遗传学教学大纲完整.doc

德州学院本科课程教学大纲课 程 名 称：遗传学英 文 名 称：Genetics课 程 编 号：111014所属系（部）：生物系日 期：2006年4月 周学时5总学时90学分4教学对象（本课程适合的专业和年级）：生物科学本科，生物技术本科预备知识：植物学、动物学、生物化学、细胞生物学课程的教育目标：本教学大纲将从基因入手，以基因的结构与功能为主线，阐述遗传学的基本概念、基本理论、基本规律，同时体现遗传学发展的最新动态与进展；力争阐明扼要，系统先进。课程的性质和任务：性质：专业必修课任务：本课程的任务是是使学生掌握遗传学知识，解释和探索生命现象。课程的基本要求：遗传学是生命科学领域中一门核心学科，主要是研究遗传物质的结构与功能以及遗传信息的传递与表达。鉴于遗传学在生命科学中所处的重要地位，遗传学课程已被列为生物学教学的主干基础课程之一。现代遗传学学科的发展，已经进入基因的分子水平，遗传学技术的应用已渗透到生物学研究的各个领域。在教学过程中既要突出遗传学的核心地位，又需重视与相关学科的内在联系。遗传学教学既要能反应遗传学的基本概念、基本理论、基本规律，又要紧跟世界遗传学的发展动态，从基因入手，以基因的结构与功能为主线，探讨基因表达对生物体发育建成及其行为的决定性影响，以及遗传学研究过程中所涉及到的最新的实验技术。本课程在教学计划中的地位和作用：遗传学是21世纪生命科学中发展的前沿学科之一。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，如生物化学、神经生物学、细胞生物学、发育生物学等，在研究这些生命现象的底蕴和机理时，都会涉及基因，都可在基因这个层次上寻找其原因。基因融入了生命科学的各个学科，在这种情况下生命各学科都与遗传学形成了交叉学科。由此也可看出遗传学在生命科学中的重要地位。课程的重点及难点：遗传连锁分析、细菌、病毒遗传学分析、真核生物基因组、数量性状的遗传教学内容和学时分配第一章 绪论（4）本章重点：遗传学发展里程碑第一节遗传学定义、研究特点、内容、分支第二节 遗传学的发展历史一.孟德尔和摩尔根的工作二.分子遗传学发展的奠基石： 1.DNA是遗传物质 2.DNA结构模型（结构） 3.一基因一酶 假说（功能） 4.操纵子模型（关系）5.遗传密码的破译（解读）6.遗传学与其它学科的关系第三节.遗 传 学 在 国 民 经 济中 的 意义第四节.遗传学发展的前沿第二章 孟德尔遗传式分析（6）本章要点： 显性 dominant 隐性 recessive 基因型 genotype 表型 phenoty 分离定律 law of segragation 自由组合定律 law of independent assortment 概率分析 probability 第一节 孟德尔式遗传一.孟德尔分离定律及其遗传分析二.孟德尔自由组合定律及其遗传分析第二节 遗传的概率一.概率（probability）二.概率定率：1. 乘积定律2. 相加定律3.孟德尔定律是概率定律1）表型推算：2）配子基因型和表型的推算 3）谱系分析中的概率4）好适度检验（goodness of fit）第三章 遗传的染色体学说 （4）要点：1 染色体是遗传物质的主要载体2 染色体行为与基因的平行行为； 第一节 细胞（cell ）与染色体一.遗传物质在细胞核里二.染色体是遗传物质的主要载体三.基因位于染色体上四.染色体的分子结构五.染色体DNA的关键序列：第二节、细胞繁殖中染色体的行为一.有丝分裂是维持性状稳定遗传的过程；二.减数分裂却是产生性状变异的过程。三.染色体行为与Mendel遗传因子的相关性第四章 Mendel遗传比例的扩展（4） -基因与性状第一节.基因与环境的相互作用第二节.等位基因间的相互作用第三节.致死等位基因（lethal alleles）第四节.复等位基因（duplicate genes）第五节.孟德尔比率的变化1 致死基因(Lethal gene)2基因间的相互作用（gene interaction）第五章 性别决定与伴性遗传（6）要点：性染色体（sex chromosome） 性别决定（ Sex determination）伴性遗传(Sexlinkage inheritance)X染色体与剂量补偿效应Lyon假说（Lyon hypothesis）第一节 性染色体与性别决定一. 性染色体早期研究二. 性别决定1.染色体性别决定：2.其它类型的性决定 3.性别与常染色体4.基因与性别决定5.性反转(Sex reverse) 三.性别畸形第二节 伴性遗传(Sexlinkage inheritance)一.X染色体上基因的遗传二 .鸡羽毛遗传实验三.人类中的伴X隐性遗传四.Y染色体的遗传五.限性遗传、从性遗传第三节X染色体与剂量补偿效应一.Barr 氏小体（Barr bodies）二.莱昂假说Lyon hypothesis三.Lyon假说的直接证据四.20世纪90年代以来对X失活本质新认识第六章 遗传连锁分析与染色体作图（7）第一节 连锁和互换定律(Law of linkage and crossing over)一. 发现 Morgan对连锁现象的研究与解释1.连锁遗传实验2.交换的细胞学证据二.重组值的运算1.两点测交、三点测交、测交子代基因型、2.利用F2代结果估计重组值、交换和干涉、3.并发系数(coefficient coincidence)、干扰4.连锁群第二节 真菌遗传分析-链孢霉的连锁与互换一 四分子分析与着丝粒作图二 链孢霉的连锁分析1.NIC与着丝点之间重组值2.计算ade与其着丝点间的重组率3.非顺序四分子的遗传分析第七章 原核生物基因组（7）要点：1.结构特点 2.基因重叠与内含 3.转座因子 4.基因精细结构第一节 组织与结构特点一、什么是原核生物基因组二、几种原核生物基因组三、原核生物基因组特点四基因的重叠与内含第二节 原核生物转座遗传因子（transposable genetic elements）一.插入顺序（IS）的发现二.转座子三.可转座噬菌体 transposable phage四. 原核生物的转座模型五.转座子的遗传学效应六.转座因子引起缺失、倒位第三节 基因精细结构第三节 基因精细结构一. 基因的顺反子测试二. 重组与互补测验1.重组测验（recombination test）2.互补测验（complementation test）.3.互补测试绘制遗传图三.基因内互补 intragenic complementation四.缺失作图第八章 细菌、病毒遗传学分析（6）要点：1. 细菌中断杂交作图 2.噬菌体重组作图第一节. 细菌的遗传分析一. E.coli 染色体的结构二、细菌中的遗传重组1. 转 化（Transformation）2. 转导（Transduction）1）转导（contransduction）2）共转导作图3）局限性转导（Specialized transduction）3.细菌接合中断杂交作图重组作图性导流产转导转化与转化作图 第二节 噬菌体的遗传分析第九章 染色体畸变（5）要点：1.染色体结构畸变 2.染色体数目畸变 3.相关分子细胞遗传学技术第一节 染色体结构的畸变一.缺失； 二.重复；三.倒位； 四.易位；五.染色体结构变异机理的假说第二节.染色体数目变异一.非整倍体改变二. 整倍体改变1.单倍体2.同源多倍体3.异源多倍体4.多倍体研究应用第十章 基因突变（5）要点：1. 基因突变的分子机理 2. 基因突变的检测 3. 诱发突变第一节. 基因突变的概念和特征一.基因突变的表现遗传二.基因突变测定三.基因突变的分子基础第二节. 诱变一.化学诱变因素二.物理诱变因素及其作用第三节. 动态突变(dynamic mutation)第四节.一. 脆性X染色体二. 表观遗传变异(epigenetic variation)：三.表观遗传变异已发现的有：1.甲基化2.基因组印记3.RNA编辑第十一章 真核生物基因组（7）要点：1. 真核生物基因组特点 2. DNA复性动力学分析 3. 基因家族4.真核生物转座因子 5. 断裂基因第一节 真核生物基因组 组分一.什么是真核生物基因组 ？二.真核生物基因组特点三.染色体与DNA四.真核生物基因组DNA序列组分 1.C值悖理( C value paradox)2.DNA复性动力学分析3.重复序列家族：卫星DNA、Alu 家族 五.基因家族1.简单的多基因家族2.复杂的多基因家族3.不同场合表达的多基因家族4.假基因 pseudogene第二节 真核生物转座因子一.ACDs 系统二.果蝇中的P因子三.酵母反转录转座子（retrotransposon or retroposon）四.转座子标签法第三节 断裂基因（Splite Gene）一.基因断裂现象的发现二.基因剪接三.内含子编码功能第十二章 肿瘤遗传学（5）要点：1.肿瘤的特征 2.癌基因(oncogene) 3.抑癌基因(antioncogene) 4.肿瘤基因治疗第一节 肿瘤的特征一. 肿瘤的基本生物学特征二. 遗传性肿瘤特征三. 肿瘤遗传病的流行性四. 肿瘤家族集聚五. 常见的遗传性肿瘤六.致癌病毒第二节 癌基因 oncogene一. 病毒癌基因 V-ONC二.细胞癌基因(c-onc)三. V-src与 C-src癌基因的比较四.ras 癌基因家族五.myc癌基因家族六.肿瘤的遗传机制第三节 抑癌基因 (anti-oncogene)一. 抑癌基因的发现二. Humans anti-oncogene三.细胞周期调节基因四.肿瘤转移抑制基因五.肿瘤易感基因第四节. 肿瘤基因治疗一.转基因(antioncogene) 二.免疫法(淋巴因子基因转入) 三.自杀基因第十三章 细胞质遗传 Cytoplasmic inheritance-核外遗传（4）要点：1. 母性影响 2. 细胞质基因组 3 植物雄性不育性细胞质对核基因表现的影响一.母性影响（maternal effect）1.短暂的（只影响幼龄期）2.持久的（影响子代终生）二.细胞质遗传1.细胞质遗传的特征和理论.2.线粒体基因组 3.叶绿体基因组第二节. 可遗传的植物雄性不育性第十四章 数量性状的遗传（5）重点：1.多因子假说 2.数量性状的统计学标记 3.数量性状与质量性状4.基因数目的估计 5.遗传率 6.杂种优势第一节 数量形状及其遗传特点一.质量性状和数量性状二.数量性状遗传分析的统计学基础三.数量性状的遗传特点四.多基因假说五.基因的数量效应 -基因数目的估计六.多基因的作用方式第二节.数量性状遗传率一.广义遗传率二. 狭义遗传率第三节.近亲繁殖与杂种优势一.近交和近交系数1.近交系数的计算 2.回交的遗传效应-近等基因系三. 杂种优势(heterosis)第十五章 群体遗传（4）要点：1.等位基因频率基因型频率 2.Hardy-Weinberg定律3.影响群体平衡的因素第一节 群体遗传结构一.基因频率 (allele freq)和基因型频率(genotype freq)二.HardyWeinberg平衡法则三.基因频率的计算1.不完全显性2.完全显性： 3.复等位基因的遗传平衡4.X染色体上等位基因的计算第二节.影响HardyWeinberg平衡的因素一.基因突变mutation：.二.选择 selection:三.迁移 migration四.随机遗传漂变 random genetic arift 莱特效应 wrisht effect 奠基者效应 founder effect 瓶颈效应第十六章 基因DNA研究技术（4）第一节限制性内切酶第二节 PCR技术第三节 载体与克隆第四节 基因文库第五节DNA检测的几种方法第十七章 人类基因组研究（10）要点：1.基因组学 2.遗传图绘制 3.物理图谱绘制 4.基因组序列诠释 5.基因功能研究第一节 人类基因组计划-背景与现状 一.人类基因组计划的由来二.人类基因组研究的意义三.人类基因组计划的主要内容四.结构基因组内容研究层次四. 研究的基本思路第二节 遗传图绘制一.遗传标记和作图界标二.人类基因定位遗传作图1.系谱分析法2.体细胞杂交（ 同线、缺失、剂量效应等）3.原位杂交4.分子遗传标记作图第三节 物理图谱绘制一. 物理图绘制方法1.有长到短作图2.由短到长作图3.实际操作是从叠连群contig着手二.人类基因组物理图第四节 基因组测序与组装一.基因组测序的策略二.基因组测序的方法三.高通量自动化测序四.人类基因组测序的结果第五节 基因组序列诠释一.搜寻基因二.基因功能检测三.人类基因组概貌1.基因在染色体上的分布人类2.人类基因组重组率3.染色体结构与交换重组频率四.人类基因总数的估计方法1.根据CpG岛数2.根据转录物的复杂性3.根据已测定人基因组序列4.人类基因组蛋白质基因总数5.人类基因组RNA编码基因第六节 基因功能研究一.基因转染和基因剔除1.超表达 (overexpression) 2.阻断和关闭(shout down)反义技术RNAi二.酵母双杂交三.噬菌体展示技术四.基因表达谱用于功能研究五.专用技术1，SAGE分析2，生物芯片技术3，其它CAI教学内容及要求：考核方式考试教材名称：遗传学作者：刘祖洞出版日期：1990年出版社：高等教育出版社获奖情况： 使用