遗传学090109doc.docx
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遗传学090109doc
《遗传学》课程（090109）教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称:
遗传学
课程代码：
090109
学分与学时：
4.5学分，100学时（其中：
理论课4学分，80学时，实验课0.5学分，20学时）。
课程性质：
专业必修
授课对象：
生物教育专业
二、课程教学目标与任务
遗传学（Genetics）是研究生物遗传和变异的科学，根据课程内容和产生的年代可以分为两部分：
即经典遗传学和现代遗传学。
本课程的任务是系统地讲授遗传学的基本原理和遗传分析的基本方法，同时介绍现代遗传学发展的最新成就，使学生对遗传物质的本质、遗传物质的传递、遗传物质的变异以及遗传信息的表达与调控有一个较为全面和深入的认识和了解，随着现代生物科学技术的发展和“人类基因组计划”的进行和深入，遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，是生命科学各门学科的核心，它的分支几乎扩展到生物学的各个研究领域。
遗传学课程是生物科学所有专业以及相关专业的一门重要的专业基础课程。
通过对遗传学的学习，使学生对遗传物质的本质、遗传物质的传递、遗传物质的变异等基本规律有比较全面的、系统的认识，并能应用其基本原理分析遗传学数据，解释遗传学现象。
本课程要求学生具有较好的生物学基础知识和生物统计知识。
除了要求学生掌握基本的遗传学知识体系外，重点培养学生的独立思考能力和动手能力，要求学生掌握必要的实验技能。
三、学时安排
表1课程学时分配表
章次
教学内容
讲授课
学时数
一
绪论
3
二
孟德尔定律
9
三
遗传的染色体学说
5
四
基因的作用及其与环境的关系
3
五
性别决定与伴性遗传
5
六
染色体和连锁群
8
七
细菌和噬菌体的重组和连锁
6
八
数量性状遗传
7
九
遗传物质的改变
（一）染色体畸变
6
十
遗传物质的改变
（二）基因突变
6
十一
突变和重组机理
5
十二
细胞质和遗传
6
十三
遗传与个体发育
4
十四
群体遗传与进化
7
总计
80
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
教学目的：
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。
基本要求：
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。
重点难点：
本章重点：
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。
本章难点：
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。
教学方法：
讲授法
讲授内容：
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
第三章遗传的染色体学说
教学目的：
掌握染色体形态和结构以及有丝分裂、减数分裂的过程和特点；了解染色体周史
掌握染色体学说。
基本要求：
掌握两类细胞分裂的过程及特点
重点难点：
本章重点：
染色体的概念、减数分裂的特点
本章难点：
有丝分裂和减数分裂的过程
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节细胞
一、细胞质
（一）各种细胞器的结构和功能
（二）细胞器内的遗传物质
二、细胞核
（一）膜相结构和非膜相结构
（二）原核生物与真核生物
三、染色体
（一）染色质与染色体
（二）染色体的四大结构要素（三）染色体的分类法
第二节细胞分裂
一、基本概念
（一）无丝分裂
（二）有丝分裂（三）减数分裂（四）无性生殖（五）有性生殖
二、有丝分裂
（一）细胞周期
（二）有丝分裂过程中的细胞学特征（三）内源有丝分裂（四）有丝分裂的遗传学意义
三、减数分裂
（一）同源染色体
（二）姐妹染色单体和非姐妹染色单体（三）减数分裂过程中的细胞学特征（四）减数分裂的遗传学意义
第三节配子的形成与受精
一、高等植物雌雄配子体的形成
（一）雄配子体的形成
（二）雌配子体的形成
二、高等植物的受精
（一）双受精
（二）种子的构成
三、直感现象
（一）胚乳直感
（二）果实直感
四、无融合生殖
（一）定义
（二）类型
第四节生活周期（染色体周史）
一、低等植物的生活周期
（一）生活史
（二）配子体世代（三）孢子体世代（四）世代交替
二、高等植物的生活周期
三、高等动物的生活周期
四、高等动物和植物生活周期的差异
第五节遗传的染色体学说
一、杂交试验中基因与染色体行为的平行现象
二、苏顿——波维利染色体遗传学说
第四章基因的作用及其与环境的关系
教学目的：
掌握环境作用的方式和概念及非等位基因作用类型、特点。
基本要求：
掌握环境对基因表达的影响类型及非等位基因的相互作用。
重点难点：
本章重点：
非等位基因作用类型特点
本章难点：
非等位基因作用类型特点
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节环境的影响和基因的表型效应
一、环境与基因作用的关系
（一）反应规范
（二）基因型+环境=表型
二、基因的作用和性状的表现
（一）基因作用的方式
（二）基因作用与性状表达的机制
三、基因表达的变异
（一）表现度
（二）外显率
四、显隐性关系的相对性
（一）不完全显性
（二）嵌镶显性（三）并显性（四）显隐性可随所依据的标准而更改（五）显性性状与环境的关系（六）影响相对性状分离的条件
五、表型模写
表型模写的概念与意义
第二节致死基因
一、纯合致死
二、显性致死
三、亚致死现象
第三节复等位现象
一、瓢虫的鞘翅色斑
二、ABO血型
三、ABO血型的遗传
四、孟买型与H抗原
五、Rh血型与母子间不相容
六、家畜的母子间的血型不相容
七、自交不亲和
第四节非等位基因的相互作用
一、互补作用
（一）定义
（二）例子
二、积加作用
（一）定义
（二）例子
三、重叠作用
（一）定义
（二）例子
四、抑制作用
（一）定义
（二）例子
五、显性上位作用
（一）定义
（二）例子
六、隐性上位作用
（一）定义
（二）例子
七、修饰基因
（一）强化基因
（二）限制基因（三）抑制基因
第五章性别决定与伴性遗传
教学目的：
掌握性别决定的类型和特点及伴性遗传的规律；了解人类的性别畸形及其产生原因。
基本要求：
掌握性别决定的方式及伴性遗传的基本类型。
重点难点：
本章重点：
伴性遗传的规律
本章难点：
伴性遗传的规律
教学方法：
讲授法
讲授内容:
第一节性别决定
一、性染色体
（一）性染色体
（二）常染色体
二、性染色体决定性别的方式
（一）XY型性决定
（二）XO型性决定（三）ZW型性决定
第二节伴性遗传
一、果蝇的伴性遗传
二、人类的伴性遗传
（一）人类的X连锁遗传
（二）人类的Y连锁遗传
三、高等植物的伴性遗传
四、鸡的伴性遗传
五、两个重要概念
（一）限性遗传
（二）从性遗传
第三节遗传的染色体学说的直接证明
一、果蝇X染色体不分开现象
二、遗传的染色体学说
第四节其它类型的性决定
一、蜂的性决定
二、后螠的性决定
三、高等植物的性别分化
四、环境对性别分化的影响
第五节人类的性别畸形
第六章染色体和连锁群
教学目的：
掌握连锁与交换的类型及其发生机理；掌握交换值及其测定方法；掌握基因定位的方法；掌握真菌的遗传学分析方法。
基本要求：
掌握交换值及其测定；真菌的遗传分析。
重点难点：
本章重点：
交换值及其测定、基因定位
本章难点：
交换值及其测定、基因定位
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节连锁与互换
一、连锁
（一）香豌豆两对相对性状杂交试验
（二）连锁的定义（三）相引相和相斥相（四）连锁遗传的解释（五）完全连锁（六）不完全连锁
二、交换
（一）交换的产生
（二）举例说明（三）交换与不完全连锁的形成（四）连锁与交换的遗传机理（五）重组型配子的比例（六）交换的细胞学证据
三、雌雄的连锁不同
（一）雄果蝇的完全连锁
（二）雌家蚕的完全连锁
四、连锁群
（一）连锁群的概念
（二）人类的连锁群
第二节交换值及其测定
一、交换值的概念
交换值计算公式的导出
二、交换值的测定
（一）测交法
（二）自交法
三、交换值与遗传距离
四、影响交换值的因素
（一）年龄对交换值的影响
（二）性别对交换值的影响（三）环境条件对交换值的影响（四）交换值受遗传控制
第三节基因定位与连锁遗传图
一、基因定位
（一）定义
（二）举例说明
二、基因连锁遗传分析的主要方法
（一）两点测验
（二）三点测验（三）干扰和符合
三、连锁遗传图
（一）连锁遗传图，遗传图谱
（二）连锁群的数目（三）遗传作图的过程与说明
第四节真菌的遗传学分析
一、链孢霉的生活史
（一）生活史要点
（二）链孢霉作为遗传研究对象的优点
二、着丝粒作图
（一）减数第一次分裂分离
（二）减数第二次分裂分离
三、链孢霉的连锁
（一）子囊类型
（二）四分子分析
四、染色单体干扰
第五节人类连锁分析和细胞学图
一、家系分析法
（一）原理
（二）分析方法
二、三代的谱系法
三、体细胞杂交法
第七章细菌和噬菌体的重组和连锁
教学目的：
掌握细菌的转化和接合概念和特点；掌握中断杂交实验及其作图方法；掌握转导的类型及其特点
基本要求：
掌握利用细菌的转化和接合量化其重组和连锁程度
重点难点：
本章重点：
基本概念、作图方法
本章难点：
作图方法
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节细胞和病毒遗传研究的意义
一、细菌的的生物学特征
（一）细菌的生活周期
（二）研究细菌遗传的方法（三）菌落的特点（四）遗传模式
二、病毒的生物学特征
（一）病毒的定义
（二）病毒的结构与分类
三、细胞和病毒在遗传研究中的优越性
四、细菌和病毒的拟有性生殖过程
（一）有性生殖过程
（二）拟有性生殖的概念
五、细菌遗传的实验研究方法
（一）细胞计数
（二）建立纯系的方法——纯培养（三）选择培养法鉴定突变型与重组型（四）突变型与重组型的批量筛选方法
第二节细菌的遗传重组
一、转化
（一）细菌的转化实验
（二）转化过程（三）共同转化与遗传图谱绘制
二、接合
（一）接合现象的发现和证实
（二）定义（三）F因子及其在杂交中的行为
三、用中断杂交试验作染色体连锁图
四、重组作图
五、性导与F`因子
六、三种不同致育因子间的相互关系
第三节噬菌体的遗传分析
一、噬菌体的结构
二、烈性噬菌体
（一）定义
（二）噬菌体的基因重组
三、温和噬菌体
（一）溶源性
（二）溶源性的遗传基础
四、转导
（一）定义
（二）转导的机制（三）普遍性转导（四）利用普遍性转导测定细菌基因间的连锁关系（五）特异性转导
第八章数量性状遗传
教学目的：
掌握数量性状的特点及遗传力的计算方法；学习近亲繁殖的类型及其遗传学效应；了解杂种优势的利用。
基本要求：
掌握数量性状的特点及遗传力的计算方法。
重点难点：
本章重点：
数量性状的特点、遗传力计算和近亲繁殖的遗传学效应
本章难点：
遗传力的计算方法
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节数量性状的特征
一、概念
（一）质量性状
（二）数量性状
二、数量性状的特征
第二节数量性状遗传的多基因假说
一、纯系学说
二、多基因假说
三、数量性状与质量性状的区别
第三节数量性状遗传研究的基本统计方法
一、平均数
二、方差和标准差
三、变异系数
第四节遗传变异和遗传率
一、遗传率的概念
（一）表现型方差
（二）遗传方差（三）环境方差
二、广义遗传率
（一）加性效应
（二）显性效应（三）上位性效应
三、狭义遗传率
第五节广义遗传率的估算原理和方法
一、利用F2等分离世代和F1、P1、P2等基因型一致的世代来估算广义遗传率
二、利用方差分析方法估算广义遗传率
第六节狭义遗传率的估算原理和方法
一、F2遗传方差的估算
二、回交一代遗传方差的估算
三、对遗传率的几点说明
第七节遗传率分析的应用
第八节近亲繁殖和杂种优势
一、近亲繁殖及其遗传效应
（一）近亲繁殖的概念、近交系数计算
（二）近亲繁殖的遗传效应（三）回交的遗传效应
二、纯系学说
（一）纯系学说的提出
（二）纯系学说的内容（三）纯系学说的意义（四）纯系学说的局限性
三、杂种优势的表现
（一）F1的优势表现
（二）F2的衰退表现
四、杂种优势的遗传理论
（一）显性假说
（二）超显性假说（三）两个假说的异同点与相互补充
五、近亲繁殖与杂种优势在育种上的利用
（一）近亲繁殖在育种上的利用
（二）杂种优势在育种上的利用
第九章遗传物质的改变
（一）染色体畸变
教学目的：
掌握染色体结构、数目变异的类型、鉴别方法和遗传学效应。
基本要求：
掌握染色体结构、数目变异的类型
重点难点：
本章重点：
染色体结构变异和数目的类型、鉴别方法和遗传学效应
本章难点：
染色体结构变异的类型、鉴别方法和遗传学效应
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节染色体结构的改变
一、染色体结构变异的发生机理
（一）断裂－重接假说
（二）互换假说（三）导致染色体结构变异产生所因素（四）诱变时间与结构变异的关系（五）染色体结构变异的类型
二、缺失
（一）定义
（二）缺失的类型（三）断裂、融合、染色体桥周期（四）缺失的遗传学效应
三、重复
（一）定义
（二）类型（三）重复的来源（四）重复的遗传学效应
四、易位
（一）定义
（二）类型（三）易位的细胞学鉴定（四）易位的遗传效应
五、倒位
（一）定义
（二）类型（三）倒位的细胞学鉴定（四）平衡致死系（五）倒位的遗传效应
第二节染色体数目的改变
一、染色体组及其倍性变化
（一）染色体组及其基本特征
（二）整倍体（三）多倍体（四）非整倍体
二、单倍体
三、同源多倍体
（一）形态特征
（二）生理特征（三）生殖特征（四）特殊表型变异（五）同源多倍体的联会与分离
四、异源多倍体
五、多倍体的诱发
（一）未减数配子结合——减数分裂
（二）体细胞染色体数加倍——有丝分裂（三）人工诱发
六、多倍体的实践应用
（一）无籽西瓜（同源三倍体）的培育
（二）小黑麦（异源八倍体）的培育
七、非整倍体
第十章遗传物质的改变
（二）基因突变
教学目的：
掌握基因突变的概念、类型、特点和基因突变检出方法；了解诱变的种类及其应用。
基本要求：
掌握基因突变的类型及检出方法。
重点难点：
本章重点：
基因突变的概念、类型、特点、基因突变检出方法
本章难点：
基因突变检出方法
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节基因突变的概说
一、基因突变的概念
（一）自然突变
（二）诱发突变
二、突变体的表型特性
（一）形态突变
（二）生化突变（三）致死突变（四）条件致死突变
三、突变发生的时期
四、突变率
（一）突变率的概念
（二）突变率的估算
五、突变的可逆性
（一）正向突变
（二）回复突变（三）抑制因子突变
六、突变的多方向性与复等位基因
七、自发突变的原因
第二节突变的检出
一、果蝇突变的检出
（一）原理与过程
（二）不足之处（三）优点
二、链孢霉突变的检出
（一）原理
（二）方法（三）突变基因的确定
三、人的突变的检出
第三节诱发突变
一、辐射和诱变
二、紫外线照射诱变
三、化学诱变
四、突变在育种上的应用
第十一章遗传的分子基础
教学目的：
掌握DNA是遗传物质的证据、基因的本质及其发展；了解DNA的分子结构与蛋白质合成以及基因工程的过程。
基本要求：
掌握基因概念及本质；基因工程的一般过程。
重点难点：
本章重点：
基因的本质及其发展
本章难点：
基因的本质及其发展
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节遗传物质是DNA（或RNA）
一、DNA是遗传物质的间接证据
（一）DNA通常只存在于细胞核中
（二）DNA含量恒定（三）DNA代谢稳定性（四）各类生物中，能改变DNA结构的化学物质都可引起突变。
二、DNA是遗传物质的直接证据
（一）噬菌体的感染
（二）烟草花叶病病毒的重建（三）肺炎球菌的转化DNA是遗传物质的证据主要来自肺炎球菌的实验
第二节DNA的分子结构与复制
一、两种核酸和它们的分布
（一）DNA的化学结构
（二）DNA作为主要遗传物质的间接证据
二、DNA与RNA的活体内的自我复制
半保留复制
第三节DNA与蛋白质合成
一、性状和蛋白质
（一）酶
（二）运载蛋白质（三）作为结构单位的蛋白质（四）激素（五）抗体（六）受体
二、蛋白质的结构和组成
三、DNA的功能
（一）自体催化
（二）异体催化
四、RNA分子的结构
（一）信使RNA
（二）mRNA在转录后的加工
五、遗传密码
（一）概念
（二）遗传密码的普遍性
六、核糖体
七、转运RNA
（一）反密码子环
（二）氨基酸臂（三）双氢尿苷环（四）TψC环
八、密码子与反密码子的对合方式
九、氨基酰-tRNA合成酶
十、蛋白质的生物合成
十一、真核类细胞中蛋白质在转译后的修饰
十二、中心法则和它的发展
第四节基因的本质
一、基因的概念及其发展
（一）经典遗传学关于基因的概念
（二）分子遗传学关于基因的概念
二、基因的互补作用
（一）定义
（二）问题的提出（三）方法
三、近代的基因概念
第五节遗传工程
一、概念
二、步骤
第十二章突变和重组机制
教学目的：
掌握突变及重组的分子基础；了解转座子和DNA的修复。
基本要求：
掌握突变及重组的分子机制。
重点难点：
本章重点：
突变和重组的分子基础
本章难点：
转座子及其转座机理
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节突变的分子基础
一、碱基类似物的诱发突变
（一）5-溴尿嘧啶的诱发突变
（二）2-氨基嘌呤的诱发突变
二、改变DNA化学结构的诱变剂
（一）亚硝酸
（二）烷化剂
三、结合到DNA分子上的化合物
四、基因突变与氨基酸顺序
（一）同义突变
（二）错义突变（三）无义突变
五、编码顺序改变与血红蛋白病
（一）碱基替换
（二）终止密码子突变（三）移码突变
第二节重组的分子基础
一、基因重组的可能机理
（一）染色体断裂愈合模型
（二）模写选择模型
二、基因转变
（一）链孢霉的基因转变
（二）粪生粪壳菌的基因转变
三、遗传重组的分子基础
杂种DNA模型
第三节转座遗传因子
一、玉米的控制系统
（一）解离因子
（二）激活因子
二、原核生物中的转座因子
三、转座机理
四、各类生物中的转座因子
第四节DNA损伤的修复
一、紫外线照射对DNA的损伤
（一）在损伤部位就地修复——光复活
（二）取代损伤部位——暗修复或切除修复（三）越过损伤部位而进行修复——重组修复
二、电离辐射引起的DNA损伤和它的修复
（一）超快修复
（二）快修复（三）慢修复
第十三章细胞质和遗传
教学目的：
掌握母性影响的遗传学解释和细胞质遗传的特点。
基本要求：
掌握母性遗传和细胞质遗传的实例及其解释。
重点难点：
本章重点：
细胞质遗传特点
本章难点：
草履虫放毒机理
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节母性影响
一、短暂的母性影响
（一）麦粉蛾的遗传现象
（二）解释
二、持久的母性影响
（一）椎实螺外壳螺旋方向的遗传方式
（二）解释
第二节细胞质遗传
一、高等植物叶绿体的遗传
（一）紫茉莉叶片颜色的遗传
（二）玉米埃型条斑的遗传
二、叶绿体遗传的分子基础
三、真菌类线粒体的遗传
（一）酵母菌的细胞质遗传
（二）链孢霉的细胞质遗传
四、线粒体遗传的分子基础
五、草履虫放毒型的遗传
（一）放毒型
（二）敏感型
六、放毒现象与内共生体
七、禾谷类作物的雄性不育
第三节细胞质在遗传中的作用
第十四章遗传与个体发育
教学目的：
掌握基因表达的调控。
基本要求：
掌握基因表达调控的一般规律。
重点难点：
本章重点：
基因表达的调控
本章难点：
基因表达的调控
教学方法：
讲授法
讲授内容：
第一节细胞质在遗传中的作用
一、细胞质的不均一性和细胞的分化
（一）海鞘
（二）角贝（三）果蝇
二、细胞质对染色体行为的影
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