第一篇:遗传学实验体会及课程设置建议
09生科二班 杨梦甜 0907040123 遗传学实验心得体会及建议
关于遗传学这门学科,其实我觉得并不会很简单,遗传学在高中的生物学习中也算是表较难的一个部分,注重理解,而在我们大学生涯中又把理论和实践联系起来,于是就有了我们的遗传学实验。对于这一点,其实我是很兴奋的。可是接下来我又纠结了······作为实验我没有感觉到遗传学实验的特殊性,这是我的感受。周而复始地围着染色体,细胞的观察打转,而且一而再地实验失败观察不到现象,使得我们很无奈。
或许是自己本身缺乏经验,所以看似简单的实验老是做失败;也有缺乏耐心的原因,每每到了五点来钟,生物钟就提醒我了,该吃饭了,于是置失败的实验于不顾。而缺乏交流也是其中的问题了,做学问不能闭门造车,当然实验就更不能了,当遇到问题的时候不积极地与老师同学交流也是致使实验失败的重大原因之一。其实遗传学是一门很深奥的学科,它包含了生物体很多奥秘,它是一门既要结合理论知识又要通过实践来检验的科学,所以遗传学实验有着很重要的地位。所以作为学生的我们必须以科学严谨的态度认真对待它,认真学习好理论知识,使之付诸实践。
再说说对于这门课程的建议吧:首先,对于学生来说,我们最大的难处是把实验做成功,由于实验的多次失败,其实在很大程度上打击我们的自信心,我们对于实验没有什么成就感可言。所以在这里希望老师每次讲解实验的时候能够实际给我们操作一遍,或者是事先下载好网上操作的视频给我们观看,了解其具体操作程序,注意事项,我想可以更好的让我们完成实验,成功率和效率都会提高很多.其次,就是对于实验教学课程的设置的问题,个人觉得遗传学实验课程设置所包括的内容涵盖面太过狭窄,大多都是对于染色体的观察操作,重复性较高,没有涵盖到遗传学里面的细胞水平、分子水平的遗传学内容。这样可能会使我们的遗传学学习和研究深度不够。希望这方面在课程设计之中能够得到加强。
再者,遗传学实验本身就和其他实验不同。它应该包含一个实验设计的项目。我建议在探究性实验和验证性实验当中,可以让我们事先对实验进行设计,再拿到实验室进行验证操作,大家相互讨论,通过实验结果等等一些因素来判定设计的完善与否。这样既可以培养学生的设计实验能力,又能够提高学生的综合能力。
最后不得不提的就是实验室器材的缺乏,每次我们实验室的显微镜数量都不够,就算够了质量也不太高,这样很影响我们对装片的观察,希望学院对这方面能重视起来。
以上就是我对于遗传学实验的体会及建议,句句肺腑之言,如有不妥之处,还望老师海涵。谢谢!
第二篇:遗传学实验读书笔记
读《生物学思想的发展史》
从古至今,很多人对生物学进行了阐述,其中也发展起来了一门学科叫做遗传学,从希波克拉底认为“从身体各个部分产生的‘种子物质’由体液运到生殖器官受精作用就是父母的种子物质互相混合。”亚里士多德认为“雌性总是提供材料,雄性则提供塑造材料成形的工具;就我们看来,这就是雌雄性的特点:雄性之所以是雄性和雌性之所以是雌性。”到现代的遗传学里“基因”、“染色体”的概念的提出,遗传学经历了2000多年的发展,但是在18世纪以前,人们脑海里的关于遗传学的概念一直都是沿用亚里士多德等人提出的,因此,从发展速度来看,遗传学在近300年时间里发展的最快。
在现代人看来,古代人所提出的有关遗传学方面的假设是很可笑的,但是正是有了他们对遗传学的关注,我们才会慢慢的去发展对遗传学的研究,最后才有了现在发展起来的遗传学,而且,由于在古代的时候,设备条件极其有限,人们最多只能通过解剖动物来大致的去推测一些遗传问题,而且还有人们的信仰等制约了人们去更深更广泛的探索遗传学的问题,到了现代,思想更加自由了,人们也会不断的去追求自己所不知道的却感兴趣的东西。
正当人们踌躇的时候,孟德尔通过他的豌豆实验,找出了两个重大的遗传定律,并且提出了遗传因子这一概念,当时所称作的遗传因子就是现在所说的基因。基因位于染色体上,几乎所有的生物都有染色体,染色体由DNA和蛋白质共同组成,在真核生物的体细胞中,有些细胞是能够进行分裂的细胞,这些细胞内的染色体能够先进行复制,然后平均分配到两个子细胞中,由于可能出现基因突变,因此每个子细胞中所含的染色体都只能达到和母细胞相似,相同的可能性很小。除了有丝分裂外,能够进行有性生殖的生物体内还有一种特殊的细胞分裂方式,那就是减数分裂,减数分裂是进行有性生殖的生物产生生殖细胞的基础,染色体在减数分裂过程当中也是起着主角的角色。减数分裂分为两个阶段,第一阶段有部分和有丝分裂相似,那就是染色体要进行复制,但是在复制完之后,同源染色体会排列在赤道板上,到第一阶段后期的时候,同源染色体相互分开,非同源染色体自由组合,然后分裂成两个子细胞,这两个子细胞内的染色体数只有正常细胞的一半,并且每条染色体都是由姐妹染色单体在着丝粒的作用下组成的,这些细胞在经过一段时间后,姐妹染色单体也分开,每个细胞又产生两个子细胞,如果这些子细胞经过发育长成成体,那么这个成体就是我们所说的单倍体。而精细胞和卵细胞在形成这种细胞的过程中也是有些差异的,一个初级精母细胞能够形成四个精子,并且每个精细胞的大小一样,而一个初级卵母细胞只能形成一个卵细胞,在第一阶段的分裂当中产生一个大的次级卵母细胞和一个小的极核,大的次级卵母细胞又会分裂成一个大的卵细胞和一个小的极核,原来的极核则分裂成两个大小一样的极核。
在有丝分裂当中,如果用秋水仙素处理分裂的细胞24小时,那么就会导致细胞内的纺锤体不能正常形成,最后导致细胞的染色体数加倍,这就是我们通常所说的多倍体,而多倍体还能够正常产生配子,只是配子的染色体数有异常,如果与正常配子结合,所产生的后代就是三倍体。
前面说到,很多基因都是存在与染色体上,染色体又分为常染色体和性染色体,这两种染色体上都有能够控制生物性状的基因存在,因此,各基因之间就有
了下面几种关系:位于同源染色体上、位于同一染色体上、位于非同源染色体上、位于性染色体上等,这些分布关系在生物个体的后代性状上都有一个的比例分布,而果蝇由于繁殖周期较短,数量大,性状易于观察,也经常作为遗传学上常用研究基因位置关系的实验材料。用果蝇进行的遗传学实验通常有伴性遗传和连锁与交换。两个实验都是通过对果蝇从亲代培养到F2代中,各代果蝇性状进行统计,然后分析控制被观察性状的基因间的位置关系。
基因不仅能够在自身细胞中复制、转录、表达,还有可能在一定情况下连接、转化、转导等进入到别的细胞中进行上述过程,这都是源于生物界统一的遗传密码。
我们可能会认为DNA只能在细胞内进行复制,但是随着现代技术的不断进步,PCR扩增技术的发展,DNA在体外也能够进行,复制,而且只要条件适宜,复制能够做到让其进行指数倍数复制,而且复制周期也短,这样的话,我们就能够在很短的时间内得到很多目的DNA了,从而让其他实验更高效的进行。
遗传学的发展非常迅速,特别是在各种各样的精密设备被创造出来之后,再小的分子也能够被我们研究的很透彻,遗传学又与我们的生活密切相关,而现在的各种环境问题也在给遗传学提出了很大的挑战,越来越多对遗传物质产生影响的环境问题被提出,我想这也应该是遗传学以后可以研究的一个方向。
第三篇:遗传学实验教学大纲
《遗传学实验》教学大纲
一、课程基本情况
开课单位:生化工程系 总 学 时:48学时 修课方式:必修 考核方式:考查
先修课程:无机化学,有机化学,生物化学,微生物学 教
材:《遗传学实验》刘祖洞,高等教育出版社 参 考 书:《普通遗传学》.张飞雄.高等教育出版社
《遗传学实验》卢龙斗,常重杰.科学出版社
《现代遗传学》赵寿元,乔守怡主编.高等教育出版社
二、课程的性质、目的及任务
通过遗传学实验课的多媒体教学片、示范标本片、照片等和实验材料材印证课堂讲授的遗传学规律和理论;通过实验室实际操作和观察,训练遗传学的实验技能,培养学生的动手能力。
通过实验使学生学会正确使生物显微镜的方法,掌握常用的植物染色体制片技术,能独立进行从取材、样本处理到制片和观察的全过程操作,对实验结果进行记录、统计、分析和归纳,写出完整的实验报告,为学习后续课和以后从事本专业工程技术和科学研究工作打下基础。
三、课程内容、基本要求与学时分配
实验一 植物细胞有丝分裂与减数分裂的观察(3学时)
通过观看植物有丝分裂和减数分裂多媒体幻灯片、和永久载片,掌握植物有丝分裂和减数分裂各个时期染色体的变化特征;通过观看多媒体的显微镜使用示范和实验材料处理过程的幻灯片,熟悉掌握光学显微镜的使用方法和注意事项,实验材料制备的过程和方法。
实验二 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片(3学时)通过用涂抹法制作蚕豆花粉母细胞减数分裂临时片,并对其进行观察,学习花粉母细胞减数分裂涂抹制片技术,进一步了花粉母细胞减数分裂全过程及各个时期染色体的变化特征。
实验三 植物根尖有丝分裂压片法(3学时)
通过学习根尖压片技术,用涂抹法制作洋葱根尖有丝分裂临时片,并对其进行观察,进一步观察有丝分裂染色体的变化特征。
实验四 果蝇唾液腺染色体标本的制备与观察(3学时)通过制作果蝇唾液腺染色体临时片,并对其进行观察,进一步观察染色体的变化特征和果蝇巨大染色体的特点。
实验五 果蝇生活史观察(3学时)
通过果蝇培养基的配制、生活史观察,掌握果蝇的培养方法,了解果蝇的生活史特点,为进一步实验打下基础。
实验六 果蝇的性别鉴定(3学时)通过果蝇的特征观察,掌握果蝇雌雄鉴别的方法,为后续杂交实验做准备。实验七 果蝇一对性状的杂交实验(6学时)通过果蝇一对性状的杂交实验,使学生掌握果蝇杂交实验的操作方法,进一步理解基因的分离规律。
实验八 果蝇两对性状的杂交实验(6学时)通过果蝇两对性状的杂交实验,使学生掌握果蝇杂交实验的操作方法,进一步理解基因的自由组合规律。
实验九 果蝇伴性遗传的杂交实验(6学时)通过果蝇一对性状的杂交实验,使学生掌握果蝇杂交实验的操作方法,进一步理解基因伴性遗传的规律。
实验十 植物DNA的提取及纯化(3学时)
通过植物DNA的提取及纯化,掌握植物体DNA的提取及纯化步骤和方法,加深理解分子生物学知识。
实验十一 多倍体的诱发与鉴定(6学时)通过制作黑麦加倍根尖材料的临时压片,掌握染色体加倍和鉴定方法,并进一步熟悉根尖压片技术。
实验十二 人体常见性状的调查
通过调查一定人群的常见性状并进行统计分析,加深理解基因频率和基因型频率和孟德尔遗传平衡群体。
四、课程的其他教学环节
本课程以实验操作为主,并辅以实验报告、课外作业等教学环节作为课程学习的补充。
五、教学手段与教学方法
课堂讲授注意采用启发式教学,激励学生思考、动手;利用实验演示、多媒体课件等教学手段,强化教学效果;课后布置一定的思考题,使同学带着问题学习,培养自学能力。
六、成绩评定
平时实验报告20%、期末闭卷考试80%。
七、其他说明
本课程课外作业不少于十六次。
教学大纲撰写人:陈耀明 教研室主任:
第四篇:遗传学实验教案
《现代遗传学》实验
实验一
植物细胞有丝分裂的制片与观察
实验类型:验证型。学
时: 4。内
容:
一、实验目的
1.学习和掌握植物细胞有丝分裂制片技术。
2.观察植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态特征及染色体的动态变化行为。
二、实验原理
有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要分裂方式。有丝分裂的目的是增加细胞的数量而使植物有机体不断生长。在有丝分裂过程中,细胞核内的遗传物质能准确地进行复制,然后能有规律地均匀地分配到两个子细胞中去。植物有丝分裂主要在根尖、节间、茎的生长点、芽及其它分生组织里进行。将生长旺盛的植物分生组织经取材,固定、解离、染色、压片,可以观察到细胞有丝分裂的全过程。若进行染色体计数,则需进行前处理,即取材之后要用物理的或化学的方法,阻止细胞分裂过程中纺垂体的形成,使细胞分裂停止在中期,这时的染色体不排到赤道板上,而是散在整个细胞核中,便于对染色体的形态、数目进行观察。
三、试剂与器材
恒温培养箱、显微镜、水浴锅、载玻片、盖玻片、单面刀片、镊子、培养皿、量筒、吸水纸等。
四、实验材料
蚕豆根尖。
五、实验内容
生根→取材→前处理→固定→解离→水洗与低渗→染色与压片→镜检→永久制片。
六、关键步骤及注意事项
1.取材要找分裂高峰期。
2.前处理、固定、解离、染色等步骤,注意药品与时间的选择。
七、思考题
选择有丝分裂各期的优秀细胞绘图,在典型的前、中、后、末各期之间选择一个过渡期细胞以连接染色体的动态行为。
实验二
植物细胞减数分裂的制片与观察
实验类型:验证型 学
时:4。内
容:
一、实验目的
1.学习和掌握植物细胞减数分裂制片方法。
2.了解植物生殖细胞的形成过程及减数分裂过程各期的细胞学特征。
二、实验原理
减数分裂是生物在形成配子时的一种特殊的分裂方式。减数分裂是在性母细胞中进行的。减数分裂的目的是使二倍染色体数减为单倍染色体数,以便两性配子结合时恢复形成二倍体生物。减数分裂的特点是这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一次分裂和减数第二次分裂,而染色体只复制一次。结果一个小孢子母细胞形成四个小孢子,每个细胞只含单倍数染色体,使染色体数目减少一半,所以叫减数分裂。减数分裂的另一个特点是前期特别长,而且变化复杂,包括同源染色体配对、交换与分离等。
三、试剂与器材
酒精灯、镊子、解剖针、50ml烧杯、10ml烧杯、载玻片、吸水纸、量筒、显微镜等。
四、实验材料
玉米雄穗。
五、实验内容
取材→固定→保存→花药剥离→媒染→水洗→染色→压片→镜检。
六、关键步骤与注意事项
1.花药剥离时大、中、小花药都要有,量要充足。
2.镜检时首先要区分花粉母细胞和花药壁细胞,要注意第一次分裂的前期的不同型态。
七、思考题
试绘制减数分裂过程中各期的典型细胞。要求双线期、终变期染色体数目清楚。
实验三 果蝇唾腺染色体的制备和观察
实验类型:验证型 学
时:4。内
容:
一、实验目的
1.练习分离果蝇幼虫唾腺的技术,学习唾腺染色体的制片方法。2.观察了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征。
二、实验原理
果蝇是双翅目昆虫,其唾腺细胞发育到一定阶段后停止在间期,但紧密配对的同源染色体(实为伸展的染色质丝),仍能不断复制,复制后产生的子染色体彼此不分开。复制可达9次之多,因此一对染色体最终可产生2×2=1024条染色质丝。它们集结在一起形成了一条多线染色体,宽度可达5m,长度可达400m,约为普通中期染色体的,在显微镜下清晰可见。染色质丝的不同部位螺旋化程度不同,其中螺旋化程度较高的部位形成染色粒。这些染色粒经由多线染色体的放大,形成染色较深的横纹,而染色粒间螺旋化程度较低的部分则形成了染色较浅的间纹。研究表明,对一种果蝇来说,带纹的宽窄、数目、位置等是恒定的,标志着物种的特征。当染色体上有结构畸变,如缺失、重复、倒位、易位等,很容易在唾腺染色体上鉴别,使唾腺染色体成为染色体变异研究的独特材料。
三、实验材料
黑腹果蝇三龄幼虫。
四、实验步骤
1.剥离唾腺:在一干净的载玻片上滴一滴生理盐水,选择行动迟缓、肥大、爬在瓶壁上即将化蛹的三龄幼虫,或者选择经低温处理的果蝇三龄幼虫置于载玻片上。每只手各持一个解剖针,在解剖镜下进行操作。果蝇的唾腺位于幼虫体前约1/3处,找到具有口器的头部(有一小黑点),一手用解剖针刺入(或压住)头部,将虫固定,一手用解剖针刺入体前约1/3处,适当用力向两端迅速拉开。唾腺是一对透明的棒状腺体,外有白色的脂肪组织(不透明)。去除幼虫其它组织部分,并把唾腺周围的白色脂肪剥离干净。
2.染色:吸去生理盐水,注意操作时要边观察边吸湿,最好用解剖针轻压,防止连同唾腺一起吸走;滴加卡宝品红染色液,染色5-10min。
3.压片:染色完成后,盖上干净的盖片,并覆一层滤纸。将片子放在实验台上,用大拇指均匀用力压片。(注意不要使盖片移动。)
4.镜检:在低倍镜选择唾腺细胞多且染色体分散好的视野,换高倍镜仔细观察唾腺染色体的染色中心、染色体臂、横纹、蓬突(puff)等结构。
五、注意事项
1.一定加生理盐水,否则唾腺易干。2.将脂肪组织清除干净
3.水不可太多,否则幼虫会漂浮而且活跃。4.染色时间不可过长,否则背景也着色 5.压片时要揉,用力要均匀
6.染色完以后,将旧的染色液吸去,加新的染色液,再压片。7.吸水时勿将唾腺一起吸走。9
六、实验作业
1.制做效果较好的唾腺染色体临时片1~2张。检查你制作的制片,寻找形态良好、分散适中的图象仔细观察各条臂的特点。
2.画出所制染色体的形态,大小,并标出明显的横纹特点。
实验四 染色体数目变异的观察
实验类型:验证型。学
时:4。内
容:
一、实验目的
1.观察和鉴别洋葱、小麦等植物单倍体、二倍体、三倍体等染色体永久装片,了解倍性变化在植物育种上的应用。
2.观察和分析人类染色体数目变异装片,了解染色体数目变化导致的遗传疾病。
二、实验原理
自然界各种生物的染色体数目是相当恒定的,这是物种的重要特征。例如玉米体细胞染色体有20 个,配成10 对。遗传学上把一个配子的染色体数,称为染色体组(或称基因组)用n 表示。如玉米染色体组内包含10 个染色体,它的基数n=10。一个染色体组内每个染色体的形态和功能各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。
由于各种生物的来源不同,细胞核内可能具有一个或一个以上的染色体组,凡是细胞核中含有一套完整染色体组的就叫做单倍体,也用n 表示。具有两套染色体组的生物体称为二倍体,以2n 表示。细胞内多于两套染色体组的生物体称为多倍体。例如三倍体(3n)、四倍体(4n)、六倍体(6n)等,这类染色体数的变化是以染色体组为单位的增减,所以称作整倍体。
在整倍体中,又可按染色体组的来源,区分为同源多倍体和异源多倍体。凡增加的染色体组来自同一物种或者是原来的染色体组加倍的结果,称为同源多倍体。如果增加的染色体组来自不同的物种,则称为异源多倍体。
多倍体普遍存在于植物界,目前已知道被子植物中有1/3 或更多的物种是多倍体,如小麦属(Triticum)染色体基数是7,属二倍体的有一粒小麦,四倍体的有二粒小麦,六倍体的有普通小麦。除了自然界存在的多倍体物种之外,又可采用高温、低温、X 射线照射、嫁接和切断等物理方法人工诱发多倍体植物。在诱发多倍体方法中,以应用化学药剂更为有效。如秋水仙素、萘嵌戊烷、异生长素、富民农等,都可诱发多倍体,其中以秋水仙素效果最好,使用最为广泛。秋水仙素是由百合科植物秋种番红花——秋水仙(Colchicumautumnale)的种子及器官中提炼出来的一种生物碱。化学分子式为
具有麻醉作用,对植物种子、幼芽、花蕾、花粉、嫩枝等可产生诱变作用。它的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体不走向两极而被阻止在分裂中期,这样细胞不能继续分裂,从而产生染色体数目加倍的核。若染色体加倍的细胞继续分裂,就形成多倍性的组织,由多倍性组织分化产生的性细胞,所产生的配子是多倍性的,因而也可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。
多倍体已成功地应用于植物育种,用人工方法诱导的多倍体,可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状,如粒大、穗长、抗病性强等。三倍体西瓜、三倍体甜菜、八倍体小黑麦已在生产上应用。
三、实验材料
洋葱、小麦、人等永久装片。
四、实验器具
显微镜。
五、实验步骤
用光学显微镜观察各种染色体数目变异永久装片。
六、实验作业
绘出至少3种染色体数目变异材料观察结果。
实验五 人类染色体核型分析
实验类型:综合型。学
时:4。内
容:
一、实验目的
1.学习染色体组型的分析方法。2.了解人类染色体的特征。
二、实验原理
各种生物的染色体数目是恒定的。大多数高等动植物是二倍体(diploid)。也就是说,每一个体细胞含有两组同样的染色体,用2n 表示。其中与性别直接有关的染色体,即性染色体,可以不成对。每一个配子带有一组染色体,叫做单倍体(haploid),用n 表示。两性配子结合后,具有两组染色体,成为二倍体的体细胞。如蚕豆的体细胞2n=12,它的配子n=6,玉米的体细胞2n=20,配子n=10。水稻2n=24,n=12。有些高等植物还是多倍体。
染色体在复制以后,纵向并列的两个染色单体(chromatids),往往通过着丝粒(centromere)联在一起。着丝粒在染色体上的位置是固定的。由于着丝粒位置的不同,可以把染色体分成相等或不等的两臂(arms),造成中间着丝粒,亚中间着丝粒、亚端部着丝粒和端部着丝粒等形态不同的染色体。此外,有的染色体还含有随体或次级缢痕。所有这些染色体的特异性构成一个物种的染色体组型。染色体组型分析是细胞遗传学、现代分类学和进化理论的重要研究手段,也是一种简便的方法。
三、实验材料
由实验室提供的正常男性染色体放大照片。
四、实验器具和药品
镊子、剪刀、绘图纸。
五、实验内容
染色体组型分析方法分为两大类,一类是分析体细胞有丝分裂时期的染色体数目和形态。另一类是分析减数分裂时期的染色体数目和形态,均能得到染色体组型。这里我们要做的是有丝分裂时期的分析。
各染色体的长臂与短臂之比称为臂率。
臂率为1.0—1.7 的归为中间着丝粒染色体,用(M)表示。
1.7—3.0 的归为亚中间着丝粒染色体,用(Sm)表示。3.0—7.0 的归为亚端部着丝粒染色体,用(St)表示。7.0—更大的归为端部着丝粒染色体,用(Ot)表示。
用SAT 代表具随体的染色体,计算染色体长度时,可以包括随体也可以不包括,但均要注明。
六、实验步骤
1、测量:根据放大照片测量、记录染色体形态测量数据如下:(1)臂比=长臂(q)长度/短臂(p)长度(2)着丝粒指数=短臂长度/该染色体长度×100(3)总染色体长度=该细胞单倍体全部染色体长度(包括性染色体)之和(4)相对长度=每条染色体长度/总长度×100
2、填表(表格于实验结果中)。
3、配对:根据测量数据,即染色体相对长度、臂率、着丝粒指数、次缢痕的有无及位置、随体的形状和大小等进行同源染色体的剪贴配对。
4、染色体排列:染色体对从大到小,短臂向上、长臂向下,各染色体的着丝粒排在一条直线上。有特殊标记的染色体(如含有随体的)以及性染色体等可单独排列。
5、绘图:完成上述步骤的染色体剪贴,可以通过翻拍摄影或描图成为染色体组型图。
七、实验作业
填表并说明人类染色体的各种测量值并列出核型公式。K(2n)=2X=46=xm+xSm+xSt+xOt
第五篇:《遗传学(Genetics)》课程教学大纲
《遗 传 学(Genetics)》课程教学大纲
课程编号:0231204 课程名称:《遗传学》 总学时数:48学时
先修课及后续课:先修课有《普通生物学》、《生物化学》、《细胞生物学》、《微生物学》、《分子生物学》,后续课有《基因工程》
一、说明部分
1、课程性质 遗传学是研究生物遗传和变异规律、探索生命起源和生物进化机理的科学,是生物学科中十分重要的基础科学。遗传学研究的任务是阐明生物遗传和变异现象及其表现的规律;探索遗传变异的原因、物质基础及其内在规律;指导动植物和微生物的改良,提高医学水平,为人民谋福利。
2、教学目标及意义
让学生全面系统掌握遗传学的基本原理和方法、遗传物质及其传递过程、遗传物质和环境的关系。要求学生正确理解生物的遗传和变异的辨证关系,能够运用遗传变异理论解决生产实践上的实际问题。
3、教学内容及教学要求
本课程安排在学生完成《普通生物学》、《生物化学》、《细胞生物学》、《微生物学》、《分子生物学》等有关基础和专业基础课程之后的第七学期。内容上注意与以上课程的衔接,并避免不必要的重复。同时注意与后续课程《基因工程》等课程的衔接。课堂教学应力求使学生掌握基本概念,弄清生物遗传物质存在的形式及其传递特点,生物产生可遗传变异的有效途径,数量性状与质量性状的特征等内容。在群体、个体、细胞和分子水平了解遗传变异的规律及其遗传学基础。由于该课程内容繁多,发展迅速,故授课教师在吃透教材基础上,应广泛阅读相关参考资料,紧跟本学科发展,随时补充新内容,使学生及时了解本学科的重要进展及发展动态。
4、教学重点、难点 重点是遗传学三大规律及其应用、基因定位、染色体结构与数目变异、细菌的遗传分析、分子遗传学基础和数量遗传学基础等内容。难点是连锁分析与基因定位;染色体数目变异与遗传分析;数量性状基因定位等内容。
5、教学方法与手段
在教学方法上采取课堂讲授为主,辅以多媒体课件、提问、综述、实验、作业、教学辅助材料等,以加强学生对理论知识的消化和理解,在教学过程应注意积极启发学生的思维,培养学生发现问题和解决问题的能力。
6、教材及主要参考书 教材和重要参考书:
教 材: 朱军.遗传学.第三版.北京: 中国农业出版社,2002 参考书: 1)、刘祖洞.遗传学(上、下册).第二版.北京:高等教育出版社,1990 2)、王亚馥,戴灼华.遗传学.北京:高等教育出版社,1999 3)、杨业华.普通遗传学.北京:高等教育出版社,2001 4)、宋运淳,余先觉.普通遗传学.武汉:武汉大学出版社,1990 5)、徐晋麟,徐沁,陈淳.现代遗传学原理.北京:科学出版社,1999 6)、赵寿元,乔守怡.现代遗传学.北京:高等教育出版社,2001 7)、朱玉贤,李毅.现代分子生物学.第二版.北京:高等教育出版社,2002 8)、刘国瑞等,《遗传学三百题解》,北京师范大学出版社,1984 9)、李绍武,王永飞,李雅轩.考研精解-遗传学.北京:科学出版社,2002 10)、H K Jain,1999,Genetics—Principles, Concepts and implications, Science publishers, lnc USA.遗 传 学(Genetics)
7、其它: 从讲课内容上,删掉了第三章遗传物质的分子基础,以避免与生物化学内容重复;删掉了第八章基因的表达与调控,因在《分子生物学》中涉及到。略讲孟德尔定律,是避免与中学生物学的重复。简讲第九章基因工程和基因组学,避免与后续课程基因工程的重复。总之,便于在有限的教学时间内讲授重点、难点。
一、正文部分 第一章 绪论
一、教学要求
了解遗传学的研究对象和任务、遗传学的发展及其在科学和生产发展中的作用。掌握遗传变异和遗传学的概念,以及遗传和变异的辩 关系。
二、教学内容
第1节 遗传学的研究的对象、任务和范围
(一)遗传学的概念
(二)遗传和变异的概念及其辩证关系
(三)遗传学研究的对象、任务和范围
第2节 遗传学的形成和发展
(一)人类早期对遗传变异的认识
(二)遗传学的形成
(三)遗传学的发展
第3节 遗传学在科学发展和生产实践中的意义
(一)遗传学在科学发展中的作用
(二)遗传学在生产实践中的应用
三、本章学时数 : 1学时
第二章 遗传学的细胞学基础
一、教学要求
了解细胞核结构、染色体的超微结构;有丝分裂、减数分裂;雌雄配子的形成;世代交替;有丝分裂和减数分裂的遗传学意义。
掌握染色体的超微结构;减数分裂;雌、雄配子的形成。
二、教学内容
第1节 细胞的结构和功能
知识要点:1.细胞膜,2.细胞质,3.细胞核。第2节 染色体的形态和数目 知识要点:1.染色体的形态特征,2.染色体的数目。第3节 细胞的有丝分裂
知识要点:1.有丝分裂的过程,2.有丝分裂的遗传学意义。第4节 细胞的减数分裂过程
知识要点:1.减数分裂的过程,2.减数分裂的遗传学意义。第5节 配子形成和受精
知识要点:1.雌雄配子的形成,2.受精,3.直感现象,4.无融合生殖。第6节 生活周期 知识要点:1.低等植物的生活周期,2.高等植物的生活周期,3.高等动物的生活周期。
三、本章学时数:6 学时。
第三章 遗传物质的分子基础
一、教学要求
要求学生利用课后时间复习《生物化学》中已学过的相关内容,掌握DNA复制,RNA的转录、加工和翻译等基础知识;遗传密码的特点。
二、教学内容
DNA复制过程;RNA的转录及转录后加工过程及研究进展;遗传密码;中心法则。
三、本章学时数:0学时(作为课后阅读处理)。
第四章 孟德尔遗传
一、教学要求
了解孟德尔的豌豆杂交实验、显性的相对性、基因互作以及两个规律在理论及实践中的意义。
掌握分离规律和自身组合规律的实质、重要的名词概念和统计学原理在遗传研究中的应用。
二、教学内容 第1节 分离规律 知识要点:1.孟德尔的豌豆杂交试验,2.分离现象的解释,3.表现型和基因型的概念,4.分离规律的验证,5.分离比例实现的条件,6.基因型、表现型与环境。
第2节 独立分配规律
知识要点:1.两对相对性状的遗传,2.三对和多对相对性状的遗传,3.独立分配规律的验证。
第3节 遗传学数据的统计处理
知识要点:1.乘法定理,2.加法定理,3.二项分布。第4节 基因的互作(略)
知识要点:1.互补作用,2.积加作用,3.重叠作用,4.显性上位作用,5.隐性上位作用,6.抑制作用,7.多因一效,8.一因多效,9.独立分配规律的应用。
三、本章学时数:6学时。
第五章 连锁遗传和性连锁
一、教学要求
了解连锁交换规律在实践中的应用,性别分化与环境的关系;人类性别异常的现象及发生的原因。
掌握连锁遗传机理,连锁遗传的分析方法,性别决定方式和性连锁遗传机理;
二、教学内容 第1节 性状连锁遗传现象的表现
知识要点: 1.相引相,2.相斥相,3、连锁遗传的解释
4、果蝇的完全连锁,5、不完全连锁,6、交换。第2节 交换值及其测定
知识要点: 1.交换值概念,2.交换值的测定。第3节 基因定位与连锁遗传作图
知识要点: 1.基因定位:1.1 两点测验,1.2 三点测验;2.干扰与符合,3、连锁遗传作图。
第4节 真菌类的连锁和交换
知识要点:
1、红色链孢霉的生活史,2、四分子分析,3、着丝粒作图,4、着丝粒距离和重组频率。
第5节 连锁遗传规律的应用 第6节 性别决定与性连锁
知识要点: 1.性别决定:1.1 遗传因素决定性别:1.1.1 性染色体决定性别,1.1.2 遗传平衡与性别决定,1.1.3 染色体倍性决定性别,1.1.4 H-Y抗原与性别,1.1.5 性别决定基因。2.性别与环境:2.1 激素与性别,2.2 营养与性别,2.3 环境温度与性别,2.4 环境条件与植物性别分化。
3.X染色体上基因的遗传:3.1 X染色上隐性基因的遗传,3.2 X染色上显性基因的遗。4.Z染色体上的基因遗传。5.限性遗传和从性遗传: 5.1 限性遗传,5.2 从性遗传。
本章学时数:5学时。
第六章 染色体的变异
一、教学要求
了解染色体结构变异的细胞学鉴别和染色体畸变在实践中的应用。
掌握染色体结构和数目变异的类型及遗传效应。尤其是染色体结构变异中倒位和易位的减数分裂行为;整倍体、非整倍体的类型、遗传效应及应用
二、教学内容
第1节 染色体结构变异
知识要点:1.缺失:1.1 缺失的类别,1.2 缺失的遗传效应。2.重复:2.1 重复的类别,2.2 重复的遗传效应。3.倒位:3.1 倒位的类别,3.2 倒位的遗传效应。4.易位:4.1 易位的类别,4.2 易位的遗传效应。
第2节 染色体结构变异的应用
知识要点:6.1 利用缺失进行基因定位,6.2 果绳的CIB测定法,6.3 利用易位创造玉米核不育系的双杂合保持系。
第3节 染色体数目变异
知识要点:1.染色体组及其倍数的变异:1.1 染色体组及其整倍性,1.2 一倍体,1.3 整倍体的同源性与异源性,1.4 非整倍体。2.同源多倍体:2.1 同源多倍体的形态特征,2.2 同源多倍体的联会和分离。3.异源多倍体:3.1 偶倍数的异源多倍体3.2 奇倍数的异源多倍体。4.多倍体的形成途径及其应用:4.1 未减数配子的结合与多倍体形成,4.2 合子染色体数加倍与多倍体形成,4.3 人工诱导多倍体的应用。5.单倍体。6.非整倍体:6.1 单体,6.2 缺失,6.3.三体,6.4.四体。7.非整倍体的应用:7.1 测定基因的所在染色体,7.2有目标地替换染色体。
三、本章学时数:4学时。
第七章
细菌和病毒的遗传
一、教学要求
了解原核生物细菌和病毒的遗传特点。掌握如何进行细菌和病毒染色体的遗传作图。教学内容
第一节细菌和病毒遗传研究的意义
知识要点:1.1细菌,1.2病毒,1.3细菌和病毒在遗传研究中的优越性。第二节 噬菌体的遗传分析
知识要点:
1、噬菌体的结构和生活史,2、噬菌体的突变型,3、噬菌体的基因重组和遗传作图。
第三节 细菌的遗传分析
知识要点:
1、转化,2、接合,3、性导,4、转导。
三、本章学时数:4学时。
第八章 基因的表达与调控
一、教学要求 了解基因调控的类型。掌握基因的概念。
二、教学内容 第1节 基因的概念
知识要点:
1、基因的概念及其发展,2、基因的微细结构,3、基因的作用与性状表达。第2节 基因调控
知识要点:
1、原核生物的基因调控。
2、真核生物的基因调控。
3、翻译水平的调控。
三、本章学时数:0学时。
第九章 基因工程和基因组学
一、教学要求
了解基因工程的原理和应用,基因组学和后基因组学的内容和应用。掌握基因工程的原理和应用。
二、教学内容 第1节 基因工程
知识要点:1.基因工程概述,2.限制性内切酶,3.载体,4.基因的分离与鉴定,5.基因工程的应用。
第2节 基因组学。
知识要点:1.基因组图谱的构建,2.基因组图谱的应用,3.后基因组学。
三、本章学时数:2学时。
第十章 基因突变
一、教学要求 了解基因突变的诱发。
掌握基因突变的概念、特征与鉴定;基因突变的分子基础。
二、教学内容
第1节 基因突变的一般特征 知识要点:1.突变的重演性和可逆性,2.突变的多方向性和复等位基因,3.突变的有害性和有利性,4.突变的平行性。
第2节 基因突变与性状表现
知识要点:1.突变类型,2.显性突变与隐性突变,3.外显率和表现度,4.大突变和微突
第3节 基因突变的鉴定
知识要点: 1.植物基因突变的鉴定,2.生化突变的鉴定,3.人类基因突变的鉴定。第4节 基因突变的分子基础
知识要点:
1、突变的分子机制,2突变的修复。
第5节 基因突变的诱发
知识要点:
1、物理因素的诱发,2、化学因素的诱发。
第6节 转座因子
知识要点:
1、转座因子的发现和鉴定,2、转座因子的结构特征,3、转座因子的应用。
三、本章学时数:4学时。
第十一章 细胞质遗传
一、教学要求
了解线粒体和叶绿体的遗传方式。
掌握细胞质遗传的特点和植物雄性不育的遗传机制。
二、教学内容
第1节 细胞质遗传的概念的特点
知识要点:1.细胞质遗传的概念,2.细胞质遗传的特点。第2节 母性影响
知识要点:短暂、持久的母性影响 第3节 叶绿体遗传
知识要点:1.叶绿体遗传的花斑现象,2.叶绿体遗传的分子基础 第4节 线粒体遗传
知识要点:1.线粒体遗传的表现,2.线粒体遗传的分子基础 第5节 其它细胞质颗粒的遗传
知识要点:1.细胞共生体的遗传,2.质粒的遗传。第6节 植物雄性不育的遗传
知识要点:1.雄性不育的类型及其遗传特点,2.雄性不育的发生机理,3.质核型雄性不育的利用。
三、本章学时数:4学时。
第十二章 遗传与发育
一、教学要求
了解个体发育的特点及其遗传基础。
二、教学内容
第一节 细胞核和细胞质在个体发育中的作用
知识要点:1.1细胞质在细胞生长和分化中的作用 1.2细胞核在细胞生长和分化中的作用
1.3细胞核和细胞质在个体发育中的相互依存 第二节基因对个体发育的控制 知识要点:2.1个体发育的阶段性,2.2基因与发育模式,2.3基因与发育过程.第三节 细胞的全能性
知识要点:细胞的全能性
三、本章学时数:4学时。
第十三章 数量性状的遗传
一、教学要求
了解数量性状遗传的基本统计方法、数量性状遗传的多基因假说,以及杂种优势的理论及其在生产中的应用。
掌握数量性状的遗传特征和基础、遗传率的概念及其估算方法。
二、教学内容
第1、2节 数量性状的特征及其遗传基础
知识要点:1.数量性状的特征,2.数量性状的遗传基础。第3节数量性状遗传研究的基本统计方法 知识要点:
1、平均数,2、方差和标准差 第4节遗传率的估算及其应用
知识要点:1.遗传率的概念,2.广义遗传率的估算方法(不推导公式),3.狭义遗传率的估算方法,4.遗传率在育种中的应用。
第5节数量性状基因定位 知识要点:数量性状基因定位 第6节近亲繁殖与杂种优势
知识要点:1.近亲繁殖的概念,2.近亲繁殖的遗传效应,3.回交的遗传效应,4.纯系学说。5.杂种优势的概念;6.杂种优势的基本特点,6.1 F1的优势表现,6.2 F2的衰退表现;7.杂种优势的遗传机理,7.1 显性假说,7.2 超显性假说。
三、本章学时数:5学时。
第十四章 群体遗传与进化
一、教学要求
了解掌握生物进化的遗传基础,群体遗传平衡及其影响因素,物种形成机制。教学内容
第1节 群体的遗传平衡
知识要点:1.基因频率和基因型频率,2.哈迪-温伯格定律。第2节 改变基因频率的因素
知识要点:1.突变,2.选择,3.遗传漂移,4.迁移。第3节 达尔文的进化学说及其发展
知识要点:
1、生物进化的概述,2、达尔文的进化学说及其发展,3、分子水平的进化。
第4节 物种的概念与形成方式
知识要点:1.物种的概念,2.物种形成的方式。
本章学时数:3学时
教研室:生物技术
执笔人:解绍儒
李玉晖
系主任审核签名: