《動物遺傳學(xué)》教學(xué)大綱

1、動物遺傳學(xué) 一、課程基本情況課程編號：04110121課程總學(xué)時：40(其中講課：38，實驗：0，上機(jī)：0，實習(xí)：0，課外：2)課程學(xué)分：2.5 課程分類：必修 開設(shè)學(xué)期：春季開課單位：動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 動物遺傳育種與繁殖系適用專業(yè)：動物科學(xué)專業(yè)（必修）所需先修課：生物統(tǒng)計學(xué)和動物生物化學(xué)課程負(fù)責(zé)人：吳常信、鄧學(xué)梅、方美英、付金鑾、吳克亮二、課程內(nèi)容簡介動物遺傳學(xué)是農(nóng)業(yè)院校動物生產(chǎn)類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。課程的內(nèi)容包括分子、細(xì)胞、群體、數(shù)量等多個層面。這門課程是學(xué)習(xí)動物育種學(xué)和從事動物育種實踐的前期知識，也是學(xué)習(xí)和從事分子遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)等方向研究的理論基礎(chǔ)。三、各部分教學(xué)綱要緒論（

2、2學(xué)時）遺傳學(xué)基本概念；遺傳學(xué)發(fā)展歷史；近年來遺傳學(xué)領(lǐng)域的重大科學(xué)成就。第一章 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) （3學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) 遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)；第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)；第三節(jié) 基因和基因組的結(jié)構(gòu)特征。要點(diǎn)：本章將講述遺傳現(xiàn)象，經(jīng)典實驗（DNA是遺傳物質(zhì)，雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)，遺傳工程的興起）；基因概念的由來，基因的基本結(jié)構(gòu)，基因組的基本結(jié)構(gòu)（原核真核），基因與動物的表型，在基因水平上的遺傳與變異。重點(diǎn)：經(jīng)典實驗分析，真核基因的結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)：如何動態(tài)理解基因的概念。教學(xué)要求：剖析證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會從實驗中的關(guān)鍵證據(jù)，理解實驗到結(jié)論的邏輯關(guān)系。講解基因概念演變的過程，詳細(xì)

3、講述真核生物的基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，拓展介紹新發(fā)現(xiàn)的基因結(jié)構(gòu)和功能模式。第二章 遺傳信息的傳遞 （6學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) DNA 復(fù)制；第二節(jié) 基因的轉(zhuǎn)錄；第三節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成；第四節(jié) 基因表達(dá)調(diào)控。要點(diǎn)：本章將講述復(fù)制的過程，端粒酶，體外復(fù)制；轉(zhuǎn)錄的過程，主要的調(diào)控元件，原核基因的表達(dá)調(diào)控，真核基因的表達(dá)調(diào)控；遺傳密碼的簡并性和偏好性，翻譯的過程，翻譯水平的調(diào)控。重點(diǎn)：真核基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的特點(diǎn)；真核基因表達(dá)調(diào)控主要模式。難點(diǎn)：基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)理。教學(xué)要求：講解并利用動漫演示遺傳信息傳遞的過程，結(jié)合過程介紹，講解復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯相關(guān)的關(guān)鍵酶及其與DNA/RNA序列的互作關(guān)系。舉例介紹基因表達(dá)

4、的調(diào)控方式。第三章 遺傳物質(zhì)的改變 （3學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) 基因突變；第二節(jié) 遺傳多態(tài)性；第三節(jié) 基因圖譜。要點(diǎn)：本章將講述基因突變的分子基礎(chǔ)，基因突變產(chǎn)生的機(jī)制；遺傳標(biāo)記的種類，遺傳標(biāo)記應(yīng)用原理，應(yīng)用舉例；基因圖譜的概念和基本原理。重點(diǎn)：基因突變與功能的關(guān)系，遺傳標(biāo)記的種類和檢測原理。難點(diǎn)：遺傳標(biāo)記檢測的原理。教學(xué)要求：詳細(xì)講解基因突變的分子基礎(chǔ)，簡要介紹核苷酸化學(xué)就夠的改變及其成因。舉例講解遺傳標(biāo)記種類、檢測原理及其應(yīng)用。概念性講解基因作圖的基本原理。第四章 染色體和細(xì)胞分裂 （4學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) 染色體；第二節(jié) 染色體畸變；第三節(jié) 細(xì)胞分裂。要點(diǎn)：本章將講述細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、染色質(zhì)、染色

5、體、染色體畸變，細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂，高等動物配子的形成和受精作用。重點(diǎn)：講授染色質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目，染色體畸變的類型和所造成的遺傳效應(yīng)。有絲分裂和減數(shù)分裂的異同和意義。難點(diǎn)： 染色體畸變的類型和所造成的遺傳效應(yīng)教學(xué)要求：簡單介紹細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂，高等動物配子的形成和受精作用；詳細(xì)介紹染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目以及畸變類型；深入講解基因、染色體與染色質(zhì)之間的關(guān)系。第五章 遺傳的基本規(guī)律 （4學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) 孟德爾定律；第二節(jié) 連鎖交換定律；第三節(jié) 伴性遺傳和性別決定。要點(diǎn)：本章將講述遺傳學(xué)的三大基本規(guī)律、伴性遺傳原理和性別決定。重點(diǎn)：講授連鎖交換規(guī)律和伴性遺

6、傳，伴性遺傳原理在養(yǎng)禽業(yè)中的應(yīng)用也是本章的要點(diǎn)。難點(diǎn)：基因定位與連鎖遺傳圖教學(xué)要求：簡單回顧孟德爾遺傳定律；詳細(xì)講解連鎖交換定律、三點(diǎn)測交計算重組率以及伴性遺傳；舉例說明伴性遺傳原理在養(yǎng)禽業(yè)中的實際應(yīng)用。第六章 孟德爾定律的擴(kuò)展和非孟德爾遺傳 （4學(xué)時） 內(nèi)容：第一節(jié) 孟德爾定律的擴(kuò)展；第二節(jié) 非孟德爾遺傳。要點(diǎn)：本章將講述分離定律、自由組合定律的補(bǔ)充和發(fā)展，簡單介紹四種非孟德爾現(xiàn)象。重點(diǎn)：講授自由組合定律的補(bǔ)充和發(fā)展。難點(diǎn)：非孟德爾遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理教學(xué)要求：舉例講解孟德爾定律擴(kuò)展類型；系統(tǒng)介紹非孟德爾遺傳現(xiàn)象以及人們對其產(chǎn)生機(jī)制的研究，并對相關(guān)科學(xué)前沿研究進(jìn)行簡單介紹。第七章 群體遺傳學(xué)基

7、礎(chǔ)（6學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié) 群體的基因型頻率與基因頻率；第二節(jié) 群體的平衡定律；第三節(jié) 影響群體基因頻率的因素。要點(diǎn)：本章講述基因型頻率與基因頻率；平衡定律：常染色體基因與性染色體基因平衡的到達(dá)；影響群體基因頻率的因素：突變、選擇、漂變、遷移。重點(diǎn)：講授基本概念、計算方法和應(yīng)用實例。難點(diǎn)：講述HardyWeinberg定律的生物學(xué)和數(shù)學(xué)的證明。教學(xué)要求：掌握群體的遺傳結(jié)構(gòu)及其影響因素，掌握HardyWeinberg定律以及假設(shè)條件。第八章 數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)（6學(xué)時）內(nèi)容：第一節(jié) 性狀的分類；第二節(jié) 數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)；第三節(jié) 數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學(xué)方法；第四節(jié) 遺傳參數(shù)；第五節(jié) 數(shù)量性狀基因座(

8、QTL)。要點(diǎn)：本章講述數(shù)量性狀的概念；數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)，多基因?qū)W說，對數(shù)量性狀遺傳的新認(rèn)識；數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學(xué)方法：表型值與方差的剖分；遺傳參數(shù)的估計：重復(fù)力、遺傳力、遺傳相關(guān)的計算和應(yīng)用；數(shù)量性狀基因座（QTL）：QTL的檢測方法，QTL的性質(zhì)，QTL的應(yīng)用，已知幾種家畜的QTL。重點(diǎn)：理解數(shù)量性狀的遺傳特性，以及三大遺傳參數(shù)，即重復(fù)力、遺傳力和遺傳相關(guān)，特別是從不同的側(cè)面對遺傳力的理解難點(diǎn)：三大遺傳參數(shù)的估計原理和估計方法。教學(xué)要求：要求學(xué)生掌握數(shù)量性狀的遺傳特性以及分析方法，掌握遺傳參數(shù)的估計原理，了解其估計方法，以及在遺傳育種中的應(yīng)用。四、使用教材或主要參考書：（教材名稱、主

9、編人、出版社、出版時間及版次）教材：動物遺傳學(xué)，吳常信主編，高等教育出版社，2009年，第一版執(zhí)筆人：鄧學(xué)梅 方美英 付金鑾 吳克亮審定人：吳常信 2011年6月9日制定Animal Genetics1. Basic informationCourse code: 04110121Total teaching hours: _40_, among which_38 hours for lectures, 0 hours for experiments, 0 hours for on-line teaching, 2 hours for discussion. Credits: 2.5Type

10、of the course: CompulsoryTeaching terms: Spring SemesterOwner of the course: Department of Animal Genetics， Breeding & Reproduction, College of Animal Science & Technology) Majors applicable: Compulsory for Animal Science Prerequisites: Animal Biochemistry and BiostatisticsPerson in charge of the co

11、urse: Changxin Wu, Xuemei Deng, Meiying Fang, Jinluan Fu and Keliang Wu 2. Course description is a required course forstudents in animal science. Topics will cover basic principle and application of molecular genetics, cytogenetics, population and quantitative genetics. It is the core class for cont

12、inuous studying in specific basic genetic areas and working on application of animal breeding. 3. Design of each teaching sectionIntroductionBasic concepts on genetics, development history of genetics, and novel discovery on genetics will be introduced in this section. Chapter 1 The Genetic Material

13、Context: 1.1 The Search for the Genetic Material 1.2 The Structure of Nucleic Acid 1.3 Gene and Structure of Eukaryotic GeneThis chapter is devoted to molecular base of genetic material, structure of DNA, RNA and eukaryotic gene. The chapter will emphasize on historical process of searching for gene

14、tic material, the chemical component and structure of DNA and RNA, the evolution of gene concept, and the structure of eukaryotic gene.Chapter 2 Transmission of Genetic InformationContext: 2.1 DNA Replication 2.2 Transcription 2.3 Translation2.4 Regulation of Gene expressionThis chapter is devoted t

15、o the process of DNA replication, transcription and translation, and the regulations happen through all the processes. The chapter will emphasize on enzymes involved in replication, transcription and translation, and the interaction of protein and DNA or RNA structures to present models of gene func

16、tion regulation.Chapter 3 Variations of Genetic MaterialContext: 3.1 Gene Mutation 3.2 Genetic Polymorphism 3.3 Gene MappingThis chapter is devoted to molecular principle of gene mutation, basic principle and application of genetic marker, and basic principle of gene mapping. The chapter will emphas

17、ize on the relationship between gene mutation and the subsequent gene function variation, genetic marker and its application in genetic research and animal breeding practice.Chapter 4 Chromosome and cell divisionContext: 4.1 Chromosome 4.2 Chromosome Aberration 4.3 Cell DivisionThis chapter is devot

18、ed to cell structure, chromatin, chromosome, chromosome aberration, cell mitosis and meiosis, the gametogenesis and fertilization. The chapter will emphasize on the chemical component and structure of chromatin, the structure and number of chromosome, the type of chromosome aberration and its influe

19、nce on genetics. The function of cell mitosis and meiosis are elucidated, and their comparison is also described in this chapter.Chapter 5 Genetic basic lawsContext: 5.1 Mendels Law 5.2 Law of linkage and crossover 5.3 Sex-linkage and sex determinationThis chapter is devoted to the three basic genet

20、ic laws, sex-linkage and sex determination. This chapter will emphasize on the law of linkage and crossover as well as sex-linkage. The application of sex-linkage in poultry industry is also important knowledge in this chapter.Chapter 6 Development of Mendelian law and non-Mendelian inheritanceConte

21、xt: 6.1 Development of Mendelian laws 6.2 non-Mendelian inheritancesThis chapter mainly focuses on the development of the law of segregation and the law of independent assortment. We also give brief introduction for four different types of non-Mendelian inheritance.The chapter will emphasize on the

22、development of the law of independent assortment.Chapter 7 population geneticsContext: 7.1 Frequencies of genes and genotypes7.2 HardyWeinberg law7.3 Changes of gene frequencyThe main contents of population genetics are: (1) the concept of frequencies of genes and genotypes. (2) HardyWeinberg law. (3) equilibrium of genes in autochroms and sex-chromsome. (4) the factors to change the equilibrium of popu