《遗传学G课程》教学大纲

一、课程基本信息

二、课程性质与教学目标

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学，是21世纪生命科学发展中的前沿学科之一。在生命科学中，凡是以生物体某一特定生命现象或生命属性为研究对象的科学，在研究生命现象的底蕴和机理时，都可在基因这个层次上寻找其原因。基因融入了生命活动的各个科学领域，遗传学在生命科学中占有突出的重要地位。同时它广泛应用现代数学、物理、化学及其它生命科学的新成就，形成了分子遗传学、生化遗传学、辐射遗传学、遗传工程等许多分支学科，并为生物科学发展提供了坚实的理论基础。

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，掌握遗传学基本原理和技能，能较熟练地在中英两种语境下思考遗传学问题，并能简述自己的观点。因此本课程要求学生熟练掌握遗传学的基本理论、基本知识和基本操作，具备一定的运用英语对外进行遗传学学术交流的能力，以利于进一步学习生物学类其它学科高级课程。

三、教学章节与学时安排

四、教学内容与教学方法

（一）理论教学内容

1.第一章  绪言

（1）遗传学的研究对象和任务

（2）遗传学的发展历史

（3）遗传学与生物学其他领域以及与国民经济的关系和作用

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

重点与难点：遗传学发展史、研究对象和任务，遗传和变异的概念,相互关系及其与环境的关系。

2.第二章  遗传的细胞学基础

（1）细胞的结构和功能

原核细胞和真核细胞的结构；动物与植物细胞结构的异同点

（2）染色体的形态和数目

染色体的形态；染色体的数目

（3）染色体的结构

染色体的基本结构单位；染色体的四级结构

（4）细胞的有丝分裂和减数分裂

细胞的有丝分裂；细胞的减数分裂

（5）配子的形成和受精

雄配子的形成；雌配子的形成；受精的形态学和生理学过程

（6）低等生物和高等生物的生活周期

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

（3）实验法：安排一定的实验课，使学生有机会通过亲自动手做实验来巩固学过的理论知识；

重点与难点:染色体的形态、数目和结构模型；有丝分裂、减数分裂的遗传学意义；雌雄配子的发生与受精，无融合生殖。染色体的结构, 直感现象。

3.第三章  遗传物质的分子基础

（1）DNA作为遗传物质的主要证据

作为遗传物质要具备的条件；DNA作为遗传物质的间接证据；DNA作为遗传物质的直接证据；肺炎双球菌试验；噬菌体试验。

（2）核酸的化学结构与自我复制

核酸的化学结构；核酸的自我复制：原核生物的自我复制，真核生物的自我复制

（3）RNA的转录和加工

转录；加工

（4）遗传密码与蛋白质的合成

遗传密码；蛋白质的合成；中心法则及其发展

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点: DNA的复制；RNA的转录及加工,蛋白质的翻译翻译，中心法则的发展；

4.第四章  孟德尔遗传定律

（1）遗传学分析中涉及的基础知识

遗传学研究中的一些基本术语；遗传学研究中的模式生物；

（2）孟德尔第一定律

孟德尔的杂交试验；等位基因分离的验证：测交验证，自交验证，孟德尔假说的细胞学基础，分离发生的时期与验证，分离比实现的条件，分离法则的普遍意义

（3）孟德尔第二定律――自由组合定律

两对遗传因子的杂交试验；独立分离和自由组合；孟德尔第二定律的验证；多对性状的遗传

（4）卡平方X²来测验适合度

（5）孟德尔遗传学的扩充和应用

等位基因的相互作用---显性的相对性：不完全显性，共显性，镶嵌显性，显隐性依据标准不同而异；复等位基因：ABO血型，果蝇白眼座位的复等位基因，烟草的自交不亲和复等位基因；非等位基因间的相互作用：互补，重叠，上位，抑制；环境与基因表达；一因多效与多因一效

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）课外练习法：基于教师前期的教学内容，以课外作业的形式要求学生完成书面作业，复习巩固已学习的知识；

（4）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点:分离规律、自由组合规律及其实质，概率原理计算基因型和表现型的概率和基因互作。概率原理计算基因型和表现型的概率, 基因互作。

5. 第五章连锁遗传和性连锁

（1）连锁和互换定律

连锁遗传现象；连锁互换的研究与解释；连锁遗传规律

（2）交换值计算

重组率；交换值与遗传距离；干扰系数

（3）基因定位、染色体作图与连锁群

基因定位；染色体作图；连锁群

（4）真菌的遗传分析

链孢霉的连锁与互换；四分子分析与着丝粒作图

（5）性染色体与性别决定

性染色体；性别决定；性别的表现

（6）伴性遗传

染色体上基因的遗传：鸡羽毛的遗传，人类中的伴X隐性遗传；Y染色体的遗传：限性遗传；从性遗传

（7）性别决定与环境的关系

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）课外练习法：基于教师前期的教学内容，以课外作业的形式要求学生完成书面作业，复习巩固已学习的知识；

（4）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点: 连锁和互换定律,三点测验,交换值计算,遗传距离,干扰系数,基因定位，染色体作图，四分子分析,着丝粒作图,性染色体,性别决定,伴性遗传,限性遗传、从性遗传

6.第六章染色体变异

（1）染色体结构的变异

缺失：缺失的细胞学特征，缺失的遗传学效应，缺失的遗传学应用；重复：重复的细胞学特征，重复的遗传学效应，位置效应和剂量效应；倒位：倒位的细胞学特征，倒位的遗传学效应；易位：相互易位的细胞学效应，罗伯逊易位，易位的实际应用

（2）染色体数目的改变：染色体数目的变异类别，整倍体：单倍体，多倍体（同源多倍体，三倍体，同源四倍体，异源多倍体），多倍体的实践应用，非整倍体：单体和缺体，三体

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）实验法：安排一定的实验课，使学生有机会通过亲自动手做实验来巩固学过的理论知识；

重点与难点:缺失、重复、倒位、易位的概念,细胞学特征及遗传学效应,位置效应和剂量效应,罗伯逊易位,染色体组，单倍体，同源多倍体，异源多倍体，多倍体形成的途径和应用；单体、三体、缺体、四体、非整倍体的概念与应用。

7. 第七章细菌和病毒的遗传

（1）细菌和病毒在遗传学研究中的地位

细菌；病毒

（2）噬菌体的遗传分析

噬菌体的结构；T2噬菌体基因重组；λ噬菌体的基因重组

（3）细菌的遗传分析

转化；接合；性导；转导

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

重点与难点:转化、接合、性导、转导,F因子,F因子插入染色体

8. 第八章基因的表达与调控

（1）基因的概念和发展

基因的概念和发展

（2）基因的作用与性状的表达

（3）原核生物、真核生物的基因调控

原核生物的基因调控：乳糖操纵元模型；真核生物的基因调控

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

重点与难点:基因的概念和发展,突变子,重组子,顺反子,顺反测验.原核生物、真核生物的基因调控,乳糖操纵元模型,翻译水平的调控

9. 第九章基因工程和基因组学

（1）基因工程的概念和应用

基因工程的概念，基因工程应用实例

（2）基因的分离与鉴定

基因的分离方法，基因分离的步骤，基因分离的工具酶

（3）基因组图谱的构建和应用

（4）后基因组学

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点:基因工程的概念，基因分离的工具酶、载体，基因分离的步骤，基因分离的方法；基因组图谱的构建，后基因组学。

10. 第十章 基因突变

（1）基因突变的时期和特征

突变的时期，突变的一般特征

（2）基因突变与性状表现

显性基因和隐性基因的表现，大突变与微突变的表现

（3）基因突变的鉴定

植物基因突变，生化基因的鉴定，人类基因的鉴定

（4）基因突变的分子机理

突变的分子机制：碱基对替换突变（转换突变，颠换突变），蛋白质翻译上的突变（错义突变，无义突变，中性突变，沉默突变，移码突变）；突变的修复

（5）基因突变的诱发

辐射和诱变：紫外线和诱变，化学诱变剂，碱基类似物，碱基一修饰剂，嵌入剂

（6）转座因子

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点: 基因突变的概念、特点,突变机理,突变发生的原因,部位、时期、特征、表现，物理和化学诱发方法,实践应用,转座子。

11. 第十一章 细胞质遗传

（1）母体影响

（2）细胞质遗传的现象与解释

（3）细胞质遗传的特点

（4）质体和线粒体的遗传

（5）植物雄性不育与生产利用

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点:母性遗传，细胞质遗传的特点，母性影响，质体和线粒体的遗传, 植物雄性不育，植物雄性不育与生产利用,“三系”配套。

12. 第十二章 数量性状遗传

（1） 数量性状及其遗传特点

质量性状和数量性状，数量性状遗传分析的统计学基础，数量性状的遗传特点，多基因假说，数量性状的遗传分析

（2）遗传参数的计算

广义遗传率，狭义遗传率，现实遗传率，其他遗传参数

（3）近亲繁殖与杂种优势

近交和近交系数，遗传效应与杂种优势，关于杂种优势的理论假说

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点: 数量性状的特征,多因子假说，数量性状遗传研究的基本统计方法，遗传参数估算方法和应用。近交的遗传效应，近交系数、纯系学说,杂种优势、表现和遗传理论,数量性状基因定位。

13. 第十三章 群体遗传与进化　

（1）群体的遗传平衡和哈迪-魏伯格定律

群体的概念，基因频率和基因型频率，哈迪-魏伯格定律，遗传平衡群体的特征与性质

（2）改变基因频率的因素

选择，突变，迁入，近交，遗传漂移，隔离

（3）生物进化

   达尔文的进化学说及其发展，分子水平的进化，隔离在进化中的作用

（4）物种的概念及其形成方式

主要教学方法：

（1）课堂讲授法：以教师课堂教学为主；

（2）课堂谈论法：基于教师前期的教学内容，由教师向学生提问，要求学生回答，以督促学生课后复习，巩固已传授的知识；

（3）启发式教学：课堂通过问题的形式，教师启发学生运用已学的知识，同时将已学的知识联系起来回答问题。

重点与难点：群体，等位基因频率，基因型频率及相互换算，Hardy-Weinberg 定律、平衡群体的特征与性质。影响群体平衡的因素选择，突变，迁入，近交，遗传漂移，达尔文的进化学说，分子水平的进化，物种的形成。

（二）实验教学内容

1.实验一：植物分生区细胞染色体制片与有丝分裂过程的观察

2.实验二：核型分析与植物人工多倍体诱导

3.实验三：人类遗传性状的调查及群体遗传参数估算

4.实验九：ABO血型的测定及其基因频率的计算

五、主要教材及参考用书

《Bios Instant Notes - Genetics》，Hugh Fletcher编著，Garland Science, Taylor &Francis Group, LLC出版社，2013年，标准书号：978-0-415--69314-1

《Concepts of Genetics》，William S. Klug, Michael R.Cummings, Charlotte A. Spencer, Michael A. Palladino编著，Pearson Education, Inc.出版社，2012年，标准书号：978-0-321-72412-0

《Forest Genetics》，Timothy L. White, W. Thomas Adams,David B. Neale编著，CABIPublishing出版社，2007年，标准书号：9780851990835

《遗传学》，刘庆昌 主编，科学出版社，2015年第三版，标准书号：978-7-0304-2953-7

《遗传学习题全解》，郭玉华编著，中国农业大学出版社，2013年，标准书号：978-7-5655-0757-1

六、考核与评价

本课程为考试课，课程总成绩＝平时成绩×（0.4～0.5）+ 期末成绩×（0.6～0.5）。其中，平时成绩＝考勤×0.2 + 课堂表现×0.2 + 作业×0.3+ 实验报告×0.3。

过程性评价的项目内容如下：

编制： 陈东红 　　审核：