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14010010 遗传学
发布日期:2013-12-31    浏览次数:1672次    关键词:

【遗传学】

【GENETICS】

课程编号:14010010

开课学期:第一学年第二学期

主讲教师:王睿勇 庞延军 黄亚红 李建梅

职    称:副教授

联系电邮:hyh518@nju.edu.cn


一、课程简介:

遗传学是研究生物的遗传与变异这一自然现象及规律的科学,是当代生命科学领域发展最为迅速的学科之一,是生命科学各学科的核心。本课程系统地介绍遗传学的基本原理、遗传分析的基本方法,同时讲授现代遗传学发展的最新成就。      

通过本课程的学习,要求学生从生物的群体、个体、细胞乃至分子水平了解掌握遗传物质的本质、遗传物质的传递、遗传物质的变异等基本规律,并能应用其基本原理分析遗传学数据,解释遗传学现象,学会应用遗传学理论和方法分析动物、植物和微生物育种及人类疾病遗传等相关的实际问题。

遗传学是生命科学学院所有学生必修的核心课程之一,也是环境学院环境生物专业的必修课程,遗传学的教学为进一步学习细胞生物学、分子生物学以及生态学等课程奠定了基础。遗传学理论课程安排的周学时为3个课时,总学时约51课时,共3个学分。


二、课程大纲:(本课程以戴灼华等主编的《遗传学》为教材,因课时有限,教材中部分与细胞生物学、分子生物学及分子遗传学等课程有重复的章节略讲或不讲)

第一章 绪 论

(一)教学主要内容:

第一节 遗传学的涵义

第二节 遗传学的发展

第三节 遗传学的应用

(二)教学目标:

1.  掌握遗传、变异的概念和遗传学的概念。

2.  熟悉遗传学的主要任务。

3. 了解遗传学发展的主要阶段,以及有哪些重要的科学家做出了重大贡献。

4. 了解遗传学在国民经济中的地位,从工、农、医、环境保护等方面探讨遗传学的意义。

第二章 遗传的细胞学基础(略讲)

(一)教学主要内容:

第一节 染色体的结构和功能

第二节 染色体在细胞分裂中的行为

第三节 生物的有性生殖与无性生殖

第四节 生活周期

(二)教学目标:

1. 掌握染色质、染色体的概念;

2. 掌握有丝分裂和减数分裂的遗传学意义;

3. 理解遗传的染色体学说;

4. 了解生物体的两种生殖方式及其意义;

5. 了解不同生物的生活周期。

第三章 遗传物质的分子基础

第四章 孟德尔式遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 分离定律及其遗传分析:

第二节 自由组合定律及其遗传分析:

第三节 遗传学数据的卡平方分析

第四节 基因的作用与环境因素的相互关系

(二)教学目标:

1. 掌握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. 理解掌握遗传学数据的统计处理方法及数据所仅反映的遗传现象。

3. 通过有丝分裂、减数分裂的过程和动物、植物、真菌类生物的生活史的学习,理解其特点和遗传学意义并会应用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。

4. 掌握基因型、环境与表现型的关系,等位基因间相互作用的类型和特征,非等位基因间互作的类型和原理,以及相应的有关概念。

第五章 连锁遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 性染色体与性别决定

第二节 性连锁遗传

第三节 剂量补偿效应

第四节 连锁交换与重组

第五节 遗传的第三定律

第六节 染色体作图

第七节 人类的基因定位

(二)教学目标:

1.了解性别决定的几种类型,掌握伴性遗传的特点。

2.熟练掌握连锁与交换的内容,掌握重组值、交换值,并发率及计算,通过三点试验绘制连锁图。

3. 掌握人类基因的连锁分析,用家系分析法做基因定位,特别是用体细胞遗传学研究方法制作染色体的细胞学图。

第六章 真核生物的遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 真核生物基因组

第二节 真菌类的四分子分析与作图

第三节 真核生物重组的分子机制

第四节 基因转变及其分子机制

第五节 体细胞融合与基因定位

第六节 体细胞融合与基因定位

第七节 真核生物基因的删除与扩增及重排

(二)教学目标:

1. 理解C值悖理、N值悖理;掌握真核生物基因组DNA序列复杂度的分析方法;

2. 掌握四分子分析方法,了解真菌类遗传作图的方法。

3. 理解概念基因转变及其类型和形成的分子机制;

4. 熟悉利用体细胞交换和体细胞融合进行基因定位的方法;

5. 了解真核生物基因的删除、扩增及重排等现象

第七章 细菌的遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节  细菌的细胞和基因组

第二节 大肠杆菌的突变型及筛选

第三节 细菌的接合与染色体作图

第四节 中断杂交与重组作图

第五节 F’因子与性导

第六节 细菌的转化与转导作图

第七节 细菌同源重组的机制

(二)教学目标:

1.熟练掌握细菌遗传分析的有关内容,如细菌的杂交;F因子;高频重组;用中断杂交技术作连锁图;大肠杆菌的染色体呈环形;F因子整合到细菌染色体的过程;细菌的交换过程;重组作图;性导;三种不同的致育因子的相互关系。

2.了解转化与转导作图。

第八章 病毒的遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 病毒的形态结构与基因组

第二节 噬菌体的增殖与突变型

第三节 噬菌体突变型的重组测验

第四节 噬菌体突变型的互补测验

第五节 噬菌体T4 rII 缺失突变与作图

第六节 λ噬菌体的基因组与位点专一性重组

第七节 环状排列与末端重复

(二)教学目标:

1. 掌握噬菌体遗传分析的方法,如噬菌体突变型的互补测验和重组实验。

2. 了解重组测验、互补测验和缺失作图的原理和方法。

第九章 数量性状的遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节  数量性状及其特性

第二节  数量性状遗传分析的基本方法

第三节  近亲繁殖与杂种优势

(二)教学目标:

1.熟悉数量性状和质量性状的区别和联系、掌握数量性状遗传特点的遗传学理论——多基因假说,数量性状的遗传分析及其与选择的关系。

2.掌握遗传率的概念、意义、计算及其应用。

3.掌握近交和近交系数的计算、近交的影响、掌握杂种优势的概念及其遗传学理论和杂种优势的应用。

第十章 核外遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 核外遗传的性质与特点

第二节 细胞内敏感性物质的遗传

第三节 母体影响

第四节 线粒体遗传及其分子基础

第五节  叶绿体遗传及其分子基础

第六节  核外遗传与植物雄性不育

(二)教学目标:

1.掌握短暂的与持久的母体影响的表现。

2.掌握各类生物核外遗传的性质与特点,特别是草履虫放毒型的遗传,作物的雄性不育,叶绿体、线粒体遗传的分子基础。

3.从本质上区别母体影响与细胞遗传,熟知细胞质在遗传中的作用及与细胞核遗传的根本区别。

第十一章 转座因子的遗传分析

(一)教学主要内容:

 第一节 转座因子的发现与分类

 第二节 原核生物中的转座因子

 第三节 真核生物中的转座子

 第四节 转座作用的分子机制

 第五节 转座因子的遗传学效应及其应用

(二)教学目标:

1. 了解转座子的发现过程及其种类;

2. 掌握原核生物及真核生物中转座子的结构特点及其转座的分子机制;

3. 了解转座子的遗传学效应,掌握转座子在实际研究中的应用

第十二章 染色体畸变的遗传分析

(一)教学主要内容:

 第一节 染色体结构变异及其遗传学效应

第二节  染色体数目变异

 第三节 染色体畸变在基因定位中的应用

 第四节 染色体畸变与人类疾病

 第五节 染色体变异在生物进化中的作用  

(二)教学目标:

1. 掌握染色体结构变异的类别和遗传学效应、在育种中的应用,掌握平衡致死系及其应用。

2.  掌握染色体数目变异的类型及其在实践中的应用。

   3. 了解染色体畸变与人类疾病的关系及其在生物进化中的作用。

第十三章 基因突变与DNA损伤修复(略讲)

(一)教学主要内容:

第一节 点突变及其分子效应

 第二节 点突变的诱变机制

 第三节 自发突变

 第四节 动态突变

 第五节 DNA损伤修复机制

第六节 基因突变的检测

(二)教学目标:

1.掌握基因突变的发生时期、突变率、可逆性、多方向性等特性及复等位基因的形成。

2.了解并掌握DNA损伤的几种修复机制。

3.了解病毒与细菌基因突变的检测方法,掌握果蝇、链孢霉、人的突变的检测方法。

第十四章 原核生物及因的表达调控

第十五章 真核生物基因的表达调控

第十六章 发育的遗传分析

(一)教学主要内容:

 第一节 遗传与发育的关系

 第二节 果蝇早期胚胎发育的遗传控制

 第三节 同源异形基因簇的保守性

第四节 线虫与拟南芥的发育机制

第五节 种系决定与性别决定的遗传控制

第六节 癌症发生的遗传分析  

(二)教学目标:

 1. 了解什么是发育遗传学,发育与遗传的关系;

 2. 了解果蝇早期胚胎发育的遗传控制,了解线虫、拟南芥发育的遗传控制机制;

 3. 了解种系决定与性别决定的遗传控制机制、癌症发生的遗传机制。

第十七章 免疫的遗传分析

(一)教学主要内容:

 第一节 抗原的遗传

 第二节 抗体的遗传

 第三节 与免疫相关的某些疾病

(二)教学目标:

1. 了解抗原的遗传特点

2. 掌握抗体多样性的遗传特点及其表达调控的遗传机制

第十八章 基因组学与后基因组学

第十九章 基因工程概论

第二十章 群体与进化遗传分析

(一)教学主要内容:

第一节 群体的遗传结构

第二节 Hardy-Weinberg定律

 第三节 近亲繁殖的平衡群体

 第四节 影响群体遗传平衡的因素

 第五节 自然群体中的遗传变异

 第六节 物种形成的机制

(二)教学目标:

1. 掌握Hardy-Weinberg定律的基本要求和内容,知道什么是遗传平衡的群体。熟悉影响Hardy-Weinberg平衡的几大因素。

2. 了解莱特(Wright)定律及其与Hardy-Weinberg定律的关系。

3. 了解自然群体中的遗传多态性。

4. 熟知新种形成的形式,掌握育种实践中的人工选择问题、及远缘杂交问题。了解从分子水平上研究进化的理论,掌握分子进化的中性学说。


三、课时安排:

第一章 绪论 3学时

第二章 遗传的细胞学基础 2学时

第四章 孟德尔式遗传分析 4学时

第五章 连锁遗传分析 6学时

第六章 真核生物的遗传分析 3学时

第七章 细菌的遗传分析 3学时

第八章 病毒的遗传分析 3学时

第九章 数量性状遗传分析 3学时

第十章 核外遗传分析 3学时

第十一章 转座因子的遗传分析 2学时

第十二章 染色体畸变的遗传分析 6学时

第十三章 基因突变与DNA损伤修复 3学时

第十六章 发育的遗传分析 2学时

第十七章 免疫的遗传分析 2学时

第二十章 群体与进化遗传分析 6学时


四、考核方式:
平时 20%

期中 30-40%

期末 40-50%


五、教材及参考资源:

教材:

戴灼华、王亚馥、栗翼玟主编,《遗传学》,高等教育出版社,2008

参考资源:

1. 斯纳司塔徳等著,遗传学原理(第3版)(中文版),高等教育出版社,2011

2. L.H.哈特韦尔著,张博等选择,戴灼华审校,《遗传学:从基因到基因组》,科学出版社,2008

3. 刘庆昌主编,《遗传学》,科学出版社,2007

4. 徐晋麟等编著,《现代遗传学原理》(第三版),科学出版社,2011

5. 路铁刚,丁毅主编,《分子遗传学》,高等教育出版社,2008

6. 孙乃恩、孙东旭、朱德煦主编,《分子遗传学》,南京大学出版社,1997

7. 弗莱彻等编著,张博等译,遗传学(第三版,中译版),科学出版社,2010

8. Daniel L. Hartl, Elizabeth W. Jones.: Essential  Genetics. Jones and Bartlett Publishers. 1999

9. Klug W et al. Essential of Genetics, 6th ed,2007

10. Graffiths A J F et al. Introduction to Genetic Analysis, 9th ed, W.H. Freeman and Company, 2008


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