《遗传学》教学大纲(生物技术专业)

时间:23-02-16 网友

《遗传学》课程教学大纲

适用专业:高职应用生物技术 总学时:72学时 

1.课程的性质和任务:

遗传学是研究生物遗传和变异的科学,它直接涉及生命起源和生物进化的机理,是生物科学中一门十分重要的理论科学,也是一门紧密联系生产实际的基础科学。在高等农林院校的教学计划中,遗传学被列为一门重要的专业基础课程,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础。同时,遗传学对医学和人民保健等方面都有着密切的关系。因此,不论在理论研究上或在生产实践上,遗传学都日益显示出十分重要的作用。

遗传学研究的任务在于:阐明生物遗传和变异的现象及其表现特征,深入探索引起遗传和变异的原因及其物质基础,揭露其内在的规律,从而进一步指导人们能动性地改造生物,造福人类。简言之,遗传学的研究,就是要不断地认识生物遗传和变异的客观规律,从而进一步能动地运用这些规律于生产实践,促使生物朝着对人类生活有益的方向发展和进化。

2.教学基本要求:

根据《遗传学》课程的特点,结合本校本专业的实际情况,要求以理论教学(即课堂讲授)和实验相结合的教学方式完成该课程的教学任务。重点讲授基本概念、基本原理和基本方法,有关《遗传学》的重要理论以交待清楚为宜,同时能较系统、较全面地向学生简要介绍一下《遗传学》的进展和应用前景则效果更好。讲授要求重点突出,条理清晰,层次分明,详略得当。为了督促学生能更好地复习和巩固所学的知识,应适当布置一些必要的课后作业,以加深同学们的理解和记忆,增强学生分析问题和解决问题的能力。实验和实习环节是不可缺少的,通过参加一定的实验和实习,能进一步提高学生对遗传理论的认识和理解,培养和锻炼学生的动手能力和实践技能。通过以上各个教学环节的实施,要求学生能够运用所学知识解释或说明一般的遗传学现象和遗传学规律,对进一步学好《育种学》及相关学科打下一个坚实的理论基础。

3.理论教学内容:

绪 论

教学目的和要求

简要介绍《遗传学》课程的性质、研究对象及任务,要求学生对《遗传学》的发展历史以及《遗传学》在科学试验和生产实践中的地位有一个明确的认识。

教学重点和难点

遗传学研究的对象

教学内容

§0-1遗传学研究的对象及任务

§0-2遗传学的发展历史

§0-3遗传学在科学试验和生产实践中的作用

第一章 细胞分裂与染色体行为

教学目的和要求

本章将详细介绍染色体的形态与结构特征,重点讲授染色体在细胞有丝分裂和减数分裂过程中的行为表现,同时也对高等动植物的繁殖方式、雌雄配子的形成过程及受精过程做以阐述。要求学生熟练掌握染色体在细胞有丝分裂和减数分裂各时期的行为表现及特征。在理解的基础上,牢记本章所涉及的有关概念。

教学重点和难点

有丝分裂、减数分裂、有丝分裂与减数分裂的区别

教学内容

§1-1细胞的主要结构与功能

§1-2染色体:染色体的形态、染色体的结构、染色体的数目、染色体分析及应用

§1-3细胞分裂与染色体行为、有丝分裂与染色体行为、减数分裂与染色体行为

、有丝分裂与减数分裂的区别

§1-4高等动物与植物的繁殖、生物的繁殖方式、雌雄配子的形成、授粉、受精与种子的遗传效应、直感现象、生活史

第二章 孟德尔遗传定律

教学目的和要求

本章重点介绍孟德尔遗传定律,包括分离定律和自由组合定律。以一对基因和两对基因控制的相对性状为例,详细讲授分离定律和自由组合定律的基本原理以及在生产实践中的应用。基因的五种互作方式将是本章的难点。

教学重点和难点

分离规律、自由组合定律、基因的互作

教学内容

§2-1孟德尔的实验材料和方法:孟德尔的实验材料、孟德尔的实验方法

§2-2分离规律:基本概念、一对相对性状的遗传—分离现象、分离现象的解释、分离定律的验证、显隐性的相对性

§2-3自由组合定律:二对相对性状杂交后代的分离、自由组合定律的实质及其解释、自由组合定律的验证、多对性状遗传

§2-4:互补作用、积加作用、重叠作用、抑制作用、上位作用

§2-5孟德尔遗传定律的应用:分离定律在育种上的意义和应用、自由组合定律在育种上的意义和应用

第三章 连锁遗传

教学目的和要求

通过对本章的学习,要求学生能理解连锁和交换的遗传机理,学会两点法和三点法的基因定位方法,熟悉连锁遗传的应用和性别决定及性连锁的应用。

教学重点和难点

连锁和交换的遗传机理、交换值、两点测验法、三点测验法、性别决定与性连锁

教学内容

§3-1连锁遗传的表现

§3-2连锁遗传的验证连锁遗传的解释、连锁遗传的验证

§3-3连锁和交换的遗传机理

§3-4交换值及其测定:交换值、交换值的测定

§3-5基因定位:两点测验法、三点测验法干扰与符合

§3-6连锁遗传的应用

§3-7性别决定与性连锁:性别决定、性连锁

第四章 数量性状遗传

教学目的和要求

在学习质量性状遗传的同时,适当介绍一些数量性状遗传的内容是十分必要的。本章着重讲述有关数量性状的遗传特征、多基因假说及遗传率分析。要求学生在理解的基础上对多基因假说和遗传率的概念加以记忆。

教学重点和难点

数量性状的遗传特征、广义遗传率的估算方法、狭义遗传率的估算方法

教学内容

§4-1数量性状的遗传特征

§4-2数量性状遗传的多基因假说

§4-3遗传率及遗传率分析:遗传率的概念、广义遗传率的估算方法、狭义遗传率的估算方法、遗传率在植物育种上的应用

第五章 细胞质遗传

教学目的和要求

几乎大量的物质基础存在于细胞核中,而细胞质中也有少部分遗传物质。本章将扼要介绍细胞质遗传的特征及植物的雄性不育性,重点讲述细胞质雄性不育性的特征及三系配套(不育系、保持系和恢复系)在农业生产上的应用。

教学重点和难点

细胞质遗传的概念、植物的雄性不育性

教学内容

§5-1细胞质遗传的现象和特征:细胞质遗传的概念、细胞质遗传现象的发现、细胞质遗传的特征、母性遗传

§5-2细胞质遗传的物质基础:细胞质基因存在、核基因、细胞质基因与性状表现

§5-3植物的雄性不育性及其应用:雄性不育性的外在特征、雄性配子的发育和败育时期及败育特点、核基因控制的雄性不育性的特征及应用、细胞质雄性不育性的特征及应用、雄性不育性中的孢子体不育和配子体不育

第六章 近亲繁殖与杂种优势

教学目的和要求

通过本章的教学,使学生对近亲繁殖的概念、近亲繁殖的遗传效应、回交的遗传效应、纯系学说、杂种优势的概念、杂种优势的遗传机制以及杂种优势在农业生产上的应用有一个较全面的认识。

教学重点和难点

本章的重点是近亲繁殖的遗传效应和杂种优势的利用,难点是自交和回交的纯合速率的分析。

教学内容

§6-1近亲繁殖及其遗传效应:近亲繁殖的概念、近亲繁殖的遗传效应、回交的遗传效应

§6-2纯系学说

§6-3异花授粉植物的自交不亲和性

§6-4杂种优势:杂种优势的概念、杂种优势的遗传机制、杂种优势在农业生产上的应用

第七章 基因突变和染色体变异

教学目的和要求

本章将是遗传学这门课的难点部分。着重介绍基因突变所产生的遗传学特征、染色体结构变异和染色体数目变异的遗传学效应。要求学生对染色体的缺失、重复、倒位和易位在理解的基础上熟练掌握和牢固记忆,对染色体的数目变异所产生的整倍体和非整倍体在遗传学研究和生产上的应用能有一个较全面的认识。

教学重点和难点

基因突变的概念、基因突变的特征、缺失、重复、倒位、易位、整倍体、非整倍体

教学内容

§7-1基因突变:基因突变的概念及其类别、基因突变率及突变的时期和部位、基因突变的特征、基因突变与性状表现、基因突变的鉴定及突变频率的测定

§7-2染色体结构变异:缺失、重复、倒位、易位

§7-3染色体数目变异:染色体数目及其变异类型、整倍体的类型及其遗传、非整倍体的类型及其遗传

第八章 群体遗传与进化

教学目的和要求

本章简要介绍群体遗传和生物进化的基本概念,概括讲述遗传、变异及选择在生物遗传和进化中的作用。

教学重点和难点

哈德—伯格定律

教学内容

§8-1基本概念

§8-2哈德—伯格定律

§8-3改变群体遗传组成的因素

§8-4生物的进化

第九章 遗传物质的分子基础

教学目的和要求

本章在分子水平上系统地介绍了遗传物质DNA(包括RNA)的自我复制、RNA的转录及蛋白质的合成(翻译)机理,进一步使学生明白生物遗传信息的有序传递规律。同时对基因的本质及其表达调控、基因突变的分子基础和基因工程也做以概括讲述,为学生今后进一步深造遗传学打下良好的理论基础。

教学重点和难点

核酸的分子结构和DNA的自我复制、中心法则、遗传工程

教学内容

§9-1遗传物质是DNA(或RNA):DNA是遗传物质的间接证据、DNA作为主要遗传物质的直接证据

§9-2核酸的分子结构和DNA的自我复制:两种核酸及其分布、DNA的分子结构、DNA的复制、RNA的复制

§9-3DNA与蛋白质的合成:DNA与遗传密码、DNA与蛋白质的合成、中心法则及其发展

§9-4基因的本质及其表达调控

§9-5基因突变的分子基础

§9-6遗传工程

4.实践教学内容

4.1实验目的和要求 《遗传学》教学的另一重要环节就是实验技能的训练。通过实验课的实践,培养和锻炼了学生的动手能力和实验技能,同时也使学生对所学的基本遗传原理得到了验证,弥补了课堂教学的不足。实验课要求每位同学都能亲自动手,按照实验指导书提供的方法步骤,认真细致地完成每一个实验内容,并能将实验所得的结果以实验报告的形式加以分析、总结,从而达到理论与实践相结合的教学效果。

4.2实验内容与学时安排

序 号

实 验 内 容

学时数

实验一

细胞有丝分裂和减数分裂的观察

4

实验二

一对性状的遗传分析

2

实验三

遗传率的估算

2

实验四

水稻雄性不育的鉴定

2

合 计

10

5.授课学时安排

序 号

授 课 内 容

理论时数

实验时数

O

绪 论

2

第一章

细胞分裂与染色体行为

6

4

第二章

孟德尔遗传定律

10

2

第三章

连锁遗传

9

第四章

数量性状遗传

4

2

第五章

细胞质遗传

6

2

第六章

近亲繁殖与杂种优势

7

第七章

基因突变和染色体变异

8

第八章

群体遗传与进化

2

第九章

遗传物质的分子基础

6

机 动

总 复 习

2

合计

72

62

10

6.考核

根据学院的教学计划,《遗传学》课程列为考试课。按照考试占70%,平时考核(课堂考勤、平时测验及作业)占10%,实验占20%的比例给出学生该课程的学习成绩。

7.说明

目前该课程由于受实验条件的限制,建议可适当调整授课与实验的学时比例,同时力争在实验室建设方面有一个较大的发展。本大纲在实施过程中,结合本专业的具体情况还需进一步修改和完善。

8.使用教材及主要教学参考书

●遗传学,卢良峰主编(21世纪农业部高职高专规划教材),中国农业出版社,2001

●遗传学,浙江农业大学主编(第二版),中国农业出版社,1989

●园艺植物遗传学,沈德绪,林伯年编著,中国农业出版社,1985

●植物遗传育种学,蔡旭主编(第二版),科学出版社,1988

●分子遗传学,盛祖嘉,沈仁权主编,复旦大学出版社,1998

●遗传学实验,季道藩主编,中国农业出版社,1992.5

●遗传学实验,全国高等农林院校教材编写组主编,中国农业出版社

●传学习题集,吉林农业大学主编,中国农业出版社,1993.7,

●遗传学三百题解,刘国瑞主编,北京师范大学出版社,1984.3

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