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水產(chǎn)動(dòng)物遺傳與育種學(xué)主講教師:謝光美四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院課程性質(zhì)與任務(wù):水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種學(xué)主要講授遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳的規(guī)律、育種理論、選擇原理與方法、育種規(guī)劃及其實(shí)施等內(nèi)容,其教學(xué)目標(biāo)是了解和掌握水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種的基本理論、原理和方法,正確運(yùn)用育種原理和方法改良現(xiàn)有水產(chǎn)動(dòng)物品種和培育新品種。本課程的教學(xué)目的:
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要求:掌握水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種的基本知識(shí)、基本原理、基本方法和基本技術(shù);了解國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)動(dòng)物品種改良和新品種(系)培育的動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì),了解新方法、新技術(shù)在育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景,了解制訂育種規(guī)劃、實(shí)施育種方案的基本原則,培養(yǎng)獨(dú)立分析處理育種資料的能力。
課程說(shuō)明教學(xué)參考書(shū)
考核說(shuō)明
1、考試形式:理論課(閉卷、筆試)
2、期末考試:卷面分?jǐn)?shù)為100分,占總成績(jī)的70%。
3、平時(shí)作業(yè)(20%)
4、平時(shí)表現(xiàn)和課堂提問(wèn)(10%)應(yīng)用遺傳學(xué)的方法,改變魚(yú)類(lèi)(生物)的遺傳物質(zhì),以培育出優(yōu)良品種,滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的過(guò)程。水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種人類(lèi)應(yīng)用魚(yú)類(lèi)遺傳學(xué)理論,指導(dǎo)魚(yú)類(lèi)(生物)育種實(shí)踐的有關(guān)科學(xué)體系。水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種學(xué)遺傳學(xué)育種學(xué)良種繁育學(xué)提供繁育材料鞏固育種成果指導(dǎo)育種實(shí)踐育種實(shí)踐中發(fā)展水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種學(xué)上篇第一章緒論第二章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)第三章孟德?tīng)栠z傳第四章連鎖遺傳和性連鎖第五章染色體變異第六章數(shù)量性狀遺傳目錄
第一章緒論第二章育種目標(biāo)和種質(zhì)資源第三章選擇育種第四章雜交育種第五章多倍體育種目錄第六章雌核發(fā)育與雄核發(fā)育第七章性別控制第八章轉(zhuǎn)基因技術(shù)第九章群體遺傳性能的保護(hù)下篇第一章緒論(上篇)第一節(jié)
遺傳學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容和任務(wù)第二節(jié)
遺傳學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展第三節(jié)
遺傳學(xué)研究的領(lǐng)域及分支第四節(jié)
遺傳學(xué)的應(yīng)用本章要求復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)遺傳學(xué)的定義遺傳學(xué)(Genetics):是研究生物遺傳和變異及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。具體說(shuō),是研究生物體遺傳物質(zhì)的組成、遺傳信息的傳遞及其表達(dá)的一門(mén)學(xué)科。遺傳與變異遺傳與變異是生物界最普遍、最基本兩個(gè)特征遺傳(heredity):指世代間相似的現(xiàn)象,即生物在世代傳遞過(guò)程中所能保持的各物種固有的特性不變;變異(variation):指生物子代與親代之間、子代個(gè)體之間存在的差異。遺傳與變異是矛盾對(duì)立統(tǒng)一的兩個(gè)方面遺傳是相對(duì)的、保守的;變異是絕對(duì)的、發(fā)展的沒(méi)有變異生物界就失去了進(jìn)化的源泉,遺傳就成了簡(jiǎn)單的重復(fù)沒(méi)有遺傳,變異就無(wú)法積累,變異就失去了意義,生物也就無(wú)法進(jìn)化和發(fā)展。遺傳、變異和選擇遺傳、變異和選擇是生物進(jìn)化和品種選育的三大因素生物進(jìn)化就是環(huán)境條件(選擇條件)對(duì)生物變異進(jìn)行自然選擇,在自然選擇中得以保存的變異傳遞給子代(遺傳),變異逐代積累導(dǎo)致物種演變,產(chǎn)生新物種動(dòng)、植物和微生物新品種選育(育種)實(shí)際上是一種人工進(jìn)化過(guò)程,只是以選擇強(qiáng)度更大的人工選擇代替了自然選擇,其選擇的條件是育種者的要求。遺傳、變異與環(huán)境環(huán)境的改變可以引起性狀的改變(變異)生物所表現(xiàn)的變異分可遺傳(Heritable)的變異和不可遺傳(Inheritable)的變異多數(shù)環(huán)境引起的變異(獲得性狀)屬于不可遺傳的變異某些環(huán)境引起基因突變、染色體變異等,從而產(chǎn)生可遺傳的變異遺傳學(xué)研究?jī)?nèi)容和任務(wù)研究?jī)?nèi)容遺傳學(xué)正在從研究生物體形態(tài)、生理、行為特征的遺傳和變異規(guī)律的學(xué)科,逐步演變?yōu)檠芯炕蚝突蚪M結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)科。遺傳變異現(xiàn)象與基本規(guī)律遺傳、變異的原因及物質(zhì)基礎(chǔ)(本質(zhì))、內(nèi)在規(guī)律研究基因與實(shí)際性狀表現(xiàn)之間的關(guān)系,探明基因決定性狀發(fā)育的機(jī)制任務(wù):認(rèn)識(shí)生物遺傳和變異的客觀規(guī)律,并且能動(dòng)地運(yùn)用這些規(guī)律,更好地為人類(lèi)服務(wù)。第二節(jié)
遺傳學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展古代遺傳學(xué)知識(shí)的積累近代遺傳學(xué)的奠基拉馬克:器官的用進(jìn)廢退與獲得性遺傳達(dá)爾文:泛生假說(shuō)魏斯曼:種質(zhì)連續(xù)論孟德?tīng)枺哼z傳因子假說(shuō)遺傳學(xué)的建立和發(fā)展古代遺傳學(xué)知識(shí)的積累舊石器時(shí)代末—新石器時(shí)代初
通過(guò)動(dòng)植物的馴養(yǎng)和栽培使勞動(dòng)人民對(duì)遺傳現(xiàn)象有了粗淺的認(rèn)識(shí)。公元前5世紀(jì)到4世紀(jì)宗教神學(xué)的統(tǒng)治使遺傳知識(shí)帶上了濃厚的神學(xué)、神秘主義色彩,集中表現(xiàn)為生物物種神創(chuàng)論和不變論,從一定程度上限制了遺傳學(xué)的發(fā)展。希波克拉底(器官生精、子親相似)、亞里士多德(血液生精)18世紀(jì)(林奈、柯?tīng)柦j(luò)特)
近代遺傳學(xué)的奠基拉馬克(1809,《動(dòng)物的哲學(xué)》)器官的用進(jìn)廢退與獲得性遺傳生物物種是可變的;遺傳變異遵循“用進(jìn)廢退和獲得性遺傳”規(guī)律,即認(rèn)為動(dòng)物器官的進(jìn)化與退化取決于用與不用(用進(jìn)廢退理論),以及認(rèn)為每一世代中由于用或不用而加強(qiáng)或削弱的性狀是可以遺傳的(獲得性遺傳)。如長(zhǎng)頸鹿、鼴鼠。達(dá)爾文:泛生假說(shuō)1859,《物種起源》,解釋生物進(jìn)化1868,《在馴養(yǎng)下動(dòng)物和植物的變異》,對(duì)生物的遺傳、變異機(jī)制進(jìn)行了假設(shè),并提出了泛生假說(shuō)。認(rèn)為各種器官都存在微小的泛生粒,它們能分裂、生殖,并能在體內(nèi)流動(dòng),最后匯集到生殖器官里,形成生殖細(xì)胞,當(dāng)受精卵發(fā)育成成體時(shí),各種泛生粒又進(jìn)入到各器官發(fā)生作用,從而表現(xiàn)出遺傳現(xiàn)象。如果親代的泛生粒發(fā)生改變,子代則表現(xiàn)變異。達(dá)爾文也承認(rèn)獲得性遺傳的一些觀點(diǎn)。魏斯曼:種質(zhì)連續(xù)論新達(dá)爾文主義在生物進(jìn)化方面支持達(dá)爾文的選擇理論,但在遺傳上否定獲得性遺傳,魏斯曼是其首創(chuàng)者。1892,種質(zhì)連續(xù)論(theoryofcontinuityofgermplasm)生物體由種質(zhì)和體質(zhì)組成:種質(zhì)指生殖細(xì)胞,負(fù)責(zé)生殖和遺傳;體質(zhì)指體細(xì)胞,負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)活動(dòng)。種質(zhì)自身永世長(zhǎng)存,世代連續(xù)相繼,體質(zhì)由種質(zhì)產(chǎn)生,是保護(hù)和幫助種質(zhì)繁殖的手段;種質(zhì)細(xì)胞系完全獨(dú)立于體質(zhì)細(xì)胞系,體質(zhì)細(xì)胞發(fā)生的變化(獲得的性狀)不影響種質(zhì)細(xì)胞,獲得性狀是不遺傳的。孟德?tīng)枺哼z傳因子假說(shuō)1866,《植物雜交試驗(yàn)》遺傳因子假說(shuō)認(rèn)為:生物性狀受細(xì)胞內(nèi)遺傳因子(hereditaryfactor)控制遺傳因子在生物世代間傳遞遵循分離和自由組合兩個(gè)規(guī)律這兩個(gè)遺傳基本規(guī)律是近現(xiàn)代遺傳學(xué)最主要的、不可動(dòng)搖的基礎(chǔ)遺傳學(xué)的建立和發(fā)展1900年—德國(guó)的Correns、荷蘭的deVries和奧地利的Tschermak三人再發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)栆?guī)律,是遺傳學(xué)學(xué)科建立的標(biāo)志。1906年,W.Bateson提出以Genetics作為該學(xué)科的學(xué)科名。1902年—W.Sutton和T.Boveri提出了染色體理論。
Yule提出多因子假說(shuō),1908年,Nilsson-
Ehle將其完善(數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ))1905年—G.H.Hardy和W.Weinberg推導(dǎo)出群體遺傳平衡定律(群體遺傳學(xué)基礎(chǔ))。1909年—W.L.Johannsen將遺傳因子一詞更名為基因(gene),提出“純系理論”(數(shù)量遺傳學(xué))1910年—T.H.Morgan證明基因位于染色體上(細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)),并提出了連鎖遺傳定律。遺傳學(xué)的發(fā)展1928年—F.Griffith發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。1941年—G.W.Beadle和E.Tatum提出了“一基因一酶”學(xué)說(shuō),發(fā)展了微生物遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)。1944年—O.Avery,C.Macleod和M.McCarty通過(guò)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn),直接證明DNA是遺傳物質(zhì)。1953年—J.D.Watson和F.Crick
通過(guò)X射線(xiàn)衍射分析,提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,開(kāi)創(chuàng)了分子遺傳學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域,被喻為遺傳學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。1961年—F.jacob和J.Monod提出調(diào)節(jié)基因表達(dá)的操縱子模型。遺傳學(xué)的發(fā)展20世紀(jì)60年代蛋白質(zhì)和核酸的人工合成、“中心法則”的確立、三聯(lián)體密碼的確定、調(diào)節(jié)基因作用原理的發(fā)現(xiàn)、傳遞細(xì)菌對(duì)抗生素抗性的質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)使遺傳學(xué)的發(fā)展走在了生物科學(xué)的前面。20世紀(jì)70年代隨著限制性?xún)?nèi)切酶和一系列核酸酶的發(fā)現(xiàn)和提純,使DNA重組得以實(shí)現(xiàn),能進(jìn)行基因的人工分離和合成建立遺傳工程這一新的研究領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代基因工程技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用遺傳學(xué)的發(fā)展20世紀(jì)90年代人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施動(dòng)物基因組計(jì)劃的相繼提出和實(shí)施1997年綿羊多利的誕生動(dòng)物體細(xì)胞克隆21世紀(jì)“后基因組時(shí)代”第三節(jié)
遺傳學(xué)研究的領(lǐng)域及分支根據(jù)研究領(lǐng)域劃分經(jīng)典遺傳學(xué)細(xì)胞遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)根據(jù)研究的生物范疇劃分動(dòng)物遺傳學(xué)植物遺傳學(xué)微生物遺傳學(xué)人類(lèi)遺傳學(xué)遺傳學(xué)研究的領(lǐng)域及分支學(xué)科交叉產(chǎn)生的分枝行為遺傳學(xué)藥物遺傳學(xué)毒理遺傳學(xué)免疫遺傳學(xué)生態(tài)遺傳學(xué)病理遺傳學(xué)根據(jù)遺傳機(jī)理劃分生理遺傳學(xué)生化遺傳學(xué)發(fā)育遺傳學(xué)輻射遺傳學(xué)第四節(jié)
遺傳學(xué)的應(yīng)用在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用培育優(yōu)良品種在醫(yī)療保健上的應(yīng)用遺傳疾病、疾病基因、免疫遺傳遺傳工程的應(yīng)用
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