遗传学教学大纲
序言
§0.1 遗传学的定义、研究对象和任务 遗传的定义;遗传和变异;遗传、变异与环境的关系;遗传、变异与选择在生物进化与新品种选育中的作用;遗传学的任务。§0.2 遗传学的发展简史 古代遗传学知识的积累;近代遗传学的奠基;遗传学的建立和发展;遗传学的建立及各分支学科的发展;遗传学的最新重要成就。§0.3 遗传、发育进化的统一
细胞分化、个体发育与基因表达的关系;物种进化过程中基因的稳定遗传与变异;基因对遗传、发育和进化的统一。
§0.4遗传学的作用 遗传学在生命科学,生物进化领域,动植物育种、微生物改良及人类医药卫生中的应用。
孟德尔式的遗传分析
§1.1 孟德尔第一定律及遗传分析 孟德尔遗传分析的方法;孟德尔遗传分析的相关概念;孟德尔的实验及分离定律的归纳。
§1.2 孟德尔第二定律及遗传分析 孟德尔实验及第二定律的归纳;孟德尔学说的核心;分支法对遗传率的计算及统计学方法对遗传学数据的处理;人类性状的孟德尔遗传;豌豆皱缩性状的的分子机制。
§1.3 遗传的染色体学说 染色质;染色体及类型;有丝分裂的过程及遗传学意义;减数分裂的过程遗传学意义;遗传的染色体学说。
§1.4 环境因素对基因作用的影响
基因型和表型;表型模拟、外显率和表现度;等位基因间的相互作用:不完全显性、并显性、镶嵌显性;致死基因和复等位基因;非等位基因之间的相互作用:基因互作、基因互补、累加效应和上位效应。
连锁遗传分析与染色体作图
§2.1 性染色体与性别决定
性染色体的发现;性染色体决定性别的类型§2.2 性连锁遗传
果蝇伴性遗传的分析;人类伴X显性、X隐性和伴Y染色体遗传的分析;鸡伴性遗传的分析;植物伴性遗传的分析。§2.3 遗传的染色体学说的证据
摩尔根及其学生染色体学说的直接证据。§2.4 果蝇的Y染色体及其性别决定 果蝇Y染色体与性别决定的关系
§2.5 剂量补偿效应
巴氏小体;剂量补偿效应;Lyon假说及其对剂量补偿和巴氏小体形成的解释;X染色体随机失活的分子机制。
§2.6 连锁基因的交换与重组
连锁的发现;连锁的类型:完全连锁与不完全连锁;重组频率的计算;交换重组的机制;基因定位和染色体作图;三点测交分析;并发系数;大距离作图函数的推导与应用。
§2.7 真菌的遗传分析
顺序四分子的着丝粒分析作图;两个连锁基因的分析作图;非顺序四分子的遗传分析。
§2.8 人类基因组的染色体作图
人类基因定位的家系分析法;人类基因定位的体细胞杂交法;利用DNA介导进行基因定位;人类染色体作图:RFLP和VNTR作图;人类基因组的物理作图。
基因精细结构的遗传分析
§3.1 基因的概念 基因的概念及其发展;基因的分类;基因与DNA和染色体的关系。
§3.2 重组测验 拟等位基因;条件致死突变体;两点测交。
§3.3 互补测验 互补测验的原理和方法;顺反子;基因内互补。§3.4 基因的缺失作图 基因缺失作图的原理;缺失作图的方法。
§3.5 断裂基因与重叠基因 断裂基因及意义;外显子与内含子;重叠基因与重叠方式。§3.6 基因的功能
先天代谢缺陷症;一个基因一个酶的假说;一个基因一条肽链的证据。
病毒的遗传分析
§4.1 噬菌体的繁殖和突变型 烈性噬菌体的裂解反应;温和噬菌体的溶源与裂解生长;噬菌体的条件致死突变类型;敏感因子与抑制基因;无义与无义抑制基因。
§4.2 噬菌体突变型的互补测验
ФX174条件致死突变性的互补测验;T4噬菌体突变型的互补测验。§4.3 噬菌体突变的重组实验 两点测交;三点测交;ФX174噬菌体的两点和三点测交;烈性噬菌体的遗传机制。
§4.4 λ噬菌体的基因组与λ原噬菌体 λ噬菌体的基因组;λ原噬菌体;λ原噬菌体溶源与裂解过程中插入与切除的机理。§4.5 环状DNA与末端重复序列 线状DNA的环状遗传图谱;环状序列的形成与末端重复序列。
细菌的遗传分析
§5.1 细菌细胞与细菌染色质
细菌细胞的特点;细菌染色质的特征。
§5.2 大肠杆菌突变体及筛选
大肠杆菌突变体的类型;合成和分解代谢突变体;大肠杆菌的抗性突变体;大肠杆菌突变体的筛选。
§5.3 大肠杆菌的性质
大肠杆菌的性质;F因子;大肠杆菌的高频重组;细菌重组的特点。
§5.4 细菌的重组作图
中断杂交及原理;中断杂交作图;细菌的重组作图。
§5.5 F’与性导
F’因子的特征;性导的原理。
§5.6 转化与转导作图
细菌的转化;细菌的转导;转化作图的原理;普遍性转导作图的原理;局限性转导作图的原理。
真核生物的遗传作图
§6.1 真核生物的基因组
真核生物的基因组;C值;真核生物基因组结构的特点;
§6.2 真核生物基因组DNA序列的复杂度
真核生物重复序列的检测方法及原理;DNA序列的类型;卫星DNA。
§6.3 基因家族
基因簇与基因家族;Alu家族及其特点;假基因及特点。
§6.4 真核生物基因组的包装
DNA与染色体的关系;核小体的结构与染色体的包装模型。
§6.5 真核生物基因的丢失、扩增与重排
基因丢失及意义;基因扩增的原理及意义;基因重排的原理及意义。
§6.6 遗传标记
同工酶标记;RFLP标记;AFLP标记;RAPD标记;微卫星标记;染色体步查标记。
遗传重组
§7.1遗传重组的类型
遗传重组的类型;同源重组的特征;位点专一性重组的特征;异常重组的特征。
§7.2同源重组的分子机制
同源重组的断裂重接模型;同源重组的Holliday模型;线形和环状DNA分子重组的遗传后果;基因转变及类型;基因转变的分子机理;Meselson-Radding模型;共转换;负干涉;极化子。
§7.3细菌的同源重组
细菌同源重组的特点;RecA蛋白在细菌同源重组中的作用;细菌转化重组的机制;细菌结合和转导重组的机制。
§7.4位点专一性重组
λ噬菌体整合和切除的机理;参与位点专一性重组的序列。
§7.5原核生物的转座子
转座子的特点;插入序列及特征;转座、转座子和转座酶;转座噬菌体。
§7.6转座的机理及遗传学效应
转座的机制;转座的遗传学效应。
细胞质遗传
§8.1母性影响的性质和特点 母性影响;短暂的母性影响;持久的母性影响。§8.2 核外遗传的性质和特点
核外遗传;核外遗传及其特点;紫茉莉枝条颜色的遗传;草履虫的放毒型遗传;果蝇的感染性遗传。
§8.3 线粒体遗传和分子基础
线粒体遗传的性质;线粒体遗传的特点;细菌的线粒体遗传;酵母的线粒体遗传;人类的线粒体遗传;植物的线粒体遗传;其它细胞质基因的遗传:附加体的遗传,共生体的遗传§8.4 叶绿体遗传与分子基础
叶绿体遗传的性质;叶绿体遗传的特点;衣藻叶绿体的遗传;玉米叶绿体的遗传;叶绿体遗传与和核遗传的关系。
§8.5植物雄性不育的遗传
植物雄性不育的类别及其遗传特点;植物核雄性不育;植物核质互作雄性不育;三系法育种的原理。
染色体变异
§9.1 染色体结构变异 果蝇唾液腺染色体的特征;染色体结构变异的类型;染色体缺失的类别;缺失的形成过程及其细胞学特征;缺失的遗传效应;假显性;染色体重复的类别;重复的形成过程及其细胞学特征;重复的遗传效应;染色体倒位的类别;倒位的形成过程及其细胞学特征;倒位的遗传效应;交换抑制因子;平衡致死系;染色体易位的类别;易位的形成过程及其细胞学特征;易位遗传效应;假连锁;易位的位置效应。§9.2 染色体数目变异 染色体组;染色体倍性;二倍体、单倍体的特征;同源多倍体的表型特征及减数分裂过程中基因分离的规律;异源多倍体的特征;多倍体小麦的起源;单体、缺体及三体的遗传学效应;染色体数目异常与疾病。§9.3 染色体结数目变异的进化意义 利用染色体数目差异分析物种之间的亲源关系。
基因突变
10.1 基因突变的概念 基因突变和突变体的概念;基因突变的类型;基因突变的类型和性质。§10.2 基因突变的分子基础 自发突变的类型;DNA复制错误的类型和原理;自发损伤的类型和原理;诱发突变的类型及机理;碱基替换的遗传学效应;移码突变的遗传学效应;突变热点和增变基因;诱发突变对人类肿瘤形成的影响;定点诱变技术;反求遗传学。§10.3突变修复的机制 光复活修复的原理及特点;切除修复的机理及特点;重组修复的机理及特点;SOS修复启动的操纵子调节机理和意义;电离辐射损伤修复的机理和类型;修复缺陷与人类疾病。§10.4 基因突变的检测 大肠杆菌营养缺陷型突变的检测;真菌营养缺陷型突变的检测;果蝇伴性隐性致死突变的ClB法和Muller-5法检测;果蝇常染色体隐性致死突变的平衡致死系法检测;植物突变的检测。
数量性状遗传
§11.1 数量性状的特征 数量性状的概念及其特征;数量性状和质量性状的区别和相互关系;多基因假说的实验依据;多基因假说及其含义;主基因、微效多基因和修饰基因;阈性状及其特征;。 §11.2 数量性状遗传分析的统计基础
平均数、方差、标准差的分析及意义;直线回归分析;协方差、回归系数计算及其意义。 §11.3 数量性状遗传率 数量性状表型值及分量;数量性状的方差及分量;群体基因型值的平均数;广义遗传率和狭义遗传率的定义;广义遗传率、狭义遗传率的估算及意义;遗传率的性质。§11.4近亲繁殖与杂种优势
近交;杂交;自交;近交和杂交的遗传效应;近交系数、血缘系数的定义;近交系数和血缘系数的推算;显性假说;超显性假说。
注:1.原核生物与真核生物基因表达及调控的内容纳入《分子生物学》中讲解;
2.体细胞遗传学的内容纳入选修《细胞工程》中讲解;
3.免疫遗传、遗传与人类健康的内容纳入选修课《医学遗传学》中讲解。