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第一章绪论
遗传学是研究生物遗传与变异的学科,是生命科学中一门体系完整、发展迅速的理论学科,同时也是一门紧密联系实际的应用科学,在探索生命的本质、推动生命科学的发展中起到了重要作用和核心作用。
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●1.1第一节 遗传学研究的对象与任务
遗传学的基本概念:遗传学、遗传、变异,遗传与变异的关系。 遗传学研究内容与任务:研究什么是遗传物质(组成、结构、性质),遗传物质如何传递,遗传信息功能如何实现(过程、规律),指导:育种实践,防治遗传病,造福人类,回答生命起源、生物进化、种群变化、物种形成等重大的理论问题。
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●1.2第二、三节 遗传学的诞生和发展、遗传学的应用
遗传学的发展经历了:孕育期(1900年前),经典遗传学时期(1900-1910,标志事件是孟德尔定律的再现,孟德尔遗传学之父),细胞遗传学时期(1910-1940),生化遗传学时期(1940-1953),分子遗传学时期(1953-至今,DNA双螺旋结构提出),组学时代(人类基因组计划-至今)。 中国遗传学的发展,起步晚、底子薄,但是现在有许多方面取得举世瞩目的成就。 遗传学作为一门发展迅速、拥有完整的理论体系和潜力巨大的高科技技术,与工农业生产实践结合紧密的学科,在工业、农业、医学以及国防现代化建设方面起着重要的作用。
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第二章遗传的物质基础
主要介绍了染色体的结构特点、细胞分裂的类型、高等动植物配子的形成与染色体周史,详细的介绍了核酸是遗传物质的三个经典实验。
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●2.1第一节 染色体的结构
主要介绍了染色体与染色质、染色体的形态与结构、染色体的数目与大小、染色体的分子结构、特殊类型的染色体等。
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●2.2第二节 细胞分裂
主要介绍了细胞的3种分裂方式:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂及其相应特征。
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●2.3第三节 配子的形成和染色体周史
主要介绍了高等动、植物的配子发生与染色体周史。
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●2.4第四节 核酸是遗传物质
主要介绍了证明核酸是遗传物质的3个经典实验。
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第三章孟德尔定律
以孟德尔的植物杂交试验为线索,详细介绍了孟德尔遗传定律的发现过程,阐述了一对遗传因子、两对及两对以上遗传因子的遗传规律和特点,揭示了分离定律、自由组合定律的实质和普遍性。同时,对基因与环境相互作用的关系、等位基因及非等位基因间的相互作用类型和机制进行了讨论,另外,还介绍了统计学原理在遗传学研究中的应用。
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●3.1第一节 遗传的分离和自由组合定律
主要介绍了孟德尔的分离和自由组合定律、验证方法、实现经典分离比需要的条件、有何应用及意义等。
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●3.2第二节 孟德尔定律的扩展
主要讲解了环境影响和基因的表型效应,等位基因的相互作用,致死基因,复等位基因,非等位基因的相互作用,基因的一因多效和多因一效等内容。
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●3.3第三节 遗传学数据的统计和分析
主要讲解了概率的定义、概率定理,二项式展开及通式,卡方检验法等数理统计方法及其在遗传学分析中的应用。
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第四章连锁遗传与基因定位
主要介绍了连锁与交换定律的发现过程和位于一对同源染色体上的多个非等位基因的遗传规律和特点,举例阐述了连锁与交换定律在生产实践中的意义和遗传学研究方面的理论意义。同时,对真菌类的粗糙链孢霉的四分子分析、着丝粒作图进行了阐述。
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●4.1第一节 连锁与交换
连锁交换现象的发现及摩尔根的研究工作。
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●4.2第二节 交换值及其测定
交换值的概念及测定方法。
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●4.3第三节 基因定位与连锁遗传图
主要讲解了三点测交基因定位的基本方法。
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●4.4第四节 真菌类的连锁与交换
主要讲解了真菌遗传分析的特点、着丝粒作图和连锁分析。
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第五章性别决定与伴性遗传
主要介绍了生物性别决定的研究历史、性别决定研究的意义和伴性遗传现象的发现过程,较详细地论述了性染色体决定性别、染色体倍性决定性别、基因决定性别的机制;阐述了性别分化的分子基础、性别分化与激素和环境的关系;运用动植物实例讨论了伴性遗传的遗传特征以及伴性遗传在农业生产实践中的应用。
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●5.1第一节 性别决定
主要介绍了性别决定的类型:哺乳动物XY型,飞禽类ZW型,果蝇的性指数,单基因与多基因等性别决定机制等。
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●5.2第二节 性别分化
主要介绍了性别分化的意义,性腺的分化与发育,激素对性别分化的影响,环境对性别分化的影响,性别分化的分子基础。
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●5.3第三节 伴性遗传
主要介绍X连锁显、隐性遗传、鸟类的伴性遗传的特点,从性遗传和限性遗传等。
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第六章数量性状遗传
主要介绍了数量性状的概念、特点、遗传方式,以及与质量性状的关系;多基因假说、基因的数量效应;数量性状遗传的基本统计方法:平均数、方差、标准差;遗传力的估算:广义遗传力和狭义遗传力;近亲繁殖和杂种优势:近交、近交系数的计算、杂种优势的理论、假说和应用等。同时,也介绍了我国科学家在此领域作出的突出成就。
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●6.1第一部分 数量性状的遗传特征与多基因假说
主要介绍了数量性状的遗传特征及多基因假说。
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●6.2第二部分 数量遗传研究方法、遗传率估算、近亲繁殖与杂种优势
第二部分主要介绍了数量遗传研究方法、遗传率估算、近亲繁殖与杂种优势。
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第七章群体遗传与进化
主要介绍了群体遗传的基本概念和孟德尔群体中基因频率与基因型频率的计算方法;阐述了基因频率与基因型频率的关系及突变、选择、迁移、遗传漂变等因素对基因频率以及对群体遗传平衡的影响;讨论了物种形成的机制和方式、达尔文的自然选择学说、分子进化的中性学说、群体的遗传变异规律及其演变趋。
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●7.1第一部分 群体的遗传组成、群体的遗传平衡定律
主要介绍了群体的遗传组成、群体的遗传平衡定律。
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●7.2第三、四节 改变基因平衡的因素、物种的形成
主要介绍了改变群体平衡的主要因素:突变、选择、遗传漂变和迁移;同时介绍物种进化和物种形成的有关理论。
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第八章细胞质遗传
主要介绍了细胞质遗传的发现、细胞质遗传的特点和机制、细胞质遗传的普遍性;阐述了细胞质遗传的分子基础和细胞质基因组的特征、细胞质与细胞核的相互作用机制、细胞质遗传特点和植物雄性不育的特征等;同时,对母性影响的原因和机制、植物雄性不育理论及细胞质遗传理论在农业生产实践中的应用也展开了论述和讨论。
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●8.1第一部分
主要包括,第一节细胞质遗传的概念和特点,第二节母性影响。
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●8.2第二部分
主要包括,第三节细胞质遗传,第四节共生体和质粒决定的染色体外遗传,第五节植物雄性不育的类型及遗传机理。
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第九章染色体畸变
染色体是遗传物质的主要载体,生物体内外环境条件的影响有可能引起染色体结构和数目的变化,染色体结构或数目的变化成为染色体畸变。结构变异包括缺失、重复、倒位和易位,均有染色体的断裂引起;数目变异包括整倍体变异和非整倍体变异。
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●9.1第一节 染色体结构的变异
染色体形态结构的变化称为染色体结构变异,通常由染色体断裂引起,包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。
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●9.2第二节 染色体数目变异
每种生物都有各自恒定的染色体数目,在内外环境因素的影响下,染色体数目发生变化,也能导致生物遗传性状的改变。包括以染色体组数目增减产生的整倍体变异和以个别染色体数目增减产生的非整倍体变异。
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第十章基因突变
基因突变是DNA复制错误、化学损伤以及辐射、化学诱变及等引起的DNA分子碱基序列的改变,其本质是碱基的替换、增添或缺失。突变是基因的主要功能之一,其结果是从一个基因变成它的等位基因,继而能产生新的基因型。针对各种因素造成的DNA损伤,细胞具有多种相应的修复系统,以保证遗传信息传递的稳定型和精确性。
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●10.1第一节 基因突变的类型和特点
]突变引起的表型改变是多种多样的,如形态突变、致死突变、条件致死突变、生化突变、丧失功能突变、获得功能突变等,各种突变类型之间并无绝对的界限,而是相互交叉的。基因突变一般具有稀有性、随机性、多方向性、可逆性、有害性与有利性。
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●10.2第二节 基因突变的检出
查看基因突变,主要就是检出能产生新的表型效应的不同等位基因。测定和检出突变的方法常因不同生物,检测方法也不同。主要介绍真菌、二倍体生物、果蝇以及人类基因突变的检出方法。
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●10.3第三节 基因突变的分子机制
基因突变可以自然发生,也可以诱导产生。诱发突变是人们有意识地利用物理、化学因素和生物因素处理而引起的突变。虽然DNA复制是一个非常精准的过程,但仍会出现差错,碱基的互变异构和移码突变导致DNA复制错误。能够诱发突变的理化条件称为诱变因素诱变剂。可分为物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂,其诱变机制各不相同。
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●10.4第四节 基因突变的修复
作为遗传物质,DNA必须具备高度的遗传稳定性,但是由于生物体内外环境等因素都可造成DNA损伤,在长期的进化过程中,生物体或细胞自身形成了各种修复机制来消除这些威胁,依据机制的不同,可将修复系统分为:直接修复、切除修复、重组修复、SOS修复。
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第十一章遗传重组
本章介绍了同源重组、位点特异性重组、转座和异常重组四种遗传重组类型,重点对同源重组的分子机制,原核生物和真核生物转座子、转座的机制和遗传效应等作了讲述。
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●11.1第一节 同源重组
主要介绍了遗传重组的类型及异同点,详细介绍了同源重组分子机制。
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●11.2第二节 转座
详细介绍转座的发现及其类型与机理。。
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第十二章细菌和病毒的遗传分析
细菌和病毒,不进行典型的有丝分裂和减数分裂,其染色体传递方式和重组方式与真核生物不尽相同。本章首先介绍细菌和病毒的遗传组成和各种各样的突变类型,论述了细菌遗传物质的传递形式和基因重组的类型机制,以及基因重组的特点,同时,论述了噬菌体的生活周期、基因组的特点,以及遗传作图的原理、作图的方法等。
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●12.1第一节 细菌和病毒的突变型
细菌一般有三种突变类型,抗生素抗性突变型、营养缺陷型、碳源突变型。噬菌体的突变类型有快速溶菌突变型、宿主范围突变型、条件致死突变型。
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●12.2第二节 细菌的遗传与作图
细菌之间遗传物质转移的方式主要有四种:接合、转化、转导和性导。它们的共同之处在于基因转移导致遗传重组,差异之处是获取外源DNA的方式不同:接合需要直接接触,转化需要裸露的DNA,转导需要噬菌体作为媒介。
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●12.3第三节 噬菌体的遗传与作图
噬菌体的基因重组与细菌不同,与真核生物的重组十分相似,也是采用两点测交和三点测交的方法计算重组值。但也有自身的特点。
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第十三章基因的表达调控
主要介绍了基因表达调控的基本原理,阐述了原核生物基因表达调控与真核生物基因表达调控的特点、规律及参与的各种元件。对原核生物的乳糖操纵子的结构、调控方式、作用机理及基因突变对操纵子活动的影响等作了详细介绍。对真核生物在DNA水平、转录水平调控的机制和方式也作了详细的论述。
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●13.1第一节 基因表达调控(1)
主要介绍了基因表达调控的基本原理。对原核生物的乳糖操纵子的调控机制作了详细介绍。
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●13.2第一节 基因表达调控(2)
对真核生物转录水平的调控机制作了详细讲述。
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第十四章基因的结构与功能
主要介绍了基因的概念发展、基因的结构与功能。
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●14.1基因的结构与功能
主要介绍了基因的概念发展、基因的结构与功能。
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第十五章基因工程和基因组学
主要介绍了基因工程的概念,诞生、方法技术步骤以及在生产实践中的应用;同时介绍了基因组学的概念、内容、研究方法等。
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●15.1第一节 基因工程概述
主要介绍了基因工程的基本概念、发展简史、基本步骤及应用。
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●15.2第二节 基因组学概述
主要介绍了基因组学的基本概念及分类,简要介绍人类基因组计划。
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第十六章表观遗传学
主要介绍了表观遗传学的发展简史、基本概念、基本特征、研究内容及其研究意义。
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●16.1表观遗传学
主要介绍了表观遗传学的发展简史、基本概念、基本特征、研究内容及其研究意义。