1、生物多樣性產生的遺傳學原理教案一、課程名稱：生物多樣性遺傳學二、教學對象：生物技術專業四年制本科。三、學分與學時：5學分，總學時90,其中理論54學時，實驗36學時。四、課程模塊類別及課程屬性：本課程為專業基礎課程模塊必修課。五、課程性質、任務和要求：遺傳學是研究基因的結構和功能以及基因從親代傳遞到子代過程中遺傳與變異的科學，本課程的主要任務講解生物遺傳與變異的基本規律，生物多樣性的物質基礎，遺傳物質的改變對生物的影響，以及生物進化的基本理論。通過學習本課程使學生對生物的遺傳、變異的基本規律有比較全面的、系統的認識，牢固掌握遺傳學的基本概念和原理，了解遺傳學發展的新成就；使學生能初步運用所學的

2、基本理論和實驗技能，說明和解決有關遺傳學的一般問題。并在科學態度、獨立工作能力方面得到初步的訓練。六、教學重點：以孟德爾式遺傳分析，連鎖遺傳分析與染色體作圖，病毒的遺傳分析，細菌的遺傳分析，數量性狀，遺傳物質的改變等的遺傳分析基本內容為重點，基因精細結構、遺傳分析，細胞質遺傳、群體遺傳與進化做簡要介紹。2 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案七、主要先修課程普通生物學、細胞生物學、人體解剖學、組織胚胎學、生物化學、微生物學。八、教學目的要求和主要內容第一章緒論【目的要求】1 .掌握遺傳、變異及遺傳學的概念。2 .熟悉遺傳和環境條件的關系。3 .了解遺傳學各分支學科的概念，并能正確認識遺傳學與

3、其它學科的關系?！局饕獌热荨恐v授內容1 .遺傳、變異及遺傳學的概念2 .遺傳學的發展：簡介遺傳學的發展歷史，了解遺傳學在生產實踐和科學實驗中產生和發展的過程3 .了解遺傳學對生產和科學的發展所起的推動作用。第二章孟德爾定律笫一節分離定律【目的要求】L掌握顯性和隱性的概念的概念。3 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案2 .掌握一對相對性狀的遺傳及表型與基因型的概念。3 .熟悉性狀的分離及孟德爾對性狀分離的科學解釋，分離律的實質以及分離律的驗證（測交驗證）。【主要內容】講授內容1 .孟德爾簡介，豌豆雜交試驗。2 .顯性和隱性的概念的定義、分離現象。3 .孟德爾的假設和驗證，配子形成時發生分離的

4、證明。笫二節自由組合定律【目的要求】1 .掌握自由組合規律的實質，孟德爾對性狀自由組合的科學解釋以及；2 .掌握自由組合律的驗證（測交法，F3測驗法，自交法）；3 .熟悉兩對以上基因自由組合的遺傳分析?！局饕獌热荨恐v授內容1 .兩對相對性狀的遺傳。2 .自由組合的解釋。3 .多基因雜種笫三節遺傳學數據的統計處理【目的要求】1 .掌握概率的定義及概率的兩個基本法則。4 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案2 .掌握用概率的方法來分析遺傳比率及卡平方測定方法。3 .了解二項式展開式在遺傳分析中的應用?！局饕獌热荨恐v授內容1 .概率：定義及相乘法則和相加法則。2 .二項展開式。3 .適合度測驗。第

5、三章遺傳的染色體學說【目的要求】1 .掌握細胞有絲分裂與減數分裂的特點及其遺傳學意義。2 .掌握植物高等植物及真菌的生活史；熟悉受精過程的生物學意義。3 .熟悉染色體和基因之間的平行關系4 .了解細胞的結構、染色體的形態、數目及超微結構特點?！局饕獌热荨恐v授內容1 .簡單復習減數分裂的過程、特點突出其遺傳學意義。2 .動、植物的生活史、真菌類的生活史。3 .遺傳的染色體學說。自學內容1 .細胞：細胞的結構、染色體的形態、數目及超微結構。2 .細胞的有絲分裂。5 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案笫四章基因的作用及其與環境的關系【目的要求】1 .掌握基因與性狀的復雜對應關系以及遺傳性狀的表現

6、與環境的關系，認識顯隱性關系的相對性。2 .掌握復等位基因及復等位現象的概念，理解人類ABO血型的遺傳，3 .掌握非等位基因間的相互作用（互補作用、累加作用、重疊作用、上位作用、抑制作用），基因互作各種類型的分離比。4 .了解致死基因及致死效應的概念5 .了解母子間的血型不相容；自交不親的遺傳的特點?！局饕獌热荨恐v授內容1 .環境的影響和基因的表型效應：性狀的多基因決定，基因的多效性，表現度和外顯率，顯隱性關系的相對性。2 .致死基因的定義。3 .復等位現象:復等位基因，孟買型與H抗原，Rh血型與母子間的不相容，自交不親和。4 .非等位基因間的相互作用?；パa基因，修飾基因，上位效應。第五章性別

7、決定和伴性遺傳【目的要求】1 .掌握性別決定的類型及性別決定機理。6 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案2 .掌握X染色體上基因的遺傳（隱性基因的伴性遺傳；顯性基因的伴性遺傳）規律。3 .熟悉基因位于染色體上的概念4 .了解環境對性別分化的影響及性別分化與內、外因素的關系?！局饕獌热荨恐v授內容1 .性別決定：性染色體，性別決定的方式（XY型、ZW型）。2 .伴性遺傳：果蠅的伴性遺傳（實驗、假設、驗證）。人類的X-連鎖遺傳，人類的Y連鎖遺傳，雞的伴性遺傳。3 .遺傳的染色體學說的直接證明：果蠅X染色體不分開現象。4 .其它類型的性決定：簡單介紹蜂的性決定。5 .人類的性別畸形（略，在染色體畸

8、變中講述）第六章染色體和連鎖群【目的要求】1 .掌握連鎖與交換的概念，掌握交換值的測定以及基因定位的方法（兩點測驗法、三點測驗法）。2 .掌握真菌的遺傳學分析、四分子分析、著絲粒作圖和鏈狗酶的遺傳分析方法。3 .熟悉并發率與干涉的概念。4 .了解連鎖和交換的遺傳機制以及與自由組合規律的區別。5 .了解家系分析與基因定位、體細胞雜交與細胞學圖的制作。7 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案【主要內容】講授內容1 .連鎖與交換：親組合與重組合，連鎖與交換，重組值，連鎖群，三點實驗與基因的直線排列，并發率與干涉。2 .真菌類的遺傳學分析：四分子分析。3 .人類連鎖分析和細胞學圖：家系分析與基因定位

9、，體細胞遺傳學與細胞學圖的制作自學內容1 .染色體遺傳機制在理論上和實踐上的意義。第七章細菌和噬菌體的重組與連鎖【目的要求】2 .掌握細菌和病毒的遺傳特點及其在遺傳學研究中的重要意義。3 .掌握F因子、質粒、轉化的概念，理解中斷雜交實驗與細菌的連鎖圖。4 .掌握F質粒整合到細菌染色體的過程，細菌基因的交換與重組作圖。5 .掌握烈性噬菌體、溫和噬菌體的概念。6 .熟悉噬菌體的基因重組與連鎖圖的關系。7 .了解普遍性轉導與局限性轉導的區別。8 .了解性導及三種不同的致育因子的相互關系。【主要內容】8 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案講授內容1 .細菌和病毒在遺傳學研究中的地位：細菌和病毒的遺

10、傳特點2 .細菌的遺傳分析：細菌的雜交，F因子，高頻重組，中斷雜交技術，F因子整合到細菌染色體的過程，細菌的交換過程，重組作圖，性導。3 .噬菌體的遺傳分析：烈性噬菌體，噬菌體的基因重組，溫和噬菌體，溶源性細菌，轉導，普遍性轉導，特異性轉導。第八章數量性狀的遺傳【目的要求】1 .掌握數量性狀的遺傳特征，理解數量性狀的多基因假說以及數量性狀與質量性狀的關系。2 .掌握數量性狀的平均數、方差、標準誤的計算方法。3 .掌握近交和近交系數的概念和近交系數的估算方法。4 .理解廣義遺傳率和狹義遺傳率的估算方法。5 .了解雜種優勢的理論（顯性假說、超顯性假說、遺傳平衡假說）及雜種優勢的應用?！局饕獌热荨恐v

11、授內容1 .數量性狀的遺傳學分析：數量性狀的多基因假說，影響數量性狀的多基因也在染色體上，數量形狀和質量性狀的關系。數量性狀和選擇。2 .分析數量性狀的基本的統計方法：平均數，方差，標準誤。9 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案3 .遺傳變異和遺傳率：遺傳率，廣義遺傳率，狹義遺傳率。4 .近親繁殖和雜種優勢：近交和近交系數，近交系數的計算，近交的影響。雜種優勢，雜種優勢的遺傳學理論。第九章遺傳物質的改變（一）染色體畸變【目的要求】1 .掌握染色體結構改變的類型（缺失、重復、倒位、易位）和來源。2 .掌握染色體結構變異細胞學效應和遺傳學效應，理解染色體結構變異發生機理。3 .掌握染色體數目變

12、異的類型（整倍性；非整倍性）以及單倍體、多倍體，單體、缺體等的概念。4 .熟悉單倍體、多倍體可育性低的原因。5 .了解同源多倍體、異源多倍體的起源，以及染色體數目變異在實踐中的應用。【主要內容】講授內容1 .染色體結構的改變：類型（缺失、重友、倒位、易位）來源及遺傳學效應。平衡致死系的定義，簡單了解染色體結構改變在育種上的應用。2 .染色體數目的改變：單倍體、多倍體（同源多倍體，異源多倍體）來源（普通小麥、陸地棉、煙草的起源）及配子產生情況，多倍體的誘發。10 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案笫十章遺傳的物質改變（二）基因突變【目的要求】1 .掌握基因突變、突變率的定義以及基因突變的一般

13、特征（隨機性、稀有性、可逆性、多方向性、重演性、獨立性、有利和有害性）。2 .掌握基因突變的檢出方法：果蠅突變的檢出，人類基因突變的檢出，鏈胞酶突變的檢出方法。3 .了解基因突變的表型特征?！局饕獌热荨恐v授內容1 .基因突變的概說：突變體的表型特性，突變發生的時期，突變率，突變的可逆性，突變的多方向性與復等位基因，自發突變的原因。2 .突變的檢出：果蠅突變的檢出，人類基因突變的檢出，鏈抱酶突變的檢出方法。3 .誘發突變：輻射和誘變，紫外線照射，化學誘變，誘變在育種上的應用。笫十一章遺傳的分子基礎【目的要求】1 .掌握近代基因的概念及基因的精細結構（位置效應、順反子互補試驗）。2 .熟悉基因和D

14、NA,生化突變型和一基因一酶說。11 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案3 .了解基因概念的發展歷史。【主要內容】講授內容1 .基因的本質：基因和DNA,DNA的測序及方法，真核基因的結構，重疊基因,生化突變型和一基因一酶說。2 .基因的精細結構：位置效應，順反子，互補實驗，近代基因的概念。自學內容1 .遺傳物質是DNA（或RNA）（生物化學課程講授）。2 .DNA的分子結構與復制（生物化學課程講授。）3 .DNA與蛋白質合成（生物化學課程講授）。4 .遺傳工程（基因工程課講授）。第十二章突變和重組機理【目的要求】1 .掌握轉換與顛換的概念，基因突變的類型，了解基因突變的原因。2 .掌握基

15、因轉變的概念，重組的可能機理（雜種DNA模型），了解染色體斷裂愈合模型、模寫選擇模型。3 .掌握轉座子的概念，了解轉座遺傳因子的轉座機理。4 .掌握紫外線誘變的機理以及DNA損傷修復的3種方式，了解電離輻射引起的DNA損傷和它的修復?！局饕獌热荨?2 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案講授內容1 .突變的分子基礎：堿基類似物的誘發突變（轉換與顛換），改變DNA化學結構的誘變劑，結合到DNA分子上的化合物，基因突變與氨基酸順序，編碼順序改變與血紅蛋白病。2 .重組的分子基礎：基因重組的可能機理（斷裂愈合模型，模寫選擇模型），基因轉變，遺傳重組的分子基礎。3 .轉座遺傳因子：玉米的控制系統，原

16、核生物中的轉座因子，轉座機理，各類生物中的轉座因子。4 .DNA損傷的修復：紫外線照射對DNA的損傷，光復活，暗復活，重組修復。第十三章細胞質遺傳【目的要求】1 .掌握短暫的母性影響與持久的母性影響及區別。2 .掌握高等植物葉綠體的遺傳及分子基礎，核質互作型雄性不育在生產上的應用的基本原理（三系的選育；三系的配套；雜交種子的產生。3 .熟悉真菌類線粒體的遺傳及分子基礎，了解草履蟲放毒型的遺傳。4 .了解持續飾變的概念【主要內容】講授內容1 .母性影響：短暫得母性影響，持久的母性影響。13 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案2 .細胞質遺傳：高等植物葉綠體的遺傳，真菌類線粒體的遺傳，草履蟲放

17、毒型的遺傳，禾谷類作物的雄性不育。3 .持續飾變：定義4 .細胞質在遺傳中的作用：核質的相互關系。第十四章遺傳與個體發育【目的要求】1 .掌握細胞核和細胞質在個體發育中的協同作用，了解胚胎發育的基本過程。2 .掌握細胞全能性的概念，了解兩棲類的核移植實驗。3 .掌握原核類基因表達的調控（乳糖操縱子學說），了解真核類基因表達的調控。4 .了解基因重排控制基因表達，哺乳動物性分化過程中染色體和基因所起的某些作用。5 .了解噬菌體的自發裝配，細菌的抱子形成，傘藻的再生和嫁接實驗?！局饕獌热荨恐v授內容1 .細胞質在遺傳中的作用：細胞質的不均一性和細胞的分化，細胞質對染色體行為的影響，細胞質對性染色體的

18、影響（X染色質失活假說）。2 .細胞分化的可逆性：植物的組織培養，動物的核移植實驗。14 / 29生物多樣性產生的遺傳學原理教案3 .基因表達的調控：人的血紅蛋白在發育過程中的組成變化，原核類基因表達的調控，真核類基因表達的調控。4 .幾個發育現象的遺傳學分析：簡單介紹基因重排控制基因表達。5 .噬菌體和原生生物的分化：圖解噬菌體的自發裝配，傘藻的再生和嫁接試驗6 .細胞核和細胞質在個體發育中的協同作用。第十五章遺傳和進化【目的要求】1 .掌握群體的概念、遺傳平衡定律的原理，能正確估算基因頻率和基因型頻率。2 .掌握在選擇作用下基因頻率的變化，了解突變、選擇、遷移和漂變對群體中基因頻率的影響。3 .熟悉達爾文的自然選擇學說和拉馬克的獲得性遺傳學說，了解突變與進化的關系，新基因的起源。4