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绪章绪论
本章主要介绍遗传学研究的对象与任务、遗传学的发展史及遗传学的主要作用。遗传学是研究生物遗传与变异的科学,遗传、变异、选择是物种进化和新品种选育的三大要素。遗传学研究的任务是阐明遗传和变异的现象与规律,探索遗传和变异的原因及其物质基础,进一步指导动植物和微生物的育种实践,防治遗传疾病,提高医学水平,造福人类。遗传学的发展史主要包括遗传学的建立和现代遗传学的发展,介绍每个阶段主要遗传学家的重要贡献。遗传学在科学和生产发展中的作用主要有:研究生命的本质、提供生物进化的理论基础,指导育种实践,预防、诊断、治疗遗传疾病。
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●0.1遗传学研究的对象和任务
遗传学的研究对象和任务:遗传学是研究生物遗传与变异的科学,遗传、变异、选择是物种进化和新品种选育的三大要素。遗传学研究的任务是阐明遗传和变异的现象与规律,探索遗传和变异的原因及其物质基础,进一步指导动植物和微生物的育种实践,防治遗传疾病,提高医学水平,造福人类。
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●0.2遗传学的发展简史和重要作用
遗传学的发展史:主要介绍遗传学的建立和现代遗传学的发展,介绍每个阶段主要遗传学家的重要贡献。遗传学在科学和生产发展中的作用主要有:研究生命的本质、提供生物进化的理论基础,指导育种实践,预防、诊断、治疗遗传疾病。
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第一章遗传的细胞学基础
本章介绍原核细胞和真核细胞的结构和功能,遗传物质的分布;染色质和染色体的概念;染色体的形态特征与类别,染色质和染色体的基本结构,染色体的数目,核型分析。讲解细胞的分裂方式、细胞周期、有丝分裂和减数分裂的过程及遗传学意义,生物的生殖方式、动植物雌雄配子的形成与受精、直感现象、无融合生殖。介绍生活周期和世代交替的概念以及低等植物、高等植物和高等动物的生活周期。
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●1.1细胞的结构和功能
细胞的结构和功能:简单回顾了细胞的概念、原核细胞及真核细胞的组成。
教学目的:了解细胞的概念、原核细胞及真核细胞的组成。 -
●1.2染色体
主要介绍了染色质和染色体、同源染色体、非同源染色体及核型分析的的概念;染色体的形态特征、大小、类别、 染色质的基本结构、染色体的结构模型以及常见生物染色体数目。
教学目的:掌握相关的概念及染色体的形态特征、大小、类别、 染色质的基本结构、染色体的结构模型以及常见生物染色体数目。 -
●1.3细胞分裂和细胞周期
细胞分裂和细胞周期:主要介绍了细胞周期包括间期、分裂期;有丝分裂和减数分裂过程及遗传学意义。
教学目的:掌握间期、分裂期及有丝分裂和减数分裂过程及遗传学意义。 -
●1.4配子形成和受精
配子形成和受精:主要介绍了生物的生殖方式、动植物雌雄配子的形成、受精、直感现象的相关概念及无融合生殖的概念和种类。
教学目的:熟悉生物的生殖方式、动植物雌雄配子的形成、受精、直感现象的相关概念及无融合生殖的概念和种类。 -
●1.5生活周期
细胞周期:介绍了生活周期和世代交替概念以及低等植物、高等植物和高等动物的生活周期。
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第二章遗传物质的分子基础
本章主要介绍DNA是主要遗传物质的间接证据和直接证据(如细菌的转化、噬菌体的侵染与繁殖、烟草花叶病毒的感染与繁殖)、DNA和RNA的化学结构及其分布、DNA/RNA合成的一般特点、原核生物和真核生物DNA/RNA合成的特点及区别;遗传密码的概念及其特征、蛋白质的合成及中心法则。
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●2.1DNA是主要遗传物质
DNA是主要遗传物质:主要介绍DNA是遗传物质的直接证据(细菌的转化、噬菌体的侵染与繁殖、烟草花叶病毒的感染与繁殖)和间接证据。
教学目的:熟悉DNA是主要遗传物质的直接证据和间接证据。 -
●2.2DNA和RNA的化学结构
DNA和RNA的化学结构:主要介绍DNA和RNA化学结构及其分布(包括DNA和RNA的碱基组成、核糖类型等)。
教学目的:掌握DNA和RNA的分子结构及其异同。 -
●2.3DNA的复制
DNA的复制:主要介绍DNA复制的4个一般特点、原核生物和真核生物DNA合成特点及其主要区别、以及RNA病毒中RNA的自我复制。 教学目的:掌握DNA复制的4个一般特点、原核生物和真核生物DNA合成特点及其主要区别;了解RNA的自我复制。
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●2.4RNA的转录及加工
RNA的转录及加工:主要介绍了RNA的种类及RNA合成的一般特点、原核生物和真核生物RNA的合成的特点及其不同点。
教学目的:掌握RNA的种类、RNA合成的一般特点、原核生物RNA合成的特点及真核生物RNA合成的特点、原核生物和真核生物RNA合成的异同。 -
●2.5遗传密码与蛋白质的翻译
遗传密码与蛋白质的翻译:主要介绍了遗传密码及其特征、蛋白质的合成过程、中心法则及其发展。
教学目的:掌握遗传密码及其特征、蛋白质的合成过程、中心法则及其发展的内容。
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第三章 孟德尔遗传
章简介:本章主要介绍遗传学两大遗传定律分离规律和独立分配规律及孟德尔规律的扩展。主要包括性状分离现象、分离规律的解释、验证和应用;独立分配规律的解释、验证及其应用;孟德尔规律的扩展主要介绍显隐性关系的相对性(完全显性、共显性、镶嵌显性)、复等位基因、致死基因和基因互作(互补作用、积加作用、重叠作用、显性上位作用、隐性上位作用和抑制作用)、以及多因一效和一因多效。
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●3.1分离规律
分离规律:主要介绍孟德尔的豌豆杂交试验、性状分离及相关概念、分离规律的解释、表现型和基因型、分离规律的验证(测交法、自交法及F1花粉鉴定法)及分离规律的应用。
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●3.2独立分配规律
独立分配规律:主要介绍两对相对性状的遗传及其分离比、独立分配规律的解释、独立分配规律的验证、多对基因的遗传规律、X2测验及简单应用、独立分配规律的应用。
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●3.3孟德尔规律的扩展
孟德尔规律的扩展:主要介绍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)、复等位基因、致死基因和基因互作(互补作用、积加作用、重叠作用、显性上位作用、隐性上位作用和抑制作用)、以及多因一效和一因多效。
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第四章连锁遗传和性连锁
主要介绍连锁和交换的相关概念、连锁遗传的发现、解释及验证、交换发生的机制;交换值的概念及其测定方法(测交法、自交法);基因定位的方法(两点测验、三点测验)与连锁遗传图;真菌类的连锁与交换;连锁遗传规律的应用;以及性别决定与性连锁。
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●4.1连锁与交换
连锁与交换:主要介绍连锁和交换的相关概念、连锁遗传的发现、解释及验证、完全连锁和不完全连锁的概念及表现、以及交换发生的机制。
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●4.2交换值及其测定
交换值及其测定:主要介绍交换值和重组率的概念与计算、交换值的测定方法(测交法、自交法)及相关概念。
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●4.3基因定位与连锁遗传图
基因定位与连锁遗传图:主要介绍基因定位(两点测验、三点测验)、干扰和符合、连锁遗传图的概念与绘制、连锁群概念。
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●4.4真菌类的连锁与交换
真菌类的连锁与交换:主要介绍红色面包霉四分子分析和着丝点作图。
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●4.5连锁遗传规律的应用
连锁遗传规律的应用:主要介绍连锁遗传规律在生产实践中的两方面的应用。
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●4.6性别决定与性连锁
性别决定与性连锁:主要介绍性染色体、性别决定方式及其影响因素、性连锁、限性遗传、从性遗传的概念与关系或区别、性连锁的表现及其应用。
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第五章基因突变
本章主要介绍基因突变的概念和意义、基因突变的一般特征(重演性、可逆性、多方向性、有害和有利性、平行性)、基因突变与性状表现、基因突变的鉴定(微生物基因突变的鉴定、植物基因突变的鉴定、动物基因突变的鉴定)、基因突变的分子机制(基因突变的方式、基因突变的防护机制及DNA修复与差错)、以及基因突变的诱发。
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●5.1基因突变的概念与意义
基因突变的概念与意义:主要介绍基因突变的概念和意义。
教学目的:熟悉基因突变的概念和意义。 -
●5.2基因突变的一般特征
基因突变的一般特征:基因突变的一般特征重演性、可逆性、多方向性、有害和有利性和平行性。
教学目的:掌握基因突变的一般特征。 -
●5.3基因突变与性状表现
基因突变与性状表现:主要介绍基因突变的性状变异类型、显性突变和隐性突变的表现、体细胞突变与性细胞突变的表现、大突变和微突变。
教学目的:熟悉基因突变的几种性状变异类型、显性突变和隐性突变的表现特点、体细胞突变与性细胞突变的概念及特征、大突变和微突变的概念及特征。 -
●5.4基因突变的鉴定
基因突变的鉴定:主要介绍微生物基因突变的鉴定、植物基因突变的鉴定、动物基因突变的鉴定。
教学目的:掌握微生物基因突变的鉴定、植物基因突变的鉴定、动物基因突变的鉴定。 -
●5.5基因突变的分子机制
基因突变的分子机制:主要介绍基因突变的方式、突变的防护机制、DNA修复与差错。
教学目的:掌握基因突变的方式、突变的防护机制、DNA修复与差错。 -
●5.6基因突变的诱发
基因突变的诱发:主要介绍物理诱变和化学诱变。
教学目的:熟悉基因突变的诱发:物理诱变和化学诱变。
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第六章染色体结构变异
本章主要介绍染色体结构变异的四种类型缺失、重复、倒位和易位。包括缺失的类型、细胞学鉴定、遗传效应;重复的类型、细胞学鉴定、遗传效应;倒位的类型、细胞学鉴定、遗传效应;易位的类型、细胞学鉴定、遗传效应;以及染色体结构变异的诱发及其应用。
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●6.1缺失
缺失:主要介绍缺失的类型及形成、细胞学鉴定及其遗传效应。
教学目的:掌握缺失的类型、细胞学鉴定及遗传效应。 -
●6.2重复
重复:主要介绍重复类型及形成、细胞学鉴定及其遗传效应。
教学目的:掌握重复类型、细胞学鉴定、遗传效应。 -
●6.3倒位
倒位:主要介绍倒位的类型及形成、细胞学鉴定、遗传效应。
教学目的:掌握倒位的类型、细胞学鉴定、遗传效应。 -
●6.4易位
易位:主要介绍易位类型及形成、细胞学鉴定、遗传效应。
教学目的:掌握易位的类型、细胞学鉴定、遗传效应。 -
●6.5染色体结构变异的诱发
染色体结构变异的诱发:主要介绍染色体结构变异的主要诱变方式物理因素诱变和化学因素诱变。
教学目的:了解物理因素诱变和化学因素诱变。 -
●6.6染色体结构变异的应用
染色体结构变异的应用:主要介绍染色体结构变异6个方面的应用。
教学目的:了解染色体结构变异6个方面的应用。
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第七章染色体数目变异
主要介绍染色体数目变异类型:整倍体和非整倍体。主要包括染色体组(基因组)的概念和特征、染色体基数、整倍体的概念和类型及各类型的概念和形成、非整倍体的概念和类型及各类型的概念和染色体组成;同源多倍体和异源多倍体的形态特征、染色体联会及基因分离及多倍体的应用、单倍体的特征及作用;亚倍体单体和缺体的表现特征及应用、超倍体三体、四体的表现及其基因分离;以及非整倍体的应用。
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●7.1染色体数目变异类型
染色体数目变异类型:主要介绍染色体组(基因组)的概念和特征、染色体基数、整倍体的概念和类型及各类型的概念和形成、非整倍体的概念和类型及各类型的概念和染色体组成。
教学目的:掌握染色体组(基因组)的概念和特征、染色体基数、整倍体的概念和类型及各类型的概念和形成、非整倍体的概念和类型及各类型的概念和染色体组成。 -
●7.2整倍体
整倍体:主要介绍同源多倍体和异源多倍体的形态特征、染色体联会及基因分离及多倍体的应用、单倍体的特征及作用。
教学目的:掌握同源多倍体和异源多倍体的形态特征、染色体联会及基因分离及多倍体的应用、单倍体的特征及作用。 -
●7.3非整倍体
非整倍体:主要介绍亚倍体单体和缺体的表现特征及应用、超倍体三体、四体的表现及其基因分离;以及非整倍体的应用。
教学目的:掌握亚倍体单体和缺体的表现特征及应用、超倍体三体、四体的表现及其基因分离;以及非整倍体的应用。
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第八章数量性状的遗传
主要介绍数量性状的特征、数量性状与质量性状的区别、数量性状遗传研究的基本统计方法(平均数、方差、标准差)、数量性状的遗传模型和方差分析、遗传率的估算及其应用(遗传率的概念、计算公式及其应用)及数量性状基因座(QTL定位的原理、步骤、QTL定位的统计方法及其应用)。
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●8.1数量性状的特征
数量性状的特征:主要介绍数量性状概念、特征、数量性状与质量性状的区别、多基因假说、超亲遗传。
教学目的:掌握数量性状的特征。 -
●8.2数量性状遗传研究的基本统计方法
数量性状遗传研究的基本统计方法:主要介绍数量性状遗传研究的基本统计方法(平均数、方差、标准差的概念及计算方法)。
教学目的:掌握数量性状遗传研究的基本统计方法。 -
●8.3数量性状的遗传模型和方差分析
数量性状的遗传模型和方差分析:主要介绍数量性状的遗传模型及几种常用群体的方差分析。
教学目的:掌握数量性状的遗传模型和方差分析。 -
●8.4遗传率的估算及其应用
遗传率的估算及其应用:主要介绍遗传率的概念、计算公式及其应用。
教学目的:掌握遗传率的估算及其应用。 -
●8.5数量性状基因座
数量性状基因座:QTL定位的原理、步骤、QTL定位的统计方法及其应用。
教学目的:熟悉数量性状基因座。
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第九章近亲繁殖和杂种优势
本章主要介绍近亲繁殖的概念、自交和回交的遗传效应、纯系学说及其发展、杂种优势的概念及表示方法、杂种优势表现类型、表现特点及其理论、杂种优势在育种上的利用及杂种优势的固定。
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●9.1近亲繁殖及其遗传效应
近亲繁殖及其遗传效应: 主要介绍近亲繁殖的概念、自交和回交的遗传效应。
教学目的:掌握近亲繁殖的概念及自交和回交的遗传效应。 -
●9.2纯系学说
纯系学说: 主要介绍纯系学说及其发展。
教学目的:熟悉纯系学说及其发展。 -
●9.3 杂种优势
杂种优势: 主要介绍杂种优势的概念及表示方法、杂种优势表现类型、杂种优势的表现特点及其理论。
教学目的:掌握杂种优势的概念及表示方法、杂种优势表现类型、杂种优势的表现特点及其理论。 -
●9.4近亲繁殖与杂种优势的利用
近亲繁殖与杂种优势的利用: 主要介绍杂种优势在育种上的利用及杂种优势的固定。
教学目的:了解近亲繁殖与杂种优势在育种上的利用。
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第十章细菌和病毒的遗传
本章主要介绍细菌和病毒的特点;噬菌体的结构及噬菌体的基因重组与作图;细菌的遗传分析,即转化的概念与过程、转化和基因重组作图、接合的概念与过程、U型管实验、F因子及其存在状态、中断杂交试验及染色体作图、性导的概念与过程、性导的作用、转导的概念与过程、利用普遍性转导进行染色体作图。
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●10.1细菌和病毒的特点
细菌和病毒的特点:主要介绍细菌的特点及培养技术、病毒的特点及种类、细菌和病毒在遗传研究中的优越性及细菌和病毒的拟有性过程。
教学目的:熟悉细菌的特点及培养技术、病毒的特点及种类、细菌和病毒在遗传研究中的优越性及细菌和病毒的拟有性过程。 -
●10.2噬菌体的遗传分析
噬菌体的遗传分析:主要介绍噬菌体的结构及噬菌体的基因重组与作图。
教学目的:熟悉噬菌体的结构及噬菌体的基因重组与作图。 -
●10.3细菌的遗传分析
细菌的遗传分析:主要介绍细菌的遗传分析,即转化的概念与过程、转化和基因重组作图、接合的概念与过程、U型管实验、F因子及其存在状态、中断杂交试验及染色体作图、性导的概念与过程、性导的作用、转导的概念与过程、利用普遍性转导进行染色体作图。
教学目的:掌握细菌的遗传分析:转化、接合、性导、转导。
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第十一章细胞质遗传
本章主要介绍细胞质遗传的概念和特点;母性影响的概念及其表现;叶绿体遗传的表现和叶绿体基因组;线粒体遗传的表现和线粒体基因组;共生体和质粒决定的染色体外遗传;以及植物雄性不育的类别及其遗传特点、雄性不育性的发生机理和雄性不育性的利用。
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●11.1细胞质遗传的概念和特点
细胞质遗传的概念和特点:主要介绍细胞质遗传的概念和特点。
教学目的:掌握细胞质遗传的概念和特点。 -
●11.2母性影响
母性影响:主要介绍母性影响的概念、表现及其与母性遗传的区别。
教学目的:熟悉母性影响的概念、表现及其与母性遗传的区别。 -
●11.3叶绿体遗传
叶绿体遗传:主要介绍叶绿体遗传的表现和叶绿体基因组。
教学目的:掌握叶绿体遗传。 -
●11.4线粒体遗传
线粒体遗传:主要介绍线粒体遗传的表现和线粒体基因组。
教学目的:掌握线粒体遗传。 -
●11.5共生体和质粒决定的遗传
共生体和质粒决定的遗传:主要介绍共生体(卡巴粒)的遗传和质粒的遗传。
教学目的:熟悉共生体和质粒决定的染色体外遗传。 -
●11.6植物雄性不育的遗传
植物雄性不育的遗传:主要介绍植物雄性不育的类别及其遗传特点、雄性不育性的发生机理和雄性不育性的利用。
教学目的:掌握植物雄性不育的类别及其遗传特点和雄性不育性的利用,了解雄性不育性的发生机理。
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第十二章基因工程
本章主要介绍基因工程概念、特点、基本步骤;基因分离的工具酶、载体和基因分离的方法;外源基因的导入(重组DNA技术及植物遗传转化方法);转基因生物的检测与鉴定(分子检测和生物学性状鉴定);以及基因工程的应用及安全性评价。
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●12.1基因工程概述
基因工程概述:主要介绍基因工程概念、基因工程的特点及基因工程的基本步骤。
教学目的:熟悉基因工程的基本概念。 -
●12.2基因的分离
基因的分离:主要介绍基因分离的工具酶、载体和基因分离的方法。
教学目的:掌握基因分离的工具酶、载体和基因分离的方法。 -
●12.3外源基因的导入
外源基因的导入:主要介绍重组DNA技术及植物遗传转化方法(农杆菌介导法、基因枪法)。
教学目的:熟悉DNA技术及植物遗传转化方法(农杆菌介导法、基因枪法)。 -
●12.4转基因生物的检测与鉴定
转基因生物的检测与鉴定:主要介绍转基因生物的检测与鉴定,包括分子检测和生物学性状鉴定。
教学目的:掌握转基因生物的检测与鉴定。 -
●12.5基因工程的应用及安全性评价
基因工程的应用及安全性评价:主要介绍基因工程的应用及安全性评价。
教学目的:熟悉基因工程的应用及其安全性评价
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第十三章基因组学
章简介:本章主要介绍基因组学概述:包括基因组学的概念、研究现状及发展趋势、基因组学的研究目标、基因组学的研究内容;基因组图谱的构建:包括遗传图谱和物理图谱的构建、基因组测序策略和基因组图谱的应用;生物信息学的概念、基因芯片及生物信息学的应用;蛋白质组学概念及研究内容、蛋白质的分离与鉴定及其相互作用研究。
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●13.1基因组学概述
基因组学概述:主要介绍基因组学的概念、研究现状及发展趋势、基因组学的研究目标、基因组学的研究内容。
教学目的:熟悉基因组学的概念、研究内容及发展。 -
●13.2基因组图谱的构建
基因组图谱的构建:主要介绍遗传图谱和物理图谱的构建、基因组测序策略和基因组图谱的应用。
教学目的:掌握基因组图谱的构建。 -
●13.3生物信息学
生物信息学:主要介绍生物信息学的概念、基因芯片及生物信息学的应用。
教学目的:熟悉生物信息学的概念、基因芯片及生物信息学的应用。 -
●13.4蛋白质组学
蛋白质组学:主要介绍蛋白质组学概念及研究内容、蛋白质的分离与鉴定及其相互作用研究。
教学目的:熟悉蛋白质组学概念及研究内容、蛋白质的分离与鉴定及其相互作用研究。
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第十四章基因表达的调控
主要介绍基因的概念与发展(经典遗传学和现代遗传学上基因的概念、基因分类、顺式测验、反式测验的概念及顺反测验)、原核生物的基因调控(转录水平的调控和翻译水平的调控、乳糖操纵元模型、色氨酸操纵元)、真核生物的基因调控(染色质水平调控、DNA水平的调控、转录水平的调控、翻译水平的调控和表观遗传学与基因调控)。
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●14.1基因的概念与发展
基因的概念与发展:主要介绍经典遗传学和现代遗传学上基因的概念、基因分类、顺式测验、反式测验的概念及顺反测验。
教学目的:掌握基因的概念及其发展。 -
●14.2原核生物的基因调控
原核生物的基因调控:主要介绍原核生物转录水平的调控和翻译水平的调控、乳糖操纵元模型、色氨酸操纵元。
教学目的:原核生物的基因表达与调控。 -
●14.3真核生物的基因调控
真核生物的基因调控:主要介绍真核生物在染色质水平调控、DNA水平的调控、转录水平的调控、翻译水平的调控,和表观遗传学与基因调控。
教学目的:掌握真核生物的基因表达与调控。
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第十五章遗传与发育
本章主要介绍细胞核和细胞质在个体发育中的作用;基因对个体发育的控制:即基因与个体发育的阶段性、基因与发育模式、基因与发育过程以及基因与植物花器官的发育;细胞的全能性。
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●15.1细胞核和细胞质在个体发育中的作用
细胞核和细胞质在个体发育中的作用:主要介绍细胞核和细胞质在个体发育中的作用。在个体发育过程中,细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的。
教学目的:了解细胞核与细胞质在个体发育中的作用。 -
●15.2基因对个体发育的控制
基因对个体发育的控制:主要介绍基因与个体发育的阶段性、基因与发育模式、基因与发育过程以及基因与植物花器官的发育。
教学目的:熟悉基因对个体发育的控制。 -
●15.3细胞的全能性
细胞的全能性:主要介绍细胞全能性的概念。
教学目的:熟悉细胞的全能性。
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第十六章群体遗传与进化
本章主要介绍群体的遗传平衡(哈迪-魏伯格定律的内容及发展);影响群体遗传平衡的因素(基因突变、选择、遗传漂变和迁移);生物进化学说及其发展;物种的形成(物种的概念及物种的)。
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●16.1群体的遗传平衡
群体的遗传平衡:主要介绍孟德尔群体和基因库的概念、基因频率和基因型频率的概念和计算、哈迪-魏伯格定律的内容及发展。
教学目的:掌握群体的遗传平衡。 -
●16.2影响群体遗传平衡的因素
影响群体遗传平衡的因素:主要介绍影响群体遗传平衡的因素:基因突变、选择、遗传漂变和迁移。
教学目的:掌握影响群体遗传平衡的因素。 -
●16.3生物进化学说及其发展
生物进化学说及其发展:主要介绍生物进化学说及分子水平的进化:DNA长度多态性、多基因家族及分子进化速率的概念、生物分子进化钟的速率。
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●16.4物种的形成
物种的形成:主要介绍物种的概念和物种形成的方式:渐变式(继承式和分化式)、爆发式。
教学目的:掌握物种的概念及物种的形成方式。