遗传学课程教学大纲生物科学生物技术.docx
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遗传学课程教学大纲生物科学生物技术
《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】:
第一节细胞的结构和功能
一、原核细胞
二、真核细胞
第二节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
第三节细胞的有丝分裂
一、细胞周期
二、有丝分裂过程
三、有丝分裂的遗传学意义
第四节细胞的减数分裂
一、减数分裂过程
二、减数分裂的遗传学意义
第五节配子的形成和受精
一、雌雄配子的形成
二、受精
三、直感现象
四、无融合生殖
第六节生活周期
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】:
第一节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
第二节核酸的化学结构
一、两种核酸及其分布
二、DNA的分子结构
三、RNA的分子结构
第三节染色体的分子结构
一、原核生物染色体
二、真核生物染色体
第四节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
6
16
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
8
12
第六章
染色体变异
6
6
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
68
34
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发学生的思维,培养学生发现问题和解决问题的能力。
五、考核方式
期末考试(70%闭卷)、实验操作(30%)。
考核范围为本大纲规定的教学内容。
实验部分内容见实验大纲。
六、建议教材与教学参考书
教材:
朱军主编,《遗传学》(第三版),中国农业出版社。
参考书:
1、刘祖洞等编《遗传学》(上、下册),高等教育出版社。
2、戴朝羲主编,《遗传学》,高等教育出版社。
3、丁巨波主编,《植物遗传学参考从书》,农业出版社。
4、季道藩主编,《遗传学实验》,农业出版社。
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