动物遗传学 教学大纲 (动物科学专业用) 动物科学技术学院
动物遗传学 教学大纲 (动物科学专业用) 动物科学技术学院
动物遗传学 (课程代码:100135总学时56学时/讲授40学时/实验16学时) 一、课程的性质、地位和任务 遗传学是研究生物遗传和变异的一门科学,是生命科学的核心学科。动物遗传学作为遗 传学的一个分支,是动物育种学的理论基础和畜牧兽医学科的专业基础课程。通过对本课程 学习,要求学生掌握动物遗传学的基本原理和基本的实验技能,了解动物遗传学发展的最新 动态,应用遗传学理论和方法分析和解决动物科学领域的相关问题,为进一步学习有关专业 课程和以后的研究工作奠定较好的遗传学知识基础。 二、课程教学的基本要求 1.理论教学方面 通过本课程学习,掌握遗传的细胞学基础和分子基础,遗传信息的传递规律,孟德尔遗 传规律及其扩展与非孟德尔遗传,性别遗传及细胞质遗传的规律,染色体变异和基因突变的 特征,遗传工程进展以及群体遗传学基础和数量遗传学基础理论知识。 2.实验教学方面 学会动物染色体的观察及染色体标本的制作方法:掌握应用模式生物杂交验证孟德尔遗 传规律和伴性遗传规律的实验技能:掌握分子遗传学常用仪器的使用方法,熟悉分子生物学 基本实验技能,掌握重复力、遗传力和遗传相关三大参数的估测方法。 三、教学内容及学时分配 (一)绪论(1学时) 内容:遗传学研究的对象和任务:遗传学的发展简史与发展动态:动物遗传学组成及其 在学科和生产发展中的作用。 本章重点:动物遗传学课程体系 本章难点:动物遗传学课程各部分之间的相互关联。 教学要求:采用开放式提问来了解学生己有的遗传学及相关知识,按从宏观到微观的顺 序建立动物遗传学的课程体系。 (二)遗传的细胞学基础(3学时) 内容:细胞的结构与遗传学功能:染色质与染色体的概念,染色体的形态特征、组成与 分子结构及数目;细胞周期的概念、划分,各个时期的特点,细胞有丝分裂过程及减数分裂 过程
动物遗传学 (课程代码:100135 总学时 56 学时/讲授 40 学时/实验 16 学时) 一、课程的性质、地位和任务 遗传学是研究生物遗传和变异的一门科学,是生命科学的核心学科。动物遗传学作为遗 传学的一个分支,是动物育种学的理论基础和畜牧兽医学科的专业基础课程。通过对本课程 学习,要求学生掌握动物遗传学的基本原理和基本的实验技能,了解动物遗传学发展的最新 动态,应用遗传学理论和方法分析和解决动物科学领域的相关问题,为进一步学习有关专业 课程和以后的研究工作奠定较好的遗传学知识基础。 二、课程教学的基本要求 1.理论教学方面 通过本课程学习,掌握遗传的细胞学基础和分子基础,遗传信息的传递规律,孟德尔遗 传规律及其扩展与非孟德尔遗传,性别遗传及细胞质遗传的规律,染色体变异和基因突变的 特征,遗传工程进展以及群体遗传学基础和数量遗传学基础理论知识。 2.实验教学方面 学会动物染色体的观察及染色体标本的制作方法;掌握应用模式生物杂交验证孟德尔遗 传规律和伴性遗传规律的实验技能;掌握分子遗传学常用仪器的使用方法,熟悉分子生物学 基本实验技能,掌握重复力、遗传力和遗传相关三大参数的估测方法。 三、教学内容及学时分配 (一)绪论(1 学时) 内容:遗传学研究的对象和任务;遗传学的发展简史与发展动态;动物遗传学组成及其 在学科和生产发展中的作用。 本章重点:动物遗传学课程体系 本章难点:动物遗传学课程各部分之间的相互关联。 教学要求:采用开放式提问来了解学生已有的遗传学及相关知识,按从宏观到微观的顺 序建立动物遗传学的课程体系。 (二) 遗传的细胞学基础(3 学时) 内容:细胞的结构与遗传学功能;染色质与染色体的概念,染色体的形态特征、组成与 分子结构及数目;细胞周期的概念、划分,各个时期的特点,细胞有丝分裂过程及减数分裂 过程
本章重点:染色体的形态、结构、数目、类型及染色体分析:减数分裂过程中的染色体 行为。 本章难点:染色体结构特点,减数分裂过程中的染色体行为。 教学要求:细胞的结构只作简要回顾,讲解其遗传学功能:详细讲解染色体的分子结构 及减数分裂过程,突出其遗传学功能。 (三)遗传物质的分子基础(6学时) 内容:DNA作为主要遗传物质的间接和直接证据,无DNA生物中,RNA是遗传物质 及其证据;DNA和RNA的化学结构:DNA复制的一般特点,原核生物与真核生物DNA 的复制过程及特点,RNA的复制:RNA分子的种类、合成的一般特点,原核生物RNA的 转录,真核生物RNA的转录与加工:遗传密码与蛋白质的翻译,包括遗传密码、蛋白质的 合成、中心法则及其发展:基因概念与发展。 本章重点:DNA双螺旋结构的特点,原核生物和真核生物DNA复制、RNA转录,蛋 白质合成的特点,基因概念的发展及精细结构。 本章难点:真核生物DNA复制和RNA转录特点,蛋白质合成特点。 教学要求:从学生己有分子遗传学基础入手,深入讲解DNA复制、RNA转录和蛋白质 合成的过程及相关知识,注重知识的系统性,同时穿插分子遗传学的最新进展。 (四)孟德尔遗传(3学时) 内容:分离规律及其应用,自由组合规律及其应用,孟德尔遗传规律的扩展。 本章重点:孟德尔遗传规律及其扩展。 本章难点:孟德尔遗传规律扩展。 教学要求:分离规律和自由组合规律的内容在中学阶段己进行了讲解,这一部分内容仅 做以回顾,重点讲解其扩展,通过举例展开讲解孟德尔遗传规律的扩展。 (五)连锁遗传与性连锁(3学时) 内容:连锁遗传及解释,完全连锁与不完全连锁,交换及其发生机制,交换值及其测定, 基因定位,连锁遗传图,连锁遗传规律的应用:性染色体与性别决定,性连锁。 本章重点:连锁现象及分析:连锁基因交换与重组;交换值与基因定位。 本章难点:交换值及其测定,基因定位,连锁遗传图。 教学要求:详解连锁与交换发生的机制,使学生充分掌握,举例解释性别决定与伴性遗 传。 (六)基因突变(2学时) 内容:基因突变的概念与意义,基因突变的一般特征,基因突变与性状表现,基因突变
本章重点:染色体的形态、结构、数目、类型及染色体分析;减数分裂过程中的染色体 行为。 本章难点:染色体结构特点,减数分裂过程中的染色体行为。 教学要求:细胞的结构只作简要回顾,讲解其遗传学功能;详细讲解染色体的分子结构 及减数分裂过程,突出其遗传学功能。 (三)遗传物质的分子基础(6 学时) 内容:DNA 作为主要遗传物质的间接和直接证据,无 DNA 生物中,RNA 是遗传物质 及其证据;DNA 和 RNA 的化学结构;DNA 复制的一般特点,原核生物与真核生物 DNA 的复制过程及特点,RNA 的复制;RNA 分子的种类、合成的一般特点,原核生物 RNA 的 转录,真核生物 RNA 的转录与加工;遗传密码与蛋白质的翻译,包括遗传密码、蛋白质的 合成、中心法则及其发展;基因概念与发展。 本章重点:DNA 双螺旋结构的特点,原核生物和真核生物 DNA 复制、RNA 转录,蛋 白质合成的特点,基因概念的发展及精细结构。 本章难点:真核生物 DNA 复制和 RNA 转录特点,蛋白质合成特点。 教学要求:从学生已有分子遗传学基础入手,深入讲解 DNA 复制、RNA 转录和蛋白质 合成的过程及相关知识,注重知识的系统性,同时穿插分子遗传学的最新进展。 (四)孟德尔遗传(3 学时) 内容:分离规律及其应用,自由组合规律及其应用,孟德尔遗传规律的扩展。 本章重点:孟德尔遗传规律及其扩展。 本章难点:孟德尔遗传规律扩展。 教学要求:分离规律和自由组合规律的内容在中学阶段已进行了讲解,这一部分内容仅 做以回顾,重点讲解其扩展,通过举例展开讲解孟德尔遗传规律的扩展。 (五)连锁遗传与性连锁(3 学时) 内容:连锁遗传及解释,完全连锁与不完全连锁,交换及其发生机制,交换值及其测定, 基因定位,连锁遗传图,连锁遗传规律的应用; 性染色体与性别决定,性连锁。 本章重点:连锁现象及分析;连锁基因交换与重组;交换值与基因定位。 本章难点:交换值及其测定, 基因定位,连锁遗传图。 教学要求:详解连锁与交换发生的机制,使学生充分掌握,举例解释性别决定与伴性遗 传。 (六)基因突变(2 学时) 内容:基因突变的概念与意义,基因突变的一般特征,基因突变与性状表现,基因突变
的分子机制,基因突变的诱发。 本章重点:基因突变的概念、特征与其表现,突变发生的分子机制。 本章难点:突变发生的分子机制。 教学要求:掌握基因突变的概念、意义、一般特征及不同性状突变的表现,熟悉基因突 变的分子机制与诱发突变。 (七)染色体结构变异(2学时) 内容:缺失、重复、倒位和易位的类型、形成、细胞学鉴定及遗传学效应,染色体结构 变异的诱发。 本章重点:染色体结构变异类型、意义及应用。 本章难点:结构变异的细胞学鉴定。 教学要求:掌握缺失、重复、倒位和易位的类型、形成、细胞学鉴定及遗传学效应:了 解染色体结构变异的诱发。 (八)染色体数目变异(1学时) 内容:染色体数目变异的类型,包括染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念、 形成与应用。 本章重点:染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念与形成: 教学要求:掌握染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念与形成,了解整倍体 与非整倍体的应用。 (九)细胞质遗传(2学时) 内容:细胞质遗传的概念与特点,母性影响的概念,线粒体遗传的表现及线粒体基因组。 本章重点:细胞质遗传的特点,母体效应及线粒体遗传。 本章难点:母性影响的遗传学机理。 教学要求:在教学过程中强调胞质遗传与核遗传的区别,学生掌握细胞质遗传的特点, 母体效应及线粒体遗传。 (十)遗传工程(2学时) 内容:遗传工程的分类及概念,基因分离的技术路线,外源基因的导入,转基因生物的 检测与鉴定,基因工程的应用及安全性评价。 本章重点:遗传工程分类及概念,基因分离的技术要点。 本章难点:基因分离技术。 教学要求:以遗传工程的标志性历史事件为例,讲解遗传工程的分类及概念,掌握基因 分离的技术要点。了解基因工程的应用与安全性评价
的分子机制,基因突变的诱发。 本章重点:基因突变的概念、特征与其表现,突变发生的分子机制。 本章难点:突变发生的分子机制。 教学要求:掌握基因突变的概念、意义、一般特征及不同性状突变的表现,熟悉基因突 变的分子机制与诱发突变。 (七)染色体结构变异(2 学时) 内容:缺失、重复、倒位和易位的类型、形成、细胞学鉴定及遗传学效应,染色体结构 变异的诱发。 本章重点:染色体结构变异类型、意义及应用。 本章难点:结构变异的细胞学鉴定。 教学要求:掌握缺失、重复、倒位和易位的类型、形成、细胞学鉴定及遗传学效应;了 解染色体结构变异的诱发。 (八)染色体数目变异(1 学时) 内容:染色体数目变异的类型,包括染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念、 形成与应用。 本章重点:染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念与形成; 教学要求:掌握染色体组的概念与特征,整倍体及非整倍体的概念与形成,了解整倍体 与非整倍体的应用。 (九)细胞质遗传(2 学时) 内容:细胞质遗传的概念与特点,母性影响的概念,线粒体遗传的表现及线粒体基因组。 本章重点:细胞质遗传的特点,母体效应及线粒体遗传。 本章难点:母性影响的遗传学机理。 教学要求:在教学过程中强调胞质遗传与核遗传的区别,学生掌握细胞质遗传的特点, 母体效应及线粒体遗传。 (十)遗传工程(2 学时) 内容:遗传工程的分类及概念,基因分离的技术路线,外源基因的导入,转基因生物的 检测与鉴定,基因工程的应用及安全性评价。 本章重点:遗传工程分类及概念,基因分离的技术要点。 本章难点:基因分离技术。 教学要求:以遗传工程的标志性历史事件为例,讲解遗传工程的分类及概念,掌握基因 分离的技术要点。了解基因工程的应用与安全性评价
(十一)基因表达的调控(2学时) 内容:原核生物基因表达调控,真核生物基因表达调控。 本章重点:真核生物/原核生物基因在转录、翻译水平上的表达调控特点。 本章难点:真核生物基因表达调控。 教学要求:掌握原核生物基因表达的调控机理,熟悉真核生物基因表达的调控机制,在 教学组织上进行原核生物与真核生物之间的比较。 (十二)遗传与发育(1学时) 内容:细胞质和细胞核在个体发育中的作用,基因对个体发育的控制,动物细胞全能性。 本章重点:细胞质和细胞核在个体发育中的作用及个体发育中基因的表达模式。 本章难点:个体发育中基因的表达模式。 教学要求:掌握个体发育过程中基因表达的模式。 (十三)群体遗传学与进化(6学时) 内容:孟德尔群体,群体的基因频率和基因型频率,Hardy--Weinberg定律,影响群体平 衡的因素,生物进化学说,以及物种的形成。 本章重点:基因频率与基因型频率;Hardy-Weinberg定律,影响群体遗传平衡的因素。 本章难点:Hardy-Weinberg定律的应用。 教学要求:掌握孟德尔群体、基因频率、基因型频率的概念,Hardy-Weinberg定律及其 推论,选择对群体平衡的影响:熟悉生物进化学说,了解物种形成理论。 (十四)近交与杂交的遗传学原理(2学时) 内容:近交与杂交的遗传学效应,杂种优势的表现与遗传学说。 本章重点:近/杂交的遗传效应:杂种优势的原理。 本章难点:杂种优势原理。 教学要求:熟悉杂种优势的原理,掌握近交与杂交的遗传学效应。 (十五)数量性状的遗传(4学时) 内容:数量性状的特征,数量性状的遗传模型和方差分析,遗传力的估算与应用,数量 性状基因座及其应用前景。 本章重点:数量性状的特征,数量性状的遗传模型,遗传力的估算。 本章难点:遗传参数的估算。 教学要求:方差分析相关内容作以回顾,阐述应用统计学方法研究数量遗传学的思路。 要求学生掌握数量性状的特征,数量性状的遗传模型,遗传力的估算方法:熟悉数量性状基 因座的概念及统计方法,了解数量性状基因座的应用前景
(十一)基因表达的调控(2 学时) 内容:原核生物基因表达调控,真核生物基因表达调控。 本章重点:真核生物/原核生物基因在转录、翻译水平上的表达调控特点。 本章难点:真核生物基因表达调控。 教学要求:掌握原核生物基因表达的调控机理,熟悉真核生物基因表达的调控机制,在 教学组织上进行原核生物与真核生物之间的比较。 (十二)遗传与发育(1 学时) 内容:细胞质和细胞核在个体发育中的作用,基因对个体发育的控制,动物细胞全能性。 本章重点:细胞质和细胞核在个体发育中的作用及个体发育中基因的表达模式。 本章难点:个体发育中基因的表达模式。 教学要求:掌握个体发育过程中基因表达的模式。 (十三)群体遗传学与进化(6 学时) 内容:孟德尔群体,群体的基因频率和基因型频率,Hardy-Weinberg 定律,影响群体平 衡的因素,生物进化学说,以及物种的形成。 本章重点:基因频率与基因型频率;Hardy-Weinberg 定律,影响群体遗传平衡的因素。 本章难点:Hardy-Weinberg 定律的应用。 教学要求:掌握孟德尔群体、基因频率、基因型频率的概念,Hardy-Weinberg 定律及其 推论,选择对群体平衡的影响;熟悉生物进化学说,了解物种形成理论。 (十四)近交与杂交的遗传学原理(2 学时) 内容:近交与杂交的遗传学效应,杂种优势的表现与遗传学说。 本章重点:近/杂交的遗传效应;杂种优势的原理。 本章难点:杂种优势原理。 教学要求:熟悉杂种优势的原理,掌握近交与杂交的遗传学效应。 (十五)数量性状的遗传(4 学时) 内容:数量性状的特征,数量性状的遗传模型和方差分析,遗传力的估算与应用,数量 性状基因座及其应用前景。 本章重点:数量性状的特征,数量性状的遗传模型,遗传力的估算。 本章难点:遗传参数的估算。 教学要求:方差分析相关内容作以回顾,阐述应用统计学方法研究数量遗传学的思路。 要求学生掌握数量性状的特征,数量性状的遗传模型,遗传力的估算方法;熟悉数量性状基 因座的概念及统计方法,了解数量性状基因座的应用前景
四、大纲说明 (一)教学环节和教学方法 主要教学环节:复习提问、讲授新课、课外作业、章节小结及复习。 教学方法:采取复合式教学方法,课堂讲授为主,学生自学为辅,其中贯穿启发式教学。 实验教学由综合性和设计性组成,体现学生在实验中的主体地位,强化学生的实践能力。 (二)习题与作业 根据教学内容,布置作业,以加强对基本概念、基本理论与基本原理的掌握和应用。 (三)实验内容 16学时。见该课程实验教学大纲。 五、课程考核要求 本课程安排期中考试。课程综合成绩由平时成绩(含上课出勤考核、课堂提问考核、作 业考核)、实验成绩、期末考试成绩三部分综合而成,比例分别为15%、30%、55%。 六、主要教学参考书及材料 [1]吴建平主编.简明基因工程与应用.科学出版社,2005 [2]李宁主编.动物遗传学(第二版),中国农业出版社,2003 [3]刘祖洞主编.遗传学(第二版).高等教育出版社,1990 [4]杨业华主编.普通遗传学.高等教育出版社,2000 [⑤]王亚馥,戴灼华主编.遗传学.高等教育出版社,1999 [6]赵寿元、乔守怡主编.现代遗传学.高等教育出版社,2001 [7)门正明主编.动物遗传学(第二版).兰州大学出版社,2002 [8]http://www.genetechtoday.com/genetics/genetics.shtml [9]http://www.saunderscollege.com/lifesci/titles.html [10]http://www.nearctica.com/evolve/popgen.htm [11]http://www.pssc.ttu.edu/pss3421 [12]http://www.ncbi.nlm.nih.gov [13]http://bio-engine.com/resource/union/genetics/index.asp
四、大纲说明 (一)教学环节和教学方法 主要教学环节:复习提问、讲授新课、课外作业、章节小结及复习。 教学方法:采取复合式教学方法,课堂讲授为主,学生自学为辅,其中贯穿启发式教学。 实验教学由综合性和设计性组成,体现学生在实验中的主体地位,强化学生的实践能力。 (二)习题与作业 根据教学内容,布置作业,以加强对基本概念、基本理论与基本原理的掌握和应用。 (三)实验内容 16 学时。见该课程实验教学大纲。 五、课程考核要求 本课程安排期中考试。课程综合成绩由平时成绩(含上课出勤考核、课堂提问考核、作 业考核)、实验成绩、期末考试成绩三部分综合而成,比例分别为 15%、30%、55%。 六、主要教学参考书及材料 [1] 吴建平主编. 简明基因工程与应用. 科学出版社,2005 [2] 李宁主编. 动物遗传学(第二版). 中国农业出版社,2003 [3] 刘祖洞主编. 遗传学(第二版). 高等教育出版社,1990 [4] 杨业华主编. 普通遗传学. 高等教育出版社,2000 [5] 王亚馥,戴灼华主编. 遗传学. 高等教育出版社,1999 [6] 赵寿元、乔守怡主编. 现代遗传学. 高等教育出版社,2001 [7] 门正明主编. 动物遗传学(第二版). 兰州大学出版社,2002 [8] http://www.genetechtoday.com/genetics/genetics.shtml [9] http://www.saunderscollege.com/lifesci/titles.html [10] http://www.nearctica.com/evolve/popgen.htm [11] http://www.pssc.ttu.edu/pss3421 [12] http://www.ncbi.nlm.nih.gov [13] http://bio-engine.com/resource/union/genetics/index.asp