遗传学是所有生物类专业的专业基础课程。遗传学是研究遗传物质的结构、功能与变异，遗传信息的传递、表达与调控的科学，是当今自然科学领域中发展最快、最活跃的学科之一，处于生命科学的核心地位。本课程全面系统地讲授遗传学的基本原理和遗传分析的基本方法，根据内容取材，注重经典遗传学与现代遗传学的合理结合、遗传学理论与实际应用的科学结合来系统展开教学工作，同时介绍现代遗传学发展的前沿领域和最新成就。

本课程达到的知识要求包括：了解遗传、变异、进化等基本概念的内涵和遗传学的研究任务、研究内容；从生物体、细胞、分子到群体、生态和进化等不同层次了解生物遗传的基本现象和基本规律；掌握遗传学的三大基本定律，具备初步分析、研究简单遗传学实际问题的能力，为后续课程的学习和将来从事遗传育种工作实践奠定必要的理论基础；理解遗传学是一门实验科学，通过实验教学，了解遗传学研究的基本实验方法和分析方法，培养观察问题和分析问题的能力；了解遗传学中的不同研究领域，如传递遗传学、细胞遗传学、表观遗传学、生统遗传学和分子遗传学以及这些研究领域与现代生物技术之间的相互关系；了解当前遗传学领域中重大研究热点问题和未来发展前景，培养和激发对遗传学的学习兴趣。

课程考核：考试以平时成绩和期末闭卷考试为主，着重检查对基本遗传规律的理解和认识程度，及培养学生利用基本遗传规律分析和解决实际问题的能力。

成绩评定：

1、期末考试（40%），着重检查对基本遗传规律的理解和认识程度，及培养学生利用基本遗传规律分析和解决实际问题的能力；

2、课堂教学（20%），着重考察课堂教学作业完成度和小组讨论完成度；

3、在线学习（15%），着重考察学生登录网络教学平台次数、时长，以及在线提交课程作业情况；

4、随机测验（15%），着重考察在线课堂习题和作业完成情况；

5、课堂讨论（10%），着重考察在线课堂讨论的参与度。

一、教学内容和教学要求

绪  论（支撑课程教学目标1）

教学目标：理解遗传、变异、进化的概念和相互关系，了解遗传学的研究对象、研究内容和研究目的；了解遗传学的发展简史和发展方向；理解遗传学在整个生命科学中的地位及其在人类生存、生产中的重要作用。

教学内容：

    第一节  遗传学研究的对象和任务

        一、遗传、变异、进化的概念及其相互关系；

        二、遗传学研究的对象、内容和任务

    第二节  遗传学的发展简史

        一、Mendel的研究工作；

        二、Darwin的进化论；

        三、遗传学的诞生；

四、Morgan的贡献；

五、一个基因一个酶假说；

六、DNA双螺旋结构的发现；

七、遗传工程的建立；

八、基因组学的诞生

    第三节  遗传学在科学和生产中的作用

一、遗传学在生命科学理论研究中的作用；

二、遗传学与人类健康；

三、遗传学与动植物生产

教学要求：1、了解各遗传学的基本概念和研究内容。

          2、了解遗传学发展简史及其遗传学在生命科学研究中的地位。

重点难点：遗传学发展史中几个标志性事件。

第1章 遗传的细胞学基础（支撑课程教学目标2）

教学目标：

1、进一步理解细胞是生命活动的基本结构单元和功能单元，掌握原核细胞和真核生物的本质区别；

2、了解染色体是遗传物质的主要载体，了解染色体的形态、结构和化学组成；

3、了解细胞的基本分裂方式、细胞周期的概念；了解真核细胞有丝分裂、减数分裂的详细过程及其在遗传学中的意义，掌握观察细胞分裂的实验方法；

4、了解高等生物的基本生殖方式、配子形成过程；理解被子植物双受精过程及其在遗传学中的意义；

5、了解不同类型生物的生活周期。

教学内容：

    第一节 细胞的结构和功能

        一、原核细胞

        二、真核细胞：真核细胞与原核细胞的区别；主要的遗传物质在细胞核内；细

            胞器中也有遗传物质

    第二节 染色体

        一、染色体与染色质：染色质；常染色质和异染色质；组成性异染色质和功能

            性异染色质

        二、染色体的形态特征：着丝粒（主缢痕）、次缢痕、随体；染色体臂；着丝

            粒的位置决定染色体的形态；臂比

        三、染色体的数目：2n、n的含义及用法；常见物种的染色体数目

        四、染色体的化学组成及分子结构

        五、原核生物染色体：真核生物染色体：染色体的化学组分；核小体结构；螺

            线管；超螺线管；染色体

    第三节、细胞的分裂和细胞周期

        一、细胞的分裂方式：无丝分裂、有丝分裂（减数分裂）

        二、细胞周期：细胞周期的概念；分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期                 

           （M期）；细胞周期的时间分布；细胞周期的转换点及其调控；细胞的分类

           （周期中细胞、永久分化细胞、*G0期细胞）

        三、无丝分裂

        四、有丝分裂：有丝分裂过程：前期、中期、后期、末期；有丝分裂的遗传意

            义特殊的有丝分裂：多核细胞，多倍体细胞，多线染色体

        五、细胞的减数分裂（实验课讲授）：减数分裂过程：第一次分裂：前期Ⅰ（细

            线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期）；中期Ⅰ；后期Ⅰ；末期Ⅰ；

            二分体；第二次分裂：前期Ⅱ；中期Ⅱ；后期Ⅱ；末期Ⅱ；四分体；减数

            分裂的遗传意义：保证有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性；

            为有性生殖过程中的变异提供了物质基础

    第四节 生物配子形成和受精

        一、雌雄配子的形成：生物的生殖方式：无性生殖；有性生殖；动物性细胞的

            生成：卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、卵细胞、第一极体、第

            二极体；精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子；植物雌配子的

            生成：大孢子母细胞、大孢子；雌配子体（卵细胞、极核、助细胞、反足

            细胞）；植物雄配子的生成：小孢子母细胞、小孢子；雄配子体（精细胞、

            营养核）

        二、植物的授粉与受精：授粉的概念；柱头与花粉之间的亲和性；受精的概念；

            被子植物的双受精；2n合子、3n胚乳；直感现象：胚乳直感；果实直感

        三、无融合生殖：无融合生殖的概念；单倍配子体无融合生殖；二倍配子体无

            融合生殖；不定胚生殖；单性结实；无融合生殖的用途

    第五节、生活周期

        一、红色面包霉的生活周期：原子囊果、分生孢子；子囊、子囊孢子

        二、高等植物的生活周期：大孢子、小孢子；孢子体、配子体；高等植物的世

            代交替；有性世代（配子体世代）核无性世代（孢子体世代）

        三、高等动物的生活周期

教学要求：

1、掌握原核细胞和真核生物的本质区别；

2、理解染色体的形态、结构和化学本质以及与遗传新的关系；

3、掌握真核细胞有丝分裂尤其是减数分裂的详细过程及其在遗传学中的意义，掌握观察细胞分裂的实验方法；

重点难点：减数分裂过程及其生物学意义。

实验一、植物细胞有丝分裂的制片和观察（3学时）

实验性质：验证性实验

实验内容：利用固定好的蚕豆等植物根尖进行解离、染色、压片等，制成细胞有丝分裂

          的临时片，显微镜下观察。

实验目的和要求：掌握植物细胞有丝分裂的制片方法，通过观察，熟悉有丝分裂的全过

          程，以及各个时期染色体的行为特征，掌握有丝分裂的遗传学意义。

注意点：制片材料选择根尖分生组织，选择适合的染色剂

实验二、植物细胞减数分裂的制片和观察（3学时）

实验性质：验证性实验

实验内容：利用固定好的玉米和蚕豆幼嫩的花药染色、制片，显微镜下观察细胞减数分

          裂。

实验目的与要求：掌握植物花粉母细胞减数分裂的制片方法；通过观察，熟悉减数分裂

                的全过程，以及各个分裂时期染色体的行为特征；掌握减数分裂的遗

                传学意义。

注意点：选择适合的花药和染色剂。

第2章 遗传物质的分子基础（支撑课程教学目标3）

教学目标：

1、了解DNA是遗传物质的主要证据；

2、掌握DNA双螺旋结构的基本要点；

3、了解DNA复制的一般特点和基本过程；

4、了解RNA的种类、RNA合成的一般特点和基本过程；了解真核生物RNA的特征和转

   录后的加工过程

5、理解遗传密码的基本特征；了解蛋白质合成的一般特点和基本过程；

6、理解中心法则和基因表达的基本过程；

7、了解基因概念的发展历程；掌握现代遗传学中的基因概念。

教学内容：

    第一节 DNA是主要的遗传物质

        一、DNA作为遗传物质的间接证据：染色体的化学组成；DNA含量的稳定性；

            性细胞中DNA的含量是体细胞中的一半；紫外线诱变的有效波长与DNA

            分子的吸收光谱一致

        二、DNA作为遗传物质的直接证据：细菌的转化试验；噬菌体的侵染与繁殖；

            基因工程

        三、在无DNA的生物中，RNA是遗传物质

     第二节 核酸的化学结构

        一、两种核酸及其分布

        二、DNA的分子结构：DNA的化学组成：4中碱基的结构、核苷酸的结构；A＋

            G＝C＋T；DNA的分子结构：双螺旋结构；碱基互补配对原则；核苷酸排

            列顺序的多样性

        三、RNA的分子结构

    第三节 DNA复制

        一、DNA复制的一般特点：半保留复制；半不连续复制；复制起始点和复制子

            的概念；DNA复制不能从头开始，必须有RNA引物；原核生物DNA单起点

            复制，真核生物DNA多起点复制；复制错误的修复

        二、原核生物DNA合成：有关DNA复制的酶：DNA聚合酶，DNA连接酶，解旋

            酶，拓扑异构酶，引发酶；DNA复制过程：起始（复制起始点序列识别蛋

            白、解旋酶、单链结合蛋白、引发酶、RNA引物）；延伸（DNA聚合酶Ⅲ、

            新链与模板链反向互补、前导链、后随链、岗崎片段）；终止（RNA引物

            的切除、连接酶修补缺刻）

        三、真核生物DNA复制的特点：真核生物DNA复制只发生细胞周期的特定时期；

           真核生物有多种DNA聚合酶；真核生物DNA多起点复制；真核生物的岗崎

           片段短于原核生物；核小体的复制；组蛋白八聚体的全保留复制；真核生

           物端粒DNA的复制；端粒酶

        四、RNA的复制：依赖RNA的RNA聚合酶；＋链；－链

    第四节 RNA的转录及加工

        一、三种RNA分子：mRNA；tRNA；rRNA；snRNA

        二、RNA合成的一般特点：RNA合成可以直接起始；RNA合成的原料是NTP；RNA

            合成的模板是DNA分子的一条单链；模板链；编码链；RNA链的延伸方向

            也是5′→3′

        三、原核生物RNA的合成：转录单位；上游；下游；RNA聚合酶；核心酶、全

            酶。启动子的概念；启动子的组成（－10序列；－35序列；二者之间的

            距离）；启动子的功能终止子；内在终止子；依赖ρ因子的终止子；RNA

            的合成步骤：起始、延伸和终止

        四、真核生物RNA的转录及加工：真核生物RNA的转录的特点：真核生物RNA

            的合成在细胞核内；真核生物mRNA转录后需要加工；真核生物有多种RNA

            聚合酶，分工不同，但都不能直接启动转录，必须有其它转录因子的协助

            才能启动转录；真核生物启动子；真核生物RNA转录后加工：rRNA转录

            后加工（剪切、甲基化）；mRNA转录后加工（加帽、加尾、剪切内含子；

            内含子；外显子）

    第五节 遗传密码与蛋白质的翻译

        一、遗传密码：三联体密码子；简并现象；起始密码子；终止密码子；密码子

            的通用性和特殊性

        二、蛋白质的合成：核糖体；氨酰tRNA合成酶；蛋白质的合成：肽链的起始

           （起始密码子、AGGAGG序列、起始复合物的组装、真核生物蛋白质合成与

            原核生物蛋白质合成起始的区别）；肽链的延伸（密码子与反密码子、A

            位、P位、延伸因子）；肽链的终止（终止密码子、释放因子）多肽链的

            加工：剪接；缔合；修饰；折叠等

        三、中心法则及其发展

    第六节 基因的概念与发展

        一、经典遗传学关于基因的概念：功能单位；突变单位；重组单位（三位一体）

        二、现代遗传学关于基因的概念：基因是DNA分子上的一段序列；顺反子；突

            变子；重组子

        三、顺反测验与基因的微细结构：Benzer的顺反测验；顺反测验的概念和分     

            析方法

        四、基因概念的发展：结构基因；调节基因（操纵基因）；重叠基因；不连续

            基因；转座子；假基因等

教学要求：

1、了解DNA是遗传物质的主要证据；

2、理解DNA双螺旋结构的基本要点及DNA复制的一般特点和基本过程；

3、掌握真核生物RNA的特征和转录后的加工过程；

4、理解遗传密码的基本特征；了解蛋白质合成的一般特点和基本过程；

重点难点：真核生物DNA复制的特点以及基因转录后的加工过程。

第3章 孟德尔遗传（支撑课程教学目标4）

    教学目标：

1、了解Mendel的科学精神和对遗传学的贡献；

2、理解和掌握分离规律和独立分配规律及与此相关的基本概念；能够运用这两个规律分析简单的遗传学问题；

3、理解等位基因间关系；理解显隐性的相对性及其与环境条件的关系；

4、 理解和掌握2对基因控制同一个性状的各种互作模式；

5、理解遗传学中的一因多效和多因一效现象；初步建立众多基因的网络关系的概念。

教学内容

    第一节 分离规律

        一、分离规律：Mendel的豌豆杂交试验；性状分离现象；分离现象的解释；

            遗传分析的基本表示方法；表现型和基因型的概念

        二、分离规律的验证：测交法；测交的概念与实质；自交法

    第二节 独立分配规律

        一、两对相对性状的遗传：自由组合现象；自由组合的细胞学机制；独立分配

            规律的验证（测交法、自交法）

        二、多对基因的遗传：多对基因遗传的分析方法：棋盘格法；分支法

        三、独立分配规律的应用

    第三节 孟德尔规律的补充和发展

        一、显隐性关系的相对性：完全显性；不完全显性；共显性；镶嵌显性；显隐

            性的相对性；环境对显隐性的影响

        二、复等位基因：复等位基因的概念；复等位基因的遗传分析

        三、致死基因：致死基因的概念；显性致死与隐性致死；配子致死与合子致死

        四、非等位基因间的相互作用：基因互作的概念；互补作用；积加作用；重叠

            作用；显性上位作用；隐性上位作用；抑制作用；广义的上位性概念

        五、多因一效和一因多效：基因的作用与性状的表现；多因一效；一因多效；

            基因间的网络关系

教学要求：

1、理解和掌握分离规律和独立分配规律及其应用；

2、理解和掌握2对基因控制同一个性状的各种互作模式；

3、理解遗传学中的一因多效和多因一效现象；初步建立众多基因的网络关系的概念。

重点难点：分离规律和独立分配规律的应用。

实验三、一对、两对相对性状的遗传分析（2学时）

实验性质：验证性实验

实验内容：利用玉米（水稻）非糯与糯杂交F1的花粉粒分离比例及F1自交果穗（稻穗）

         分离比例，验证分离规律；

实验目的与要求：学习验证分离规律和独立分配规律的方法，加深对两个规律实质的理

                解。

注意点：数据统计要准确，进行χ²测验得出结论。

第4章 连锁遗传和性连锁（支撑课程教学目标5）

教学目标：

1、理解连锁遗传的实质及其细胞学基础；

2、掌握重组率的概念及其计算方法；

3、理解连锁遗传图意义及其来源；理解连锁遗传图和染色体数目的关系；

4、能熟练应用两点测验和三点测验方法进行基因定位和连锁遗传图的绘制；理解染色体干扰的意义及干扰系数的计算；

5、了解性别决定的遗传机制；理解性连锁性状的遗传特点。

教学内容：

    第一节 连锁与交换

        一、连锁遗传及其解释：连锁遗传现象；连锁遗传的细胞学机制

        二、交换：完全连锁和不完全连锁；双交换

    第二节 交换值及其测定

        一、交换值：交换值；重组率

        二、交换值的测定：测交法；自交法

    第三节 基因定位与连锁遗传图

        一、基因定位

        二、基因定位方法：两点测验；相引组合；相斥组合；三点测验；干扰与符合；

            连锁遗传图连锁遗传规律的应用

        三、真菌类的连锁与交换：四分子分析；着丝粒作图；第一次分裂分离与第二

            次分裂分离

    第四节 性别决定与性连锁

        一、性染色体与性别决定：性染色体；性别决定的方式：性染色体决定性别；

            染色体的倍数性决定性别；少数基因决定性别；性别决定与性别分化；环

            境对性别的影响

        二、性连锁：性连锁的有关概念：伴性遗传；限性遗传；从性遗传；人类的伴

            性遗传；鸡的伴性遗传

教学要求：

1、理解和掌握连锁遗传的实质及重组率的计算；

2、能熟练应用两点测验和三点测验方法进行基因定位和连锁遗传图的绘制；理解染色

   体干扰的意义及干扰系数的计算；

3、理解性连锁性状的遗传特点。

重点难点：基因定位和连锁图绘制。

第5章 基因突变（支撑课程教学目标6）

教学目标：

1、了解基因突变的概念；了解基因突变在生物进化过程和遗传学研究中的意义；

2、了解基因突变的一般特征；

3、了解基因突变的常用分类方法及其与性状表现的关系；

4、理解筛选和鉴定基因突变的原理和一般方法；

5、了解基因突变的分子机理和生物界对有害突变的防护机制；

6、了解物理诱变、化学诱变、分子生物学诱变方法的一般机理。

教学内容：

    第一节 基因突变的概念和意义

        一、基因突变的概念：基因突变的概念；自发突变和诱发突变

        二、基因突变的意义：基因突变与生物的进化；基因突变与遗传学研究

    第二节 基因突变的一般特征

        一、突变的重演性：重演性的概念；突变率；突变率的计算

        二、突变的可逆性：可逆性的概念；正突变与反突变

        三、突变的多方向性：多方向性的概念；突变的多方向性与复等位基因

        四、突变的有利性与有害性：有利性；有害性；有利与有害的相对性；

        五、突变的平行性；平行性的概念；突变的平行性在现代遗传学研究中的意义

    第三节 基因突变与性状的表现

        一、基因突变与性状变异类型：形态突变；生化突变；致死突变；抗性突变

        二、显性突变和隐性突变的表现

        三、体细胞突变和性细胞突变的表现：体细胞突变；性细胞突变

        四、大突变和微突变

    第四节 基因突变的筛选与鉴定

        一、微生物基因突变的筛选与鉴定：红色面包霉生化突变的筛选与鉴定；一个

            基因一个酶假说

        二、植物基因突变的筛选与鉴定：突变真实性鉴定；突变性质的鉴定；显性突

            变的鉴定；隐性突变的鉴定；突变频率的鉴定；

        三、动物基因突变的筛选与鉴定

    第五节 基因突变的分子机制

        一、突变的分子机制：碱基替换（转换、颠换）；缺失突变；插入突变；错义

            突变；无义突变；移码突变；阅读框

        二、突变的修复：DNA修复系统；错配修复；直接修复（胸腺嘧啶二聚体的光

            修复）；切除修复；复制后修复；修复的差错导致基因的突变

        三、生物对有害突变的防护机制：密码子的简并性；回复突变；抑制突变（基

            因内抑制、基因间抑制）；多倍体；选择和致死

    第六节 基因突变的诱发

        一、物理诱变：电离辐射诱变；非电离辐射诱变

        二、化学诱变：碱基类似物诱变；碱基修饰物诱变；DNA插入剂诱变

        三、转座因子诱变：转座因子的结构特征；转座因子诱变

教学要求：

1、理解基因突变概念、意义和一般特征；

3、了解基因突变的常用分类方法及基因突变鉴定原理与方法；

4、了解物理诱变、化学诱变、分子生物学诱变方法的一般机理。

重点难点：基因突变特征及分子机制。

第6章 染色体结构变异 （支撑课程教学目标7）

教学目标：

1、了解染色体结构变异的基本类型和形成原因；

2、理解不同染色体结构变异类型的遗传学效应；

3、了解染色体结构变异在遗传学和育种学中的应用。

教学内容：

    第一节 缺失

        一、缺失类型及形成：末端缺失；中间缺失；缺失杂合体；缺失纯合体；断裂

            －愈合假说

        二、缺失的细胞学鉴定：缺失杂合体在减数分裂前期配对的细胞学特征

        三、缺失的遗传效应：致死效应；致残效应；假显性效应；利用缺失进行基因

            定位

    第二节 重复

        一、重复的类型及形成：顺接重复；反接重复；异位重复；重复杂合体；重复

            纯合体

        二、重复的细胞学鉴定

        三、重复的遗传效应：剂量效应；位置效应

    第三节 倒位

        一、倒位的类型及形成：臂内倒位；臂间倒位；倒位杂合体；倒位纯合体

        二、倒位的细胞学鉴定

        三、倒位的遗传效应：倒位导致基因重排，是生物进化的重要途径之一；倒位

            抑制基因重组；ClB测定法

    第四节 易位

        一、易位的类型及形成：简单易位；相互易位；易位杂合体；易位纯合体

        二、易位的细胞学鉴定

        三、易位的遗传效应：易位改变基因之间的连锁关系；易位改变染色体的数目；

           相互易位杂合体的半不育

        四、易位的应用：利用易位进行连锁分析；利用易位鉴别家蚕的性别

教学要求：

1、理解染色体结构变异的基本类型及遗传学效应；

2、理解染色体结构变异在遗传学和育种学中的应用。

重点难点：染色体结构变异类型及遗传学效应。

第7章 染色体数目变异（支撑课程教学目标8）

教学目标：

1、了解染色体组的概念的基本特征；了解染色体数目变异的类型；

2、理解染色体非整倍性变异的产生机制和遗传特点；能够利用非整倍体进行简单的遗

   传分析；

3、了解同源多倍体的产生机制、遗传特点及其在遗传育种领域的应用；

4、了解异源多倍体的来源及其在生物进化中的地位。

教学内容：

    第一节 染色体数目变异的类型

        一、染色体组的概念；染色体组的基本特征；染色体基数；整倍性变异和整倍

            体；非整倍性变异和非整倍体

    第二节 整倍体

        一、同源多倍体：同源多倍体的形态特征；同源多倍体的剂量效应；同源多倍

            体的联会和分离：同源三倍体的联会和分离；同源四倍体的联会和分离（染

            色体随机分离、染色单体随机分离）

        二、异源多倍体：异源多倍体在自然界的分布及其在生物进化中的地位；偶倍

            数的异源多倍体；奇倍数的异源多倍体（倍半二倍体）

        三、多倍体的形成途径：未减数的配子结合形成多倍体；体细胞染色体数加倍

            形成配子

        四、多倍体的应用：克服远源杂交的不孕性；克服远源杂种的不育性；创造远

            源杂交育种的中间亲本；育成作物新类型

        五、单倍体：单倍体的概念：单元单倍体；多元单倍体；双倍体；单倍体的遗

            传特征；单倍体的应用：加速基因纯合速度；研究基因的性质和作用；用

            于基因定位；研究染色体组之间的同源关系

    第三节 非整倍体

        一、非整倍体的分类：亚倍体：单体；双单体；缺体；超倍体：三体；双三体；

            四体

        二、单体：单体来源及在自然界的分布；单体的遗传特征和性状表现；单体分

            析

        三、三体：三体的来源；三体的性状表现；三体的减数分裂特征；三体的基因

            分离（染色体随机分离、染色单体随机分离）；三单体分析

教学要求：

1、了解染色体组的概念及数目变异类型；

2、能够利用非整倍体进行简单的遗传分析；

3、了解多倍体的产生机制、遗传特点及其在遗传育种和生物进化中的地位。

重点难点：染色数目变异的遗传学效应。

第8章 数量性状遗传（支撑课程教学目标9）

教学目标：

1、了解数量性状和质量性状的概念及其遗传特征；

2、了解数量性状的遗传基础；

3、掌握数量性状遗传研究的基本统计方法；

4、了解数量性状的基本遗传模型；了解常用遗传分析群体的方差构成；

5、理解遗传率的含义；掌握遗传率的估算方法；

6、理解QTL的含义；了解QTL作图的原理和基本步骤。

教学内容：

    第一节 数量性状的特征

        一、数量性状的特征：数量性状的基本特征是呈连续性变异；数量性状的表现

            更容易受环境条件的影响

        二、数量性状遗传的遗传解释：多基因假说；多基因假说的局限性和发展；主

            效基因和微效基因；超亲遗传

    第二节 数量性状遗传研究的基本统计方法

        一、平均数、方差和标准差

    第三节 数量性状的遗传模型和方差分析

        一、数量性状遗传研究的基本统计方法：平均数；方差和标准差；数量性状的

            遗传模型：加性效应；显性效应；上位性效应；加性－显性模型；加性－

            显性－上位性模型；表现型变异和基因型变异

        二、常用遗传分析群体的方差：不分离群体的方差；F₂代的方差；回交群体

            的方差

    第四节 遗传率的估算及其应用

        一、遗传率的概念：广义遗传率；狭义遗传率

        二、遗传率的估算：广义遗传率的估算；狭义遗传率的估算

        三、遗传率的应用

    第五节 数量性状基因座

        一、QTL的概念

        二、QTL作图原理和步骤：用于QTL定位的遗传标记；QTL定位的基础是饱和

            的分子标记连锁图谱；QTL定位的基本步骤：亲本选择；筛选遗传标记；

            构建作图群体；分离群体标记基因型的检测和数量性状值的调查；统计分

            析

        三、QTL作图的统计方法简介：单标记分析法；区间作图法

        四、QTL分析的发展前景

教学要求：

1、理解数量性状概念、遗传基础；

2、理解QTL的含义和QTL作图的原理和基本步骤。

重点难点：QTL作图的原理和基本步骤。

第9章  近亲繁殖和杂种优势（支撑课程教学目标10）

教学目标：

1、了解近亲繁殖的概念及其遗传效应；

2、了解纯系学说及其发展；

3、了解杂种优势的含义及其遗传解释；

教学内容：

    第一节 近亲繁殖及其遗传效应

        一、近交的概念：近交、杂交；自花授、异花授粉作物；常异花授粉作物；近

            交系数

        二、自交的遗传效应：近交导致基因型纯合；自交有利于淘汰隐性有害基因

        三、回交的遗传效应

    第二节 纯系学说

        一、纯系学说

        二、纯系学说的发展

    第三节 杂种优势

        一、杂种优势的表现：杂种优势的概念；杂种优势的度量方法

        二、杂种优势的遗传解释：显性假说；超显性假说

    第四节 近亲繁殖和杂种优势在育种上的应用

        一、近亲繁殖在育种上的利用

        二、杂种优势在育种上的应用

        三、固定杂种优势的研究：无性繁殖法；无融合生殖法；多倍体法；平衡致死           

            法

教学要求：

1、理解数量性状概念、遗传基础；

2、理解QTL的含义和QTL作图的原理和基本步骤。

重点难点：QTL作图的原理和基本步骤。

第10章 细菌和病毒的遗传（支撑课程教学目标11）

教学目标：

1、了解细菌和病毒的遗传特点及其在遗传学研究中的重要作用；

2、理解细菌和病毒的拟有性过程；

3、掌握细菌、病毒遗传分析的基本方法；

教学内容：

    第一节 细菌和病毒的特点

        一、细菌的特点及培养技术：细菌；细菌染色体；基本培养基；完全培养基；

            菌落；影印培养法

        二、病毒的特点及种类：病毒的特点；噬菌斑；病毒的分类：按宿主分类（植

            物病毒、动物病毒、细菌病毒）；按遗传物质分类（DNA病毒、RNA病毒）

        三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：繁殖周期短；易于管理和化学分析；

            遗传物质简单，便于遗传操作，研究基因的突变和重组

    第二节 噬菌体的遗传分析

        一、噬菌体的结构：噬菌体的结构：烈性噬菌体；温和性噬菌体

        二、噬菌体的基因重组与作图：T噬菌体的遗传重组与作图；λ噬菌体的基因

            重组与作图

    第三节 细菌的遗传分析

        一、细菌的拟有性过程：拟有性过程的概念；转化；接合；性导；转导

        二、转化：Griffith的转化试验；转化的概念；转化的机制；转化与基因作

            图

        三、接合：接合的发现；U型管试验；F因子；F^＋；F^—；接合过程；Hfr；部

            分二倍体；外基因子；内基因子；中断杂交试验与染色体作图；重组作图

            四、性导：F因子的整合与环出；F′因子；性导的概念；性导与基因作图

        五、转导：概念；转导颗粒；普遍性转导过程；普遍性转导与基因作图；特殊

            性转导

教学要求：

1、理解细菌和病毒的拟有性过程；

2、掌握细菌、病毒遗传分析的基本方法；

重点难点:细菌病毒拟有性过程及遗传分析方法。

第11章 细胞质遗传（支撑课程教学目标12）

教学目标：

1、了解细胞质基因组和细胞核基因组；

2、理解细胞质遗传的的概念和特点；

3、理解植物雄性不育性的遗传特点及其在农业生产上的重要性。

教学内容：

    第一节 细胞质遗传的概念和特点

        一、细胞质遗传的概念

        二、细胞质遗传的特点

    第二节 母性影响

        一、母性影响的概念；欧洲麦粉蛾色素的遗传；椎实螺外壳螺旋方向的遗传

    第三节 叶绿体和线粒体遗传

        一、紫茉莉花斑叶性状遗传；玉米叶片埃形条纹斑遗传；叶绿体基因组简介

    第四节  线粒体遗传

        一、红色面包霉生长缓慢突变型遗传；酵母小菌落遗传；线粒体基因组简介

    第五节 共生体和质粒决定的遗传

        一、共生体的遗传：共生体；草履虫放毒型的遗传；附加体；质粒的遗传

    第六节 植物雄性不育的遗传

        一、雄性不育的类别：雄性不育性的概念；核不育性；细胞质不育性；质核互          

            作不育性

        二、质核互作不育性的遗传特点：孢子体不育核配子体不育；胞质不育基因的

            多样性与核育性基因的对应性；单基因不育性和多基因不育性

        三、雄性不育的发生机理：胞质不育基因的载体；质核不育性的遗传假说：质

            核互补控制假说；能量供求假说；亲缘假说

        四、雄性不育性的利用：不育系；恢复系；保持系；三系配套

教学要求：

1、掌握细胞质遗传的的概念和特点；

2、掌握植物雄性不育性的遗传特点及其在农业生产上的重要性。

重点难点：质核互作不育性的遗传特点及雄性不育性的利用。

第12章  基因工程（支撑课程教学目标13）

教学目标：

1、了解遗传工程的概念和包含的内容；

2、了解基因工程的基本原理和技术流程；

3、了解基因工程常用的工具酶、载体的基本特点和常见类型；

4、了解目的基因分离方法、外源基因导入宿主的方法；

5、了解转基因生物检测与鉴定的基本原理和方法；

6、了解基因工程在科学研究、人类健康和工农业生产中的应用前景。

教学内容：

    第一节 基因工程概述

        一、基因工程的概念：广义基因工程；狭义基因工程

        二、细胞工程：细胞工程的概念；细胞工程的一般流程

        三、酶工程：酶工程的概念；酶工程的一般流程

        四、发酵工程：发酵工程的概念；发酵工程的一般流程

    第二节 基因的分离

        一、工具酶：限制性核酸内切酶；Ⅱ型酶识别序列的特点；DNA连接酶；逆转

            录酶基因

        二、载体：基因工程载体的概念；载体必须具备的条件；质粒载体；病毒载体；

            BAC；YAC

        三、基因分离方法：基于基因文库的基因分离方法：基因文库的概念；基因组

            文库；cDNA文库；从基因库中分离基因：DNA探针；筛选文库；序列测定

            和分析；DNA测序技术T－DNA标签分离基因；基于PCR的基因克隆：PCR

            原理；用PCR方法获得目的基因；人工合成基因

    第三节 外源基因导入宿主

        一、重组DNA技术

        二、植物表达载体：Ti质粒（T－DNA转移机制；Ti质粒的衍生载体）；Ri质

            粒；

        三、遗传转化的方法：农杆菌介导法；基因枪法

    第四节 转基因生物的检测与鉴定

        一、分子检测：PCR检测；Southern杂交；Northern杂交

        二、生物学性状的鉴定

    第五节 基因工程的应用及其安全性评价

        一、基因工程的应用：基因工程是生物科学基础研究的重要手段：研究基因的

            功能与表达；研究癌变机理；利用基因工程改良植物：改良抗性；改良品

            质；利用基因工程改良动物；生物反应器；基因治疗

        二、生物工程的安全性

教学要求：

1、理解基因工程的概念和基本原理及技术流程；

2、理解基因工程常用的工具酶、载体的基本特点和常见类型；

3、了解目的基因分离方法、外源基因导入宿主的方法；

4、了解转基因生物检测与鉴定的基本原理和方法；

重点难点：基因工程载体特定及目的基因分离方法。

实验四、植物核DNA和细菌质粒DNA的提取、扩增及电泳检测（8学时）

实验性质：综合性实验

实验内容：

1、将新鲜的水稻叶片经液氮速冻、水浴、离心、干燥等步骤提取DNA，电泳检测。

2、利用特定引物进行PCR反应，电泳检测。

实验目的与要求：通过植物幼叶核DNA的提取、PCR扩增以及琼脂糖凝胶电泳检测，学

                习提取、纯化、扩增、检测DNA的方法，为建立基因库提供所需的

                DNA片断，了解分子生物学操作的基本原理与方法。

注意点：注意安全使用药品，正确操作各种仪器。

第13章  基因组学（支撑课程教学目标14）

教学目标：

1、了解基因组学的基本概念；

2、了解基因组学的基本研究内容；

3、了解基因组学的研究现状和发展趋势；

4、了解基因组图谱的概念；了解遗传图谱和物理图谱及其构建的一般原理与流程；

5、了解基因组测序的基本策略；

6、了解生物信息学的基本概念及其在基因组学研究中的重要性。

教学内容：

    第一节 基因组学概述

        一、基因组：基因组；常见物种的基因组大小；C值悖论；基因组学

        二、基因组学的研究内容：结构基因组学；功能基因组学；蛋白质组学；基因

            组学的研究现状及发展趋势

        三、人类基因组计划：人类基因组；人类基因组计划

    第二节 基因组图谱的构建

        一、遗传图谱的构建，遗传图谱的概念；图谱标记：多态性的概念；形态标记；

            细胞学标记；生化标记；DNA分子标记（RFLP标记、SSR标记、CAPs标记、

            SNP标记）；构建遗传图谱的基本方法：⑴ 植物遗传图谱的构建：亲本选

            择；多态性标记的筛选；作图群体的构建；遗传标记的染色体定位；标记

            间的连锁分析；水稻遗传图谱⑵ 人类遗传图谱的绘制

        二、物理图谱的构建：物理图谱的概念；绘制物理图谱的必要性；绘制物理图

            谱的基本方法：限制酶作图；克隆重叠群作图；荧光原位杂交；序列标签

            位点作图；人类基因组物理图；水稻基因组物理图

        三、基因组测序策略：鸟枪法；克隆重叠群法

        四、基因组图谱的应用：基因定位；基因克隆；标记辅助选择；比较基因组学

            研究

    第三节 生物信息学

        一、生物信息学的概念：生物信息学的概念；基因芯片；生物信息学的网络资

            源

        二、生物信息学的应用：寻找新基因和新的单核苷酸多态性；分析基因组中非

            编码区域的功能；在基因组水平上研究生物进化；基因组比较研究

    第四节 蛋白质组学

        一、蛋白质组学的概念及研究内容：蛋白质组学的概念；蛋白质组学的研究内

            容

        二、蛋白质的分离和鉴定：蛋白质的分离；蛋白质的鉴定

        三、蛋白质之间的相互作用：蛋白质之间的相互作用是生命活动的基础和特征；

           蛋白质相互作用的基本研究方法

教学要求：

1、了解基因组学基本概念与研究内容；

2、了解基因组图谱构建及测序的基本策略；

3、了解生物信息学的基本概念及其在基因组学研究中的重要性。

重点难点：基因组图谱构建及测序的基本策略。

第14章 基因的表达与调控 （支撑课程教学目标15）

教学目标：

1、了解生物性状的表现是一系列基因表达的结果；

2、了解基因的表达受到严格的调控；

3、了解基因表达的调控可在许多环节进行；

4、了解基因表达调控的基本途径；

5、了解基因表达的调控是现代遗传学研究的前沿领域。

教学内容：

    第一节  基因的概念与发展

        一、经典遗传学基因概念

        二、现代遗传学基因概念

        三、顺反测验

    第二节  原核生物基因表达的调控

        一、转录水平的调控：顺式调控元件；反式作用因子；正调控和负调控；基因

            不表达的概念；乳糖操纵元：乳糖操纵元模型；乳糖操纵元的负调控；乳

            糖操纵元的正调控

        二、翻译水平的调控：翻译水平的自我调控；SD序列；反义RNA调控；

    第三节  真核生物基因表达的调控

        一、染色质水平的调控：异染色质化；组蛋白修饰；非组蛋白的作用；DNA酶

            敏感区域；核基质蛋白

        二、DNA水平的调控：基因丢失；基因扩增；基因重排（酵母交配型的转换、

            免疫球蛋白的多样性）；DNA甲基化

        三、转录水平的调控：真核生物的顺式调控元件：启动子；增强子；真核生物

            的反式作用因子的结构特征：螺旋－转角－螺旋；锌指；亮氨酸拉链；反

            式作用因子的作用途径：与顺式调控元件（DNA）结合；与配基结合；蛋

            白质之间相互作用；转录后调控：mRNA选择性加工；内含子剪切

        四、翻译水平的调控：mRNA的储存核运输；mRNA的结构；选择性翻译；反义

            RNA；翻译后调控：多肽链的切割；多肽链的折叠；多肽链的缔合；蛋白

            质的化学修饰。

        五、表观遗传学与基因调控：表观遗传学，基因组印记，非编码RNA

教学要求：

1、了解基因表达调控的基本途径；

2、理解基因表达的调控的多层次性。

重点难点：基因表达调控的多层次性。

第16章 群体遗传与进化（支撑课程教学目标16）

教学目标：

1、了解群体遗传学的基本概念及其与进化论的关系；

2、了解Hardy－Weinberg定律的基本内容；

3、了解影响群体基因频率的因素及其作用方式；

4、了解有关生物进化的各种学说和物种形成的基本形式。

教学内容：

    第一节 群体的遗传平衡

        一、Mendel群体

        二、群体的基因频率与基因型频率：基因频率和基因型频率的概念；基因频率

            和基因型频率的计算

        三、Hardy－Weinberg定律：Hardy－Weinberg定律基本内容与推广

    第二节 改变基因频率的因素

        一、基因突变

        二、选择

        三、遗传漂移

        四、迁移

    第三节 生物进化学说及其发展

        一、生物进化学说：Lamarck的获得性遗传学说；Darwin的自然选择学说；综

            合进化理论；分子进化的中性学说

        二、分子水平的进化：核酸的进化：DNA含量；DNA序列；进化速率；DNA长

            度的多态性；多基因家族；蛋白质的进化

    第四节 物种的形成

        一、物种的概念：物种的概念；地理隔离；生殖隔离

        二、物种形成的方式：渐变式：分化式；继承式；爆发式

教学要求：

1、了解群体遗传学的基本概念及其与进化论的关系；

2、理解Hardy－Weinberg定律的基本内容并学会判断群体是否平衡；

重点难点：Hardy－Weinberg定律的基本内容及应用。

二、各教学环节学时分配表

课程总学时：64  其中讲授学时：56   实验(上机)学时：16

[1]张博等译，《遗传学》[M].北京：科学出版社，2010

[2]赵寿元等译，《遗传学原理》[M].北京：高等教育出版社，2011

 [3]William S.Klug and Micheal R.Cummings，Essentials of Genetics(Seventh Edition)[M].北京：高等教育出版社，2011（影印版）

[4]朱军主编，《遗传学》（第3版）[M].北京：中国农业出版社，2002

[5]戴思兰主编，《遗传学》（第3版）[M].北京：中国林业出版社，2010

[6]李振刚主编，《分子遗传学》（第4版）[M].北京：科学出版社，2014

[7]文铁桥主编，《基因工程原理》[M].北京：科学出版社，2014

[8]谢生勇主编，《分子细胞遗传学》[M].北京：中国农业科学技术出版社，2010

[9]宋方洲主编，《基因组学》[M]. 北京：军事医学科学出版社，2011

[10]吴乃虎主编，基因工程原理（第二版）[M]. 北京：科学出版社，2005