GD0U-B-11-213 《微生物遗传育种》课程教学大纲 课程编号1340097学分3总学时50理论50实验/上机 英文课程名 Microbial genetic breeding 开课院（系）农学院开课系生物技术修订时间2006年11月20日 课程简介 微生物遗传学是以微生物为研究对象的遗传学分支学科，也是微生物学的分支 学科。它的建立和发展曾促进了遗传学和微生物学中的一些重大基本理论的阐明， 也推动了分子生物学的发展。特别是近20多年来，随着DNA重组技术，核苷酸序 列分析以及PCR扩增等现代分子生物学技术的建立和应用，使微生物的体内遗传学 研究与体外遗传操作紧密结合起来。大大促进了微生物遗传学的发展和实际应用。 由于微生物作为遗传学研究材料的独特优越性，因此在新水平上发展的微生物遗传 学必将会象它曾经起过的作用，在遗传学、微生物学以至整个生物科学的发展中继 续发挥重要的作用。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 微生物遗传学是研究微生物遗传和变异的一门学科，它是遗传学的一个分支学 科，也是微生物学和分子生物学的分支学科。本课程的授课对象为生物技术专业本 科生，是一门重要的专业选修课。通过本课程的学习，学生能掌握微生物遗传学的 基本内容，主要包括微生物遗传学的基本概念、基本原理、基本定律和发展方向， 并能解答和分析理论上和实践上遇到的问题。 课程的目的与基本要求： 微生物遗传学在生物科学中所处的地位和作用非常重要，为生物技术专业本科 生开设本课程的目的在于通过学习，让学生了解微生物遗传学在经典遗传学和分了 生物学中的重要作用，促进学生系统地学习掌握微生物遗传学的基本理论，基本知 识和基本技能：通过学习，使学生了解微生物作为研究材料的独特优越性，在现代 生命科学发展中的重要作用，激发学生学好生命科学的兴趣，为我国培养高水平的 现代生物技术人才。 三、面向专业： 生物技术专业
《微生物遗传育种》课程教学大纲 课程编号 1340097 学分 3 总学时 50 理论 50 实验/上机 英文课程名 Microbial genetic breeding 开课院（系） 农学院 开课系 生物技术 修订时间 2006 年 11 月 20 日 课 程 简 介 微生物遗传学是以微生物为研究对象的遗传学分支学科，也是微生物学的分支 学科。它的建立和发展曾促进了遗传学和微生物学中的一些重大基本理论的阐明， 也推动了分子生物学的发展。特别是近 20 多年来，随着 DNA 重组技术，核苷酸序 列分析以及 PCR 扩增等现代分子生物学技术的建立和应用，使微生物的体内遗传学 研究与体外遗传操作紧密结合起来。大大促进了微生物遗传学的发展和实际应用。 由于微生物作为遗传学研究材料的独特优越性，因此在新水平上发展的微生物遗传 学必将会象它曾经起过的作用，在遗传学、微生物学以至整个生物科学的发展中继 续发挥重要的作用。 课 程 大 纲 一、课程的性质与任务： 微生物遗传学是研究微生物遗传和变异的一门学科，它是遗传学的一个分支学 科，也是微生物学和分子生物学的分支学科。本课程的授课对象为生物技术专业本 科生，是一门重要的专业选修课。通过本课程的学习，学生能掌握微生物遗传学的 基本内容，主要包括微生物遗传学的基本概念、基本原理、基本定律和发展方向， 并能解答和分析理论上和实践上遇到的问题。 二、课程的目的与基本要求： 微生物遗传学在生物科学中所处的地位和作用非常重要，为生物技术专业本科 生开设本课程的目的在于通过学习，让学生了解微生物遗传学在经典遗传学和分子 生物学中的重要作用，促进学生系统地学习掌握微生物遗传学的基本理论，基本知 识和基本技能；通过学习，使学生了解微生物作为研究材料的独特优越性，在现代 生命科学发展中的重要作用，激发学生学好生命科学的兴趣，为我国培养高水平的 现代生物技术人才。 三、面向专业： 生物技术专业 GDOU-B-11-213
四、先修课程 普通微生物学、分子遗传学、分子生物学、基因工程、 五、本课程与其它课程的联系： 本课程是微生物学、分子遗传学、分子生物学等几门课程的综合体，又不是简单的 结合，是延伸 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 序论：微生物遗传学的发展史(2学时) 一、微生物遗传学的起源 二、微生物遗传研究的重大发现 三、微生物作为贵传学的优越性 四、微生物遗传学与其他学科的关系 第一章微生物的遗传物质(4学时) 第一节证明遗传物质是DNA(有时是RNA)的三个经典实验(1学时) 细菌的转化(A)、噬菌体感染实验(A)、病毒重建实验(A) 第二节DNA的结构和复制 DNA的结构(B)、DNA的复制(B) 第三节原核生物的染色体和复制(1学时) 原核生物染色体的数目和大小(B)、细菌染色体的结构(A)、细菌染色体的复制、 细菌染色体的分离(B) 第四节真核生物的染色体和复制(1学时) 真核生物染色体的组成和结构(A)、真核生物染色体的复制(B) 第五节基因结构和基因组(1学时) 基因结构(A)和基因概念的发展(B)、基因组学(B)、大肠杆菌基因组(C)、X174 噬菌体的基因组(C)、真核生物的基因组及其特点(B》 第二章基因突变和损伤DNA的修复(4学时) 第一节基因突变的类型、符号和规律(1学时) 基因的符号(A)、基因突变的类型(A)、遗传上常用的几个突变株(A)、基因突变 的规律(A) 第二节基因突变的分子基础 碱基置换及其对遗传信息的影响(A)、移码突变及其产生、缺失和重复(A) 第三节诱变剂和诱变机制(1学时)
四、先修课程: 普通微生物学、分子遗传学、分子生物学、基因工程、 五、本课程与其它课程的联系： 本课程是微生物学、分子遗传学、分子生物学等几门课程的综合体，又不是简单的 结合，是延伸。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 序论：微生物遗传学的发展史 （2 学时） 一、微生物遗传学的起源 二、微生物遗传研究的重大发现 三、微生物作为遗传学的优越性 四、微生物遗传学与其他学科的关系 第一章 微生物的遗传物质 （4 学时） 第一节 证明遗传物质是 DNA（有时是 RNA）的三个经典实验 （1 学时） 细菌的转化（A） 、噬菌体感染实验（A）、病毒重建实验（A） 第二节 DNA 的结构和复制 DNA 的结构（B） 、DNA 的复制（B） 第三节 原核生物的染色体和复制（1 学时） 原核生物染色体的数目和大小（B） 、细菌染色体的结构（A）、细菌染色体的复制、 细菌染色体的分离 （B） 第四节 真核生物的染色体和复制（1 学时） 真核生物染色体的组成和结构（A）、真核生物染色体的复制（B） 第五节 基因结构和基因组（1 学时） 基因结构（A）和基因概念的发展（B）、基因组学（B）、大肠杆菌基因组（C）、X174 噬菌体的基因组（C）、真核生物的基因组及其特点（B） 第二章 基因突变和损伤 DNA 的修复 （4 学时） 第一节 基因突变的类型、符号和规律（1 学时） 基因的符号（A）、基因突变的类型（A）、遗传上常用的几个突变株（A）、基因突变 的规律（A） 第二节 基因突变的分子基础 碱基置换及其对遗传信息的影响（A）、移码突变及其产生、缺失和重复（A） 第三节 诱变剂和诱变机制（1 学时）
碱基类似物在DNA复制时的掺入(B)、DNA分子上碱基的化学修饰(B)、嵌合剂 和移码突变(B)、辐射诱变(B)》 第四节自发突变和适应性突变(1学时) 突变的自发性的证实(B)、自发突变的机制(A)、适应性突变(A) 第五节损伤DNA的修复(1学时) 光修复作用(B)、错配修复(B)、切除修复(B)、重组修复(B)、交联修复(B) SOS修复(B入、链断裂的修复(B) 第三章 病毒遗传分析(4学时) 第一节T4噬菌体(1学时) T4噬菌体的形态结构(B)入、T4噬菌体的基因组和遗传图谱(C)、研究噬菌体感染的 方法(C)、重组测验(B) 第二节入噬菌体(2学时) λ噬菌体的生活周期(B)、入噬菌体基因组(C)、λ噬菌体的复制、入噬菌体 基因的转录和调控(C)、溶源途径和裂解途径的遗传调控(C)、入噬菌体的溶源化 和诱导(B) 第三节反转录病毒(1学时) 反转录病毒的毒粒结构(B)、反转录病毒的生活周期(C)、反转录病毒的基因组和 反转录中双链DNA的合成(C)、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组(C)、原病 毒的基因表达(C) 第四章 细菌基因转移和基因重组(4学时) 第一节转化(1学时) 自然转化(B)、人工转化(B)、利用转化绘制遗传图(C) 第二节接合作用(2学时) 接合现象的发现和证实(B)、F质粒的结构及其在细胞中的存在状态(B)、F质粒与 接合作用(B)、中断杂交试验和基因定位(A)、细菌接合作用的普遍性(C) 第三节转导(1学时) 普遍性转导(A人、局限性转导(A) 第五章 质粒(6学时) 第一节质粒的发现和命名(1学时) 质粒的发现(C)、质粒的命名原则(B)
碱基类似物在 DNA 复制时的掺入（B）、DNA 分子上碱基的化学修饰（B）、嵌合剂 和移码突变（B）、辐射诱变（B） 第四节 自发突变和适应性突变 （1 学时） 突变的自发性的证实（B）、自发突变的机制（A）、适应性突变（A） 第五节 损伤 DNA 的修复（1 学时） 光修复作用（B）、错配修复（B）、切除修复（B）、重组修复（B）、交联修复（B）、 SOS 修复（B）、链断裂的修复（B） 第三章 病毒遗传分析 （4 学时） 第一节 T4 噬菌体（1 学时） T4 噬菌体的形态结构（B）、T4 噬菌体的基因组和遗传图谱（C）、研究噬菌体感染的 方法（C）、重组测验（B） 第二节 λ 噬菌体（2 学时） λ 噬菌体的生活周期（B）、λ 噬菌体基因组（C）、λ 噬菌体的复制 、λ 噬菌体 基因的转录和调控（C）、溶源途径和裂解途径的遗传调控（C）、λ 噬菌体的溶源化 和诱导（B） 第三节 反转录病毒（1 学时） 反转录病毒的毒粒结构（B）、反转录病毒的生活周期（C）、反转录病毒的基因组和 反转录中双链 DNA 的合成（C）、病毒线性 DNA 整合到寄主细胞基因组（C）、原病 毒的基因表达（C） 第四章 细菌基因转移和基因重组 （4 学时） 第一节 转化（1 学时） 自然转化（B）、人工转化（B）、利用转化绘制遗传图（C） 第二节 接合作用（2 学时） 接合现象的发现和证实（B）、F 质粒的结构及其在细胞中的存在状态（B）、F 质粒与 接合作用（B）、中断杂交试验和基因定位（A）、细菌接合作用的普遍性（C） 第三节 转导（1 学时） 普遍性转导（A）、局限性转导（A） 第五章 质粒 （6 学时） 第一节 质粒的发现和命名（1 学时） 质粒的发现（C）、质粒的命名原则（B）
第二节质粒编码的遗传表型(2学时) 致育质粒(B)、抗药性质粒(B)、产生抗生素的质粒和产生细菌素的质粒(B)、产 生毒素的质粒(C)、降解质粒(C)、致病性质粒(C)、共生固氮质粒(C)、隐蔽质 粒(C) 第三节质粒的检测(1学时) 质粒消除(B)、遗传转移(B)、分子杂交(C、质粒的分离、检测与纯化(C) 第四节质粒的复制和调节(2学时) 质粒的大小和拷贝数(B)、质粒的复制(B)、质粒的复制调节(B)、质粒之间的不 相容性(A)、质粒的稳定性（细胞分裂中的质粒分配）(A)、质粒的转移性（自我转 移质粒和可移动质粒)(A)、IcP组质粒的特征和接合转移(B)、广寄主范围质粒载 体(C)F质粒与细菌人工染色体(BAC)(C) 第六章 放线菌遗传(4学时) 第一节链霉菌属的染色体(1学时) 链霉菌的染色体DNA(C)、链霉菌染色体的缺失、扩增和重排(B) 第二节链霉菌中的质粒、转座因子和噬菌体(1学时) 链霉菌中的质粒(B)、链看菌中的转座因子(B)、链霉菌中的噬菌体(B 第三节链霉菌的接合作用(1学时) 链霉菌基因重组的发现(C)、天蓝色链霉菌中的性别体制和遗传重组(B)、链霉菌 的遗传分析方法和基因连锁图的制作(C) 第四节链霉菌的转化和原生质体融合(1学时) 原生质体融合、转化和传染(C) 第七章 酵母菌的遗传(4学时) 第一节酵母的基因组和染色体(1学时) 酵母基因组(B)、酵母染色体结构(B) 第二节酵母线粒体基因组及其遗传 呼吸缺陷突变株(A)、酵母线粒体基因组的物理图谱及其特点(C) 第三节酵母中的质粒 酵母中的2μm质粒(B)、嗜杀现象(B) 第四节酵母基因表达的遗传调控(1学时) 酵母基因的启动子元件(B)、酵母的转录调控因子(B) 第五节酵母菌的接合型基因及其基因转换(1学时)
第二节 质粒编码的遗传表型（2 学时） 致育质粒（B）、抗药性质粒（B）、产生抗生素的质粒和产生细菌素的质粒（B）、产 生毒素的质粒（C）、降解质粒（C）、致病性质粒（C）、共生固氮质粒（C）、隐蔽质 粒（C） 第三节 质粒的检测（1 学时） 质粒消除（B）、遗传转移（B）、分子杂交（C）、质粒的分离、检测与纯化（C） 第四节 质粒的复制和调节（2 学时） 质粒的大小和拷贝数（B）、质粒的复制（B）、质粒的复制调节（B）、质粒之间的不 相容性（A）、质粒的稳定性（细胞分裂中的质粒分配）（A）、质粒的转移性（自我转 移质粒和可移动质粒）（A）、IncP 组质粒的特征和接合转移（B）、广寄主范围质粒载 体（C）、F 质粒与细菌人工染色体（BAC）（C） 第六章 放线菌遗传 （4 学时） 第一节 链霉菌属的染色体（1 学时） 链霉菌的染色体 DNA（C）、链霉菌染色体的缺失、扩增和重排（B） 第二节 链霉菌中的质粒、转座因子和噬菌体（1 学时） 链霉菌中的质粒（B） 、链霉菌中的转座因子（B）、链霉菌中的噬菌体（B） 第三节 链霉菌的接合作用（1 学时） 链霉菌基因重组的发现（C）、天蓝色链霉菌中的性别体制和遗传重组（B）、链霉菌 的遗传分析方法和基因连锁图的制作（C） 第四节 链霉菌的转化和原生质体融合（1 学时） 原生质体融合、转化和传染（C） 第七章 酵母菌的遗传 （4 学时） 第一节 酵母的基因组和染色体（1 学时） 酵母基因组（B）、酵母染色体结构（B） 第二节 酵母线粒体基因组及其遗传 呼吸缺陷突变株（A）、酵母线粒体基因组的物理图谱及其特点（C） 第三节 酵母中的质粒 酵母中的 2μm 质粒（B）、嗜杀现象 （B） 第四节 酵母基因表达的遗传调控（1 学时） 酵母基因的启动子元件（B）、酵母的转录调控因子（B） 第五节 酵母菌的接合型基因及其基因转换（1 学时）
酿酒酵母的生活史(B)、酿酒酵母细胞分裂的遗传控制(B)、接合型基因的转换(A) 第六节酵母的载体系统(1学时) 克隆载体(C)、酵母的表达载体(C)、酵母菌的分泌载体(C》 第八章丝状真菌的遗传(4学时) 第一节粗糙脉孢菌（顺序排列四分体）的遗传分析(1学时) 粗糙脉孢菌的生活史(C)、粗糙脉孢菌有性杂交的四分体遗传分析(B)、粗糙脉孢 菌有性杂交的随机孢子分析(B) 第二节构巢曲霉（非顺序排列四分体）的遗传分析(1学时) 构巢曲霉的生活史(B)、构巢曲霉有性杂交的遗传分析(C) 第三节真菌的准性生殖(1学时) 准性生殖的普遍性(B入、准性生殖的过程(A) 第四节丝状真菌的遗传物质和基因表达调控(1学时) 基因组结构(B)、基因结构(B、基因表达的调控(C) 第五节丝状真菌中的质粒 丝状真菌中的天然质粒及其分布(B)入、质粒的类型和特征(A)入、质粒的遗传(B) 质粒整合到mtDNA(B) 第六节丝状真菌的转化及其特点 外源DNA导入丝状真菌受体的方法(B)、载体及其选择标记(B)、丝状真菌转化子 的表达及其稳定性(B) 第九章微生物中的转座因子(4学时) 第一节细菌中转座因子的类型(1学时) 插入序列(B)、细菌转座子(B入、细菌转座因子的插入机制(A)、转座模型(A)、 Mu噬菌体的转座、接合型转座子 第二节细菌转座因子的遗传效应和应用(1学时) 转座因子的遗传效应(A)、转座子的应用(C) 第三节丝状真菌中的转座因子(1学时) 反转座子(C)、DNA转座子(C) 第四节酵母中的转座因子(1学时) y因子在酵母基因组中的分布(C)、y因子的分子结构和转录(B)、y因子的转座 机制(B)、y因子的遗传性质和遗传效应(A)
酿酒酵母的生活史（B）、酿酒酵母细胞分裂的遗传控制（B）、接合型基因的转换（A） 第六节 酵母的载体系统（1 学时） 克隆载体（C）、酵母的表达载体（C）、酵母菌的分泌载体（C） 第八章 丝状真菌的遗传 （4 学时） 第一节 粗糙脉孢菌（顺序排列四分体）的遗传分析（1 学时） 粗糙脉孢菌的生活史（C）、粗糙脉孢菌有性杂交的四分体遗传分析（B）、粗糙脉孢 菌有性杂交的随机孢子分析（B） 第二节 构巢曲霉（非顺序排列四分体）的遗传分析（1 学时） 构巢曲霉的生活史（B）、构巢曲霉有性杂交的遗传分析（C） 第三节 真菌的准性生殖（1 学时） 准性生殖的普遍性（B）、准性生殖的过程（A） 第四节 丝状真菌的遗传物质和基因表达调控（1 学时） 基因组结构（B）、基因结构（B）、基因表达的调控 （C） 第五节 丝状真菌中的质粒 丝状真菌中的天然质粒及其分布（B）、质粒的类型和特征（A）、质粒的遗传（B）、 质粒整合到 mtDNA （B） 第六节 丝状真菌的转化及其特点 外源 DNA 导入丝状真菌受体的方法（B）、载体及其选择标记（B）、丝状真菌转化子 的表达及其稳定性（B） 第九章 微生物中的转座因子 （4 学时） 第一节 细菌中转座因子的类型（1 学时） 插入序列（B）、细菌转座子（B）、细菌转座因子的插入机制（A）、转座模型（A）、 Mu 噬菌体的转座、接合型转座子 第二节 细菌转座因子的遗传效应和应用（1 学时） 转座因子的遗传效应（A）、转座子的应用（C） 第三节 丝状真菌中的转座因子（1 学时） 反转座子（C）、DNA 转座子（C） 第四节 酵母中的转座因子（1 学时） Ty 因子在酵母基因组中的分布（C）、Ty 因子的分子结构和转录（B）、Ty 因子的转座 机制（B）、Ty 因子的遗传性质和遗传效应（A）
第十章 遗传重组(4学时) 第一节遗传重组的类型(1学时) 同源重组(B)、位点特异性性重组(B)、异常重组(B)、转座重组(B》 第二节同源重组的分子模型(1学时) Holliday双链侵入模型(A)、入单链侵入模型(B)、双链断裂修复模型(A) 第三节大肠杆菌的同源重组(1学时) RecBCD核酸酶与同源重组的起始(B)、RecA蛋白质在联会和链交换中的作用(C), RuvAB与异源双链的扩展(C)、RuvC与Holliday连接体的切割(C) 第四节酿酒酵母的同源重组和同源重组的应用 酿酒酵母同源重组(C)、同源重组的应用一基因敲除(C) 第五节位点特异性重组(1学时) λ噬菌体的整合和切除(C)、酵母2μm质粒的位点特异性重组(C)、P1噬菌体 的位点特异性重组 第六节异常重组 互补末端的连接(C)、非互补末端的连接(C) 第十一章 微生物育种(6学时) 第一节原生质体融合育种(2学时) 原生质体融合技术的发展(B)、原生质体融合育种的特点(B)入、原生质体融合育种 步骤(B) 第二节诱变育种(2学时) 紫外线诱变(B)、激光诱变(B)、离子束诱变(B)、亚硝基肌NTG诱变(B)、转座 子诱变(B) 第三节基因工程育种(2学时) 利用基因工程技术改良农业微生物菌株、(C)利用基因工程技术改良工业酶的生产菌 株(C)、利用基因工程技术提高代谢产物的量(C)、利用基因工程技术生产疫苗(C) 七、实验名称与类别 无 八、实验目的、内容与要求 无 九、教材与参考书：
第十章 遗传重组 （4 学时） 第一节 遗传重组的类型（1 学时） 同源重组（B）、位点特异性性重组（B）、异常重组（B）、转座重组（B） 第二节 同源重组的分子模型（1 学时） Holliday 双链侵入模型（A）、单链侵入模型（B）、双链断裂修复模型（A） 第三节 大肠杆菌的同源重组（1 学时） RecBCD 核酸酶与同源重组的起始（B）、RecA 蛋白质在联会和链交换中的作用（C）、 RuvAB 与异源双链的扩展（C）、RuvC 与 Holliday 连接体的切割（C） 第四节 酿酒酵母的同源重组和同源重组的应用 酿酒酵母同源重组（C）、同源重组的应用—基因敲除（C） 第五节 位点特异性重组（1 学时） λ 噬菌体的整合和切除（C）、酵母 2μm 质粒的位点特异性重组 （C）、P1 噬菌体 的位点特异性重组 第六节 异常重组 互补末端的连接（C）、非互补末端的连接（C） 第十一章 微生物育种（6 学时） 第一节 原生质体融合育种（2 学时） 原生质体融合技术的发展（B）、原生质体融合育种的特点（B）、原生质体融合育种 步骤（B） 第二节 诱变育种（2 学时） 紫外线诱变（B）、激光诱变（B）、离子束诱变（B）、亚硝基胍 NTG 诱变（B）、转座 子诱变（B） 第三节 基因工程育种（2 学时） 利用基因工程技术改良农业微生物菌株、（C）利用基因工程技术改良工业酶的生产菌 株（C）、利用基因工程技术提高代谢产物的量（C）、利用基因工程技术生产疫苗（C） 七、实验名称与类别: 无 八、实验目的、内容与要求 无 九、教材与参考书：
本课程选用教材： 陈三凤，刘德虎编著，《现代微生物遗传学》，化学工业出版社。2003年2月 本课程推荐参考书： 陈永青编著，微生物遗传学导论，复旦大学出版社，1990.6 沈萍编著，微生物遗传学，武汉大学出版社，1995.9 高东主编，微生物遗传学，山东大学出版社，1996.3 盛祖嘉编著，微生物遗传学（第二版），科学出版社，1987.8 崔涛编著，细菌遗传学，中国科学技术大学出版社，1991 十、本课程理论课及实验课的考核方式 理论课考核方式： 学期终采用百分制闭卷考试(70%)+平时考查(30%)记分 执笔：易润华 审核 批准人： 时间2006.11.23
本课程选用教材: 陈三凤，刘德虎编著，《现代微生物遗传学》，化学工业出版社。2003 年 2 月 本课程推荐参考书: 陈永青 编著，微生物遗传学导论，复旦大学出版社，1990.6 沈萍 编著，微生物遗传学，武汉大学出版社，1995.9 高东 主编，微生物遗传学，山东大学出版社，1996.3 盛祖嘉 编著，微生物遗传学（第二版），科学出版社，1987.8 崔涛 编著，细菌遗传学，中国科学技术大学出版社，1991 十、本课程理论课及实验课的考核方式: 理论课考核方式： 学期终采用百分制闭卷考试（70％）＋平时考查（30％）记分 执笔: 易润华 审核: 批准人: 时间:2006.11.23