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四、课程教学内容与基本要求
第一章绪论
教学目的:
通过本章学习,使学生理解遗传学的研究内容,遗传学的发展历史,遗传学的应用。
基本要求:
掌握遗传学中几个基本概念
重点与难点:
本章重点:
遗传学基本概念,研究的对象和研究的任务
本章难点:
遗传学的发展历史,使学生接受科学的重大发现对遗传学发展所起的作用
教学方法:
讲授法
讲授内容:
第一节遗传学的定义、研究内容和任务
一、基本概念
二、遗传学的研究内容和任务
第二节遗传学发展的里程碑
一、古代遗传学知识的积累
二、近代遗传学的奠基
三、遗传学的建立和发展
第三节遗传、进化、发育在基因水平上的统一
第四节遗传学的应用
一、遗传学与农、林、牧、渔业的关系
二、遗传学与工业的关系
三、遗传学与医药业的关系密切
第二章孟德尔式遗传分析
通过本章学习,使学生理解孟德尔的实验材料与方法,掌握分离规律和自由组合规律的基本概念、内容;
理解染色体学说的主要内容;
理解染色体的形态、结构和功能;
理解基因的作用与环境的相互关系;
理解基因互作的种类和特点。
掌握分离规律和自由组合规律的实质及验证方法;
掌握细胞的有丝分裂、减数分裂的过程和特点;
掌握遗传学数据的统计处理方法。
1、分离规律和自由组合规律的基本概念、内容、实质及验证方法;
2、遗传学数据的统计处理方法;
3、基因的作用与环境的相互关系;
4、基因互作的种类和特点。
第一节分离规律
一、孟德尔杂交试验
二、孟德尔实验及其分析
(一)一对相对性状的分离现象
1、豌豆花色杂交试验
2、七对相对性状杂交试验结果
3、性状分离现象
(二)分离现象的解释
1、遗传因子假说
2、遗传因子的分离规律
3、豌豆花色分离现象解释
4、豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合
(三)基因型(genotype)和表现型(phenotype)
(四)分离规律的验证
1、测交法
2、自交法
3、F1花粉鉴定法
(五)分离比例实现的条件
第二节独立分配规律
一、两对相对性状的遗传
(一)两对相对性状杂交试验
(二)试验结果与分析
二、独立分配现象的解释
三、独立分配规律的验证
(一)测交法
(二)自交法
四、多对相对性状的遗传
(一)多对相对性状独立分配的条件
(二)用分枝法分析多对相对性状遗传
(三)用二项式法分析多对相对性状遗传
(四)n对相对性状的遗传
五、独立分配规律的应用
六、应用统计方法分析数据
七、人类简单孟德尔遗传
第三节遗传的染色体学说
一、染色质与染色体
(一)染色体的形态特征
(二)染色体的数目
(三)染色体的结构模型(补充)
(四)常染色质和异染色质
1、染色体在有丝分裂中的行为
2、染色体在减数分裂中的行为
3、遗传的染色体学说
第四节基因的作用及其环境的关系
一、基因型与表型
(一)表型模拟
(二)外显率
(三)表现度
二、等位基因间的相互作用
三、非等位基因间的相互作用
第三章连锁遗传分析与染色体作图
通过本章学习,使学生理解性染色体与常染色体,理解剂量补偿效应;
理解干涉与并发系数;
理解粗糙脉胞菌和顺序四分子分析。
重点掌握伴性遗传,理解限性遗传;
连锁、交换、重组;
三点测交。
1、伴性遗传;
2、掌握连锁与交换的原理,重组值、交换值、染色体干涉和并发率的概念及计算方法,特别是通过三点测交
3、三点测交绘制连锁图的方法;
1、三点测交;
交换值的测定,特别是自交群体的交换值测定
2、干涉与并发系数;
3、顺序四分子分析。
第一节 性染色体与性别决定
一、性染色体及其发现
二、性染色体决定性别的方式
第二节 伴性遗传
一、果蝇眼色基因W/w的遗传
二、人类X染色体性连锁遗传
三、鸡的伴性遗传
四、植物的伴性遗传
第三节染色体学说的直接证据
第四节果蝇中的Y染色体及其性别决定
第五节剂量补偿效应-Lyon假说
一、Barr小体
二、剂量补偿效应
三、Lyon假说
四、X染色体随机失活的分子机制
第六节连锁基因的交换与重组
一、连锁现象的发现
二、完全连锁与不完全连锁
三、重组频率的测定
四、交换
五、基因定位与染色体作图
第七节真菌类的遗传分析
一、链孢霉(Neurosporacrassa)的生活史
二、顺序四分子及其遗传分析
第八节人类基因组的染色体作图
一、人类基因定位方法
二、人类染色体作图
三、人类基因组的物理作图
第四章基因精细结构的遗传分析
通过本章学习,使学生理解基因的概念与发展,基因与DNA和染色体的关系理解T4噬菌体的互补实验,理解缺失作图、重组测验;
理解重叠基因,了解重叠方式、断裂基因、基因的功能。
重点掌握基因的类别与互补实验。
本章重点
1、
互补测验;
互补测验的原理和方法;
顺反子;
基因内互补。
2、
基因的概念及其发展;
基因的分类;
基因与DNA和染色体的关系。
3、
重组试验与顺反子。
拟等位基因;
条件致死突变体;
两点测交
本章难点
讲授内容:
第一节基因的概念
一、基因概念的发展
二、基因的类别及其相互关系
三、基因与DNA
第二节重组测验
一、拟等位基因
二、噬菌体突变型
(一)噬菌斑形态的突变型
(二)寄主范围的突变型
(三)条件致死突变型
三、Benzer的重组实验
第三节互补测验
一、互补测验的原理和方法
二、顺反子
三、基因内互补
第四节缺失作图
第五节断裂基因和重叠基因
一、外显子与内含子
二、断裂基因的意义
三、重叠基因
第六节基因的功能
一、Garrod的先天性代谢缺陷
二、一个基因一种酶假说
三、一个结构基因一条多肽链的证据
第五章病毒的遗传分析
通过本章学习,使学生理解噬菌体突变型;
理解T2突变型的两点测验,理解T4突变型的三点测验;
理解φX174的遗传分析。
重点掌握烈性噬菌体,温和噬菌体的遗传分析。
噬菌体的重组作图;
T2突变型的两点测验;
T4突变型的三点测验。
T4突变型的三点测验;
4、
φX174的遗传分析。
第一节噬菌体的繁殖和突变体
一、噬菌体的繁殖
烈性噬菌体的裂解反应;
温和噬菌体的溶源与裂解生长;
二、噬菌体的突变型
噬菌体的条件致死突变类型;
敏感因子与抑制基因;
无义与无义抑制基因
第二节噬菌体突变型的互补测验
一、φX174条件致死突变型的互补测验
二、T4突变型的互补试验
第三节噬菌体突变的重组测验
一、T2突变型及特性;
烈性噬菌体的遗传机制
二、T2突变型的两点试验
三、φX174突变型的两点测验和三点测验
第四节噬菌体基因组与原噬菌体
一、λ噬菌体的基因组
二、λ原噬菌体与合子诱导
三、λ原噬菌体溶源与裂解过程中插入与切除的机理。
第六章细菌的遗传分析
通过本章学习,使学生理解LederbergandTatum的实验,理解F质粒与接合和中断杂交实验以及转化过程、转化作图、共转导作图。
重点掌握高频重组菌株与染色体转移;
掌握F`质粒和性导,掌握大肠杆菌接合方式;
掌握重组作图,掌握中断杂交遗传图与重组作图的关系;
掌握普遍性转导,掌握局限性转导。
1、细菌的接合;
2、中断杂交实验与重组作图;
3、转化与转化作图;
4、转导与转导作图。
4、性导和转导
1、细菌的转导和接合过程;
2、中断杂交实验与重组作图。
第一节细菌的细胞和染色体
一、细菌细胞特点
二、细菌染色体的特征
第二节大肠杆菌的突变型及筛选
一、细菌作遗传研究材料的优点
二、细菌的突变型
大肠杆菌突变体的类型;
合成和分解代谢突变体;
大肠杆菌的抗性突变体
三、大肠杆菌突变体的筛选
第三节大肠杆菌的性别
一、大肠杆菌的接合
二、Ecoli性别的发现
三、F因子与高频重组
四、细菌基因重组的特点
第四节中断杂交与重组作图
一、中断杂交实验原理
二、中断杂交作图
三、重组作图
第五节F'
因子与性导
一、F`因子与F`菌株
二、性导
第六节转化与转导作图
一、转化(Transformation)
二、转化过程
三、转导与作图
(一)局限性转导
(二)普遍性转导
第七章遗传重组
通过本章学习,使学生理解基因转变及其分子机制、RecA蛋白在细菌同源重组中的作用;
理解转座子的遗传学效应。
重点掌握、同源重组的分子机制
1、同源重组的分子机制
2、RecA蛋白在细菌同源重组中的作用
第一节遗传重组的类型
一、同源重组特征
二、位点专一性重组特征
三、异常重组的特征
第二节同源重组的分子机制
一、
同源重组的断裂重接模型;
(一)λ噬菌体的染色体断裂与重接证据
(二)几个概念共转换;
负干涉;
极化子
二、同源重组的Holliday模型
第三节细菌的同源重组
一、细菌同源重组的特点
二、细菌转化重组机制
三、细菌的接合与转导中的重组机制
四、RecA蛋白在细菌同源重组中的作用;
第四节位点专一性重组
一、λ噬菌体的整合和切除
二、位点专一性重组的核苷酸序列
第五节异常重组—原核生物转座子
一、原核生物中的转座子
二、转座
三、转座噬菌体
第六节异常重组——真核生物中的转座子
一、酵母菌的转座子
二、果蝇的转座子
三、玉米的转座子
第七节转座机制与遗传学效应
转座机制
二、
转座子的遗传学效应
第八章核外遗传
通过本章学习,使学生理解叶绿体遗传、线粒体遗传,理解草履虫卡巴粒的遗传,理解椎实螺和果蝇胚胎发育中的母性影响
重点掌握核外遗传;
植物细胞质雄性不育。
教学重点:
细胞质遗传的概念和特点;
植物雄性不育的遗传的类型和遗传特点
教学难点:
雄性不育的遗传机理;
三系配套及其杂种优势的利用
第一节母性影响
一、短暂的母性影响
二、持久母性影响
第二节核外遗传的性质与特点
一、紫茉莉的遗传
二、真菌异核体实验
三、细胞质遗传的特性
第三节细胞内敏感性物质遗传
一、草履虫的放毒遗传
二、果蝇的感染性遗传
第四节线粒体遗传及分子基础
第五节叶绿体体遗传及分子基础
第六节核外遗传和植物雄性不育性
一、植物雄性不育性
二、线粒体与雄性不育
三、叶绿体与雄性不育
第九章遗传物质的改变
(一)染色体畸变
通过本章学习,使学生理解染色体结构变异发生机理;
理解人类染色体异常。
重点掌握染色体结构变异,掌握染色体数目的变异;
整倍体和非整倍体。
1、染色体结构变异及遗传效应
2、染色体数目的变异及遗传效应
1、染色体结构变异中倒位和易位的减数分裂行为;
2、整倍体、非整倍体的类型、遗传效应及应用
第一节染色体结构变异
一、果蝇唾液腺染色体的特征;
二、染色体结构变异的类型;
(一)染色体缺失(deficiency)的类别;
缺失的形成过程及其细胞学特征;
缺失的遗传效应;
假显性;
(二)染色体重复(duplication)的类别;
重复的形成过程及其细胞学特征;
重复的遗传效应;
(三)染色体倒位(inversion)的类别;
倒位的形成过程及其细胞学特征;
倒位的遗传效应;
交换抑制因子;
平衡致死系;
(四)染色体易位(translocation)的类别;
易位的形成过程及其细胞学特征;
易位遗传效应;
假连锁;
易位的位置效应。
第二节染色体数目变异
一、染色体组;
染色体倍性
二、整倍体;
二倍体、单倍体的特征;
同源多倍体的表型特征及减数分裂过程中基因分离的规律;
异源多倍体的特征;
三、非整倍:
体单体、缺体及三体的遗传学效应;
四、染色体数目异常与疾病。
第三节染色体结构数目变异的进化意义
利用染色体数目差异分析物种之间的亲源关系。
第十章遗传物质的改变
(二)基因突变
通过本章学习,使学生理解基因突变的分子基础;
突变的检测。
重点掌握基因突变的相关概念;
突变的修复机制和检测方法。
1、基因突变的分子基础;
2、突变的修复机制。
基因突变的外显率和表现度、基因突变的鉴定、基因突变的生物学防护与修复;
基因突变的分子基础;
第一节基因突变的概说
一、体细胞突变与生殖细胞突变:
突变发生的时期;
突变频率;
基因突变的一般特征
二、突变的类型:
自发突变和诱发诱变;
显性突变与隐性突变;
突变体的表型特性类型
三、突变的本质:
1、基因突变导致的核苷酸序列改变(碱基替换、移码突变、缺失突变、插入突变)
2、基因突变导致的遗传信息意义的改变(同义突变、错义突变、无义突变)
第二节基因突变的分子基础
一、自发突变(spontaneousmutation)
二、诱发突变(inducedmutaion)
三、诱变与肿瘤
四、定点诱变
五、突变的原因
自发突变的起因;
诱发突变的起因:
射线和化学诱变剂诱发突变的机理
第三节生物体的修复机制
一、光复活
二、切除修复
三、重组修复
四、SOS修复
五、电离辐射损伤的修复
六、修复缺陷与人类疾病
第四节、基因突变的检测
一、大肠杆菌突变体的检测
二、菌营养缺陷型的检出
三、果蝇突变的检出
四、植物突变的检出
第十一章群体遗传与进化
通过本章学习,使学生理解群体遗传学的基本原理。
了解自然选择是进化的潜在动力,理解改变基因频率的因素。
重点掌握基因型频率与基因频率,掌握Hardy-Weinberg定律;
利用Hardy-Weinberg定律计算群体中杂合体的基因型频率。
1、Hardy-Weinberg定律;
2、改变群体基因频率的因素。
第一节群体的遗传结构
一、孟德尔群体和基因库
二、群体的遗传结构
第二节
随机交配的大群体
一、随机交配
二、Hardy-Weinberg定律
第三节
影响Hardy-Weinberg平衡的因素
一、基因突变
二、自然选择
三、突变与选择联合作用下的群体平衡
四、迁移
五、随机的遗传漂变
第十二章数量性状遗传
通过本章学习,使学生理解数量遗传学的基本原理。
重点掌握掌握遗传力的概念,掌握遗传力的估算方法,(广义遗传力估算,狭义遗传力估算)。
1、数量性状的遗传分析;
2、广义遗传力估算,狭义遗传力估算;
3、近亲繁殖和杂种优势。
第一节数量性状及其特性
一、数量性状的概念及其基本特征
二、数量性状的多基因遗传
第二节数量性状遗传分析的统计学基础
一、平均数
二、方差与标准差
第三节数量性状的遗传率
一、数量性状表型值及其方差分量
二、群体基因型值的平均数
三、数量性状的遗传率
第四节近亲繁殖与杂种优势
一、近交与杂交
二、近交与杂交的遗传效应
三、近交系数与血缘系数及其计算
四
、杂种优势的遗传理论
第十三章遗传学与人类健康
通过本章学习,使学生理解健康与疾病的遗传学基础;
遗传病与优生的相关知识。
重点掌握掌握遗传病的类型及其遗传特征。
本章重点:
遗传病的类型及其遗传特征
本章难点:
第一节人类遗传学与优生
一、健康与疾病的遗传学基础
二、遗传的基本规律
三、遗传病的类型及其遗传特征
四、遗传与优生
第二节.遗传病的预防
一、遗传病的普查和登记
二、遗传筛查
三、遗传咨询与优生
四、遗传咨询的步骤:
五、基因诊断
五、课程教学方式与考核方式
1.教学方式:
以课堂讲授为主,辅以课后作业。
2.考核方式:
期末(闭卷考试)70%+平时20%+作业10%,实验课单独考试。
六、参考教材及教学参考资料
教材:
戴灼华,王亚馥主编,遗传学(第二版),高等教育出版社,2007。
杨业华主编,普通遗传学(第2版),高等教育出版社,2006。
学参考书:
[1]朱教军主编,遗传学(第三版),中国农业出版社,2002。
[2]赵寿元,乔守怡,现代遗传学,高等教育出版社,2001。
[3]徐晋麟,徐沁,陈淳,现代遗传学原理,科学出版社,2001。
[4]刘祖洞编,遗传学(第二版),高等教育出版社,2001。
[5]宋运淳,余先觉编,普通遗传学,武汉大学出版社,1990。
[6]丁友肪,陈宁编,普通微生物遗传学,南开大学出版社,1990。
[7]盛祖嘉,微生物遗传学(第二版),科学出版社,1987。
[8]希澄等主编,遗传学(第二版),高等教育出版社,1989。
七、实验教学内容与要求
《遗传学实验》教学大纲
(一)实验教学目的与基本要求
该课程是生物学各专业的必修基础课之一,主要从个体、细胞、分子三个水平揭示遗传学的基本现象与规律,使学生加深对遗传学基本原理的理解,并通过综合性、设计性实验研究,培养学生的相关实验操作技能和初步独立进行科学研究的能力。
(二)实验内容与基本要求
1.实验项目一览
序号
实验内容
学时
实验类型
实验类别
每组人数
实验室
1
植物有丝分裂染色体制片技术
验证型
必做
5
B304
减数分裂
果蝇形态观察及生活史
果蝇唾腺染色体的观察
单因子杂交实验
综合型
果蝇的伴性遗传
三点试验
8
植物多倍体的诱发及鉴定
9
人的染色体组型分析
2.实验内容及要求
实验一植物有丝分裂染色体制片技术
一、实验目的和要求:
学习对植物组织、细胞的固定、解离、压片方法。
观察有丝分裂各时期的动态变化。
二、仪器设备:
显微镜、水浴锅、剪刀、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、酒精灯等。
三、实验材料:
洋葱、蚕豆
四、教学方法:
讲授、实验、归纳
五、实验内容提要:
1、洋葱根尖细胞压片
2、观察其染色体形态
六、注意事项与安全要求
1、临时压片经处理后可作为永久装片。
2、注意秋水仙素溶液勿沾染皮肤、污染环境。
实验二减数分裂
一、实验目的和要求:
了解植物花粉、动物精子形成中的减数分裂各时期的特征及染色体变化,掌握压片、染色等制片技术。
二、仪器设备:
镊子,解剖针,载玻片,盖玻片,大培养皿,立式染缸,酒精灯,量筒,显微镜。
三、实验材料:
百合花蕾;
蝗虫精巢。
四、教学方法:
五、实验内容提要:
1.取材固定
2.空气干燥法制片
3.观察染色体形态
1.重视取材时间,细胞分裂高峰期取材最适宜。
2.注意固定时间,10-20h为宜。
3.改良苯酚品红染色20-30min为宜。
4.拨取根尖分生组织,量不要太多,以免影响细胞的分散度。
实验三果蝇形态观察及生活史
了解果蝇生活史,鉴别果蝇的雌雄,观察野生型及突变型性状,掌握果蝇的饲养管理。
放大镜、小镊子、培养瓶、麻醉瓶、白瓷板、培养皿、毛笔等
野生型和常见的突变型果蝇。
1.配制果蝇培养基
2.扩大培养果蝇
3.观察其生物学特性
六、注意事项与
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 遗传学 09113
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