物化學(xué)》課程負責(zé)人：吳常信、鄧學(xué)梅、方美英、付金鑾、吳克亮二、課程內(nèi)容介紹《動物遺傳學(xué)》是農(nóng)業(yè)院校動物生產(chǎn)類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。課程的內(nèi)容涉及分子、細胞、群體、數(shù)量等多個層面。這門課程是學(xué)習(xí)動物育種學(xué)和從事動物育種實踐的前期知識，也是學(xué)習(xí)和從事分子遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)等方向研究的理論基礎(chǔ)。三、各部分教學(xué)綱要緒論（2學(xué)時）遺傳學(xué)基本概念；遺傳學(xué)發(fā)展歷史；近年來遺傳學(xué)領(lǐng)域的重大科學(xué)成就。第一章遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)（3學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)；第二節(jié)核酸的構(gòu)造；第三節(jié)基因和基因組的構(gòu)造特性。要點：本章將講述遺傳現(xiàn)象，典型實驗（DNA是遺傳物質(zhì)，雙螺旋構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)，遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)，遺傳工程的興起）；基因概念的由來，基因的基本構(gòu)造，基因組的基本構(gòu)造（原核－真核），基因與動物的表型，在基因水平上的遺傳與變異。重點：典型實驗分析，真核基因的構(gòu)造。難點：如何動態(tài)理解基因的概念。教學(xué)規(guī)定：剖析證明DNA是遺傳物質(zhì)的典型實驗，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略從實驗中的核心證據(jù)，理解實驗到結(jié)論的邏輯關(guān)系。解說基因概念演變的過程，具體講述真核生物的基因構(gòu)造特點，拓展介紹新發(fā)現(xiàn)的基因構(gòu)造和功效模式。第二章遺傳信息的傳遞（6學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)DNA復(fù)制；第二節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄；第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成；第四節(jié)基因體現(xiàn)調(diào)控。要點：本章將講述復(fù)制的過程，端粒酶，體外復(fù)制；轉(zhuǎn)錄的過程，重要的調(diào)控元件，原核基因的體現(xiàn)調(diào)控，真核基因的體現(xiàn)調(diào)控；遺傳密碼的簡并性和偏好性，翻譯的過程，翻譯水平的調(diào)控。重點：真核基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的特點；真核基因體現(xiàn)調(diào)控重要模式。難點：基因體現(xiàn)調(diào)控的機理。教學(xué)規(guī)定：解說并運用動漫演示遺傳信息傳遞的過程，結(jié)合過程介紹，解說復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯有關(guān)的核心酶及其與DNA/RNA序列的互作關(guān)系。舉例介紹基因體現(xiàn)的調(diào)控方式。第三章遺傳物質(zhì)的變化（3學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)基因突變；第二節(jié)遺傳多態(tài)性；第三節(jié)基因圖譜。要點：本章將講述基因突變的分子基礎(chǔ)，基因突變產(chǎn)生的機制；遺傳標記的種類，遺傳標記應(yīng)用原理，應(yīng)用舉例；基因圖譜的概念和基本原理。重點：基因突變與功效的關(guān)系，遺傳標記的種類和檢測原理。難點：遺傳標記檢測的原理。教學(xué)規(guī)定：具體解說基因突變的分子基礎(chǔ)，簡要介紹核苷酸化學(xué)就夠的變化及其成因。舉例解說遺傳標記種類、檢測原理及其應(yīng)用。概念性解說基因作圖的基本原理。第四章染色體和細胞分裂（4學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)染色體；第二節(jié)染色體畸變；第三節(jié)細胞分裂。要點：本章將講述細胞的構(gòu)造、染色質(zhì)、染色體、染色體畸變，細胞有絲分裂和減數(shù)分裂，高等動物配子的形成和受精作用。重點：講授染色質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成和構(gòu)造，染色體的構(gòu)造和數(shù)目，染色體畸變的類型和所造成的遺傳效應(yīng)。有絲分裂和減數(shù)分裂的異同和意義。難點：染色體畸變的類型和所造成的遺傳效應(yīng)教學(xué)規(guī)定：簡樸介紹細胞構(gòu)造、細胞有絲分裂和減數(shù)分裂，高等動物配子的形成和受精作用；具體介紹染色體的構(gòu)造和數(shù)目以及畸變類型；進一步解說基因、染色體與染色質(zhì)之間的關(guān)系。第五章遺傳的基本規(guī)律（4學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)孟德爾定律；第二節(jié)連鎖交換定律；第三節(jié)伴性遺傳和性別決定。要點：本章將講述遺傳學(xué)的三大基本規(guī)律、伴性遺傳原理和性別決定。重點：講授連鎖交換規(guī)律和伴性遺傳，伴性遺傳原理在養(yǎng)禽業(yè)中的應(yīng)用也是本章的要點。難點：基因定位與連鎖遺傳圖教學(xué)規(guī)定：簡樸回想孟德爾遺傳定律；具體解說連鎖交換定律、三點測交計算重組率以及伴性遺傳；舉例闡明伴性遺傳原理在養(yǎng)禽業(yè)中的實際應(yīng)用。第六章孟德爾定律的擴展和非孟德爾遺傳（4學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)孟德爾定律的擴展；第二節(jié)非孟德爾遺傳。要點：本章將講述分離定律、自由組合定律的補充和發(fā)展，簡樸介紹四種非孟德爾現(xiàn)象。重點：講授自由組合定律的補充和發(fā)展。難點：非孟德爾遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的機理教學(xué)規(guī)定：舉例解說孟德爾定律擴展類型；系統(tǒng)介紹非孟德爾遺傳現(xiàn)象以及人們對其產(chǎn)生機制的研究，并對有關(guān)科學(xué)前沿研究進行簡樸介紹。第七章群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)（6學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)群體的基因型頻率與基因頻率；第二節(jié)群體的平衡定律；第三節(jié)影響群體基因頻率的因素。要點：本章講述基因型頻率與基因頻率；平衡定律：常染色體基因與性染色體基因平衡的達成；影響群體基因頻率的因素：突變、選擇、漂變、遷移。重點：講授基本概念、計算辦法和應(yīng)用實例。難點：講述Hardy~Weinberg定律的生物學(xué)和數(shù)學(xué)的證明。教學(xué)規(guī)定：掌握群體的遺傳構(gòu)造及其影響因素，掌握Hardy~Weinberg定律以及假設(shè)條件。第八章數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)（6學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié)性狀的分類；第二節(jié)數(shù)量性狀的遺傳特點；第三節(jié)數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學(xué)辦法；第四節(jié)遺傳參數(shù)；第五節(jié)數(shù)量性狀基因座(QTL)。要點：本章講述數(shù)量性狀的概念；數(shù)量性狀的遺傳特點，多基因?qū)W說，對數(shù)量性狀遺傳的新認識；數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學(xué)辦法：表型值與方差的剖分；遺傳參數(shù)的預(yù)計：重復(fù)力、遺傳力、遺傳有關(guān)的計算和應(yīng)用；數(shù)量性狀基因座（QTL）：QTL的檢測辦法，QTL的性質(zhì)，QTL的應(yīng)用，已知幾個家畜的QTL。重點：理解數(shù)量性狀的遺傳特性，以及三大遺傳參數(shù)，即重復(fù)力、遺傳力和遺傳有關(guān)，特別是從不同的側(cè)面對遺傳力的理解難點：三大遺傳參數(shù)的預(yù)計原理和預(yù)計辦法。教學(xué)規(guī)定：規(guī)定學(xué)生掌握數(shù)量性狀的遺傳特性以及分析辦法，掌握遺傳參數(shù)的預(yù)計原理，理解其預(yù)計辦法，以及在遺傳育種中的應(yīng)用。四、使用教材或重要參考書：（教材名稱、主編人、出版社、出版時間及版次）教材：《動物遺傳學(xué)》，吳常信主編，高等教育出版社，，第一版執(zhí)筆人：鄧學(xué)梅方美英付金鑾吳克亮審定人：吳常信6月9日制訂AnimalGenetics1.BasicinformationCoursecode:04110121Totalteachinghours:_40__,amongwhich_38hoursforlectures,0hoursforexperiments,0hoursforon-lineteaching,2hoursfordiscussion.Credits:2.5Typeofthecourse:CompulsoryTeachingterms:SpringSemesterOwnerofthecourse:DepartmentofAnimalGenetics，Breeding&Reproduction,CollegeofAnimalScience&Technology)Majorsapplicable:CompulsoryforAnimalSciencePrerequisites:AnimalBiochemistryandBiostatisticsPersoninchargeofthecourse:ChangxinWu,XuemeiDeng,MeiyingFang,JinluanFuandKeliangWu2.Coursedescription<AnimalGenetics>isarequiredcoursefor

studentsinanimalscience.Topicswillcoverbasicprincipleandapplicationofmoleculargenetics,cytogenetics,populationandquantitativegenetics.Itisthecoreclassforcontinuousstudyinginspecificbasicgeneticareasandworkingonapplicationofanimalbreeding.3.DesignofeachteachingsectionIntroductionBasicconceptsongenetics,developmenthistoryofgenetics,andnoveldiscoveryongeneticswillbeintroducedinthissection.Chapter1TheGeneticMaterialContext:1.1TheSearchfortheGeneticMaterial1.2TheStructureofNucleicAcid1.3GeneandStructureofEukaryoticGeneThischapterisdevotedtomolecularbaseofgeneticmaterial,structureofDNA,RNAandeukaryoticgene.Thechapterwillemphasizeonhistoricalprocessofsearchingforgeneticmaterial,thechemicalcomponentandstructureofDNAandRNA,theevolutionofgeneconcept,andthestructureofeukaryoticgene.Chapter2TransmissionofGeneticInformationContext:2.1DNAReplication2.2Transcription2.3Translation2.4RegulationofGeneexpressionThischapterisdevotedtotheprocessofDNAreplication,transcriptionandtranslation,andtheregulationshappenthroughalltheprocesses.Thechapterwillemphasizeonenzymesinvolvedinreplication,transcriptionandtranslation,andtheinteractionofproteinandDNAorRNAstructurestopresentmodelsofgenefunctionregulation.Chapter3VariationsofGeneticMaterialContext:3.1GeneMutation3.2GeneticPolymorphism3.3GeneMappingThischapterisdevotedtomolecularprincipleofgenemutation,basicprincipleandapplicationofgeneticmarker,andbasicprincipleofgenemapping.Thechapterwillemphasizeontherelationshipbetweengenemutationandthesubsequentgenefunctionvariation,geneticmarkeranditsapplicationingeneticresearchandanimalbreedingpractice.Chapter4ChromosomeandcelldivisionContext:4.1Chromosome4.2ChromosomeAberration4.3CellDivisionThischapterisdevotedtocellstructure,chromatin,chromosome,chromosomeaberration,cellmitosisandmeiosis,thegametogenesisandfertilization.Thechapterwillemphasizeonthechemicalcomponentandstructureofchromatin,thestructureandnumberofchromosome,thetypeofchromosomeaberrationanditsinfluenceongenetics.Thefunctionofcellmitosisandmeiosisareelucidated,andtheircomparisonisalsodescribedinthischapter.Chapter5GeneticbasiclawsContext:5.1Mendel’sLaw5.2Lawoflinkageandcrossover5.3Sex-linkageandsexdeterminationThischapterisdevotedtothethreebasicgeneticlaws,sex-linkageandsexdetermination.Thischapterwillemphasizeonthelawoflinkageandcrossoveraswellassex-linkage.Theapplicationofsex-linkageinpoultryindustryisalsoimportantknowledgeinthischapter.Chapter6DevelopmentofMendelianlawandnon-MendelianinheritanceContext:6.1DevelopmentofMendelianlaws6.2non-MendelianinheritancesThischaptermainlyfocusesonthedevelopmentofthelawofsegregationandthelawofindependentassortment.Wealsogivebriefintroductionforfourdifferenttypesofnon-Mendelianinheritance.Thechapterwillemphasizeonthedevelopmentofthelawofindependentassortment.Chapter7populationgeneticsContext:7.1Frequenciesofgenesandgenotypes7.2Hardy~Weinberglaw7.3ChangesofgenefrequencyThemaincontentsofpopulationgeneticsare:(1)theconceptoffrequenciesofgenesandgenotypes.(2)Hardy~Weinberglaw.(3)equilibriumofgenesinautochromsandsex-chromsome.(4)thefactorstochangetheeq