植物分子育種與種子工程課程教學大綱

1、植物分子育種與種子工程課程教學大綱（生物技術(shù) 06 級） 一、課程基本信息 課程代碼： 250405課程名稱：植物分子育種與種子工程英文名稱： Sciences of Plant Breeding and Seed Engineering 課程類別：專業(yè)課 學 時： 45 學 分： 2.5 適用對象 : 生物技術(shù) 考核方式：考試，平時成績占總成績的 30%； 先修課程：生物化學、遺傳學、分子生物學、細胞工程、基因工程 二、課程簡介植物分子育種： DNA 片段通過載體或直接導入受體細胞，使遺傳物質(zhì)重新 組合，經(jīng)細胞復制增殖， 新的基因在受體細胞中表達， 最后從轉(zhuǎn)化細胞中篩選有 價值的新類型構(gòu)成工

2、程植株， 從而創(chuàng)造新品種的一種定向育種的新技術(shù)。 分子育 種的特點表現(xiàn)在：所有生物都有共同的遺傳密碼 （僅少數(shù)生物有個別例外 ），這使 人類、動植物和微生物之間的基因交流成為可能，為創(chuàng)造新品（物）種開拓了廣 闊的前景。 遺傳性的改變完全根據(jù)人類的目的和有計劃的控制之下， 因而可定向 地改造生物， 甚至創(chuàng)造全新的生物類型。 由于直接操作遺傳物質(zhì)， 育種速度大大 加快，避免雜交育種后代分離和多代自交、 重復選擇等， 在短時間內(nèi)可穩(wěn)定形成 新品種新類型。 分子育種能改變植物多代的單一性狀， 而其它性狀保持不變， 因 而，植物分子育種比傳統(tǒng)的育種方法更具有預見性和創(chuàng)新性， 并能大大縮短育種 周期。植物

3、分子育種課程的開設， 有利于學生掌握現(xiàn)代先進的育種理論和操作技 能，為今后從事相關(guān)的研究工作奠定牢固的基礎(chǔ)。種子工程： 作物種子具有兩重屬性： 重要生產(chǎn)資料、 作物育種科技成果的載 體；應用生物技術(shù)促進“種業(yè)”的研究和開發(fā)，是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應用的主要研究 領(lǐng)域之一。該篇主要講授任務是生物技術(shù)在種業(yè)上的應用，包括了植物 DNA 指 紋技術(shù)及應用（品種純度鑒定、育種多樣性） 、種組培技術(shù)及在種苗生產(chǎn)上的應 用等；課程的學習， 將為學生今后進入相關(guān)行業(yè)提供扎實的理論基礎(chǔ)、 熟練操作 技術(shù)，和現(xiàn)代生物科學理念。二、課程教學的基本要求通過本課程教學， 使學生掌握植物分子育種的基本原理、 基本技能， 分子育

4、 種的主要技術(shù)和應用范疇，了解分子育種的研究進展和知識與技術(shù)創(chuàng)新的潛力， 掌握生物技術(shù)在種子產(chǎn)業(yè)上的應用途徑、 方法和領(lǐng)域， 為將來從事相關(guān)工作打下 堅實的基礎(chǔ)。 本課程的講授對象為生物類專業(yè)修完專業(yè)基礎(chǔ)課程、 部分專業(yè)課程 （基因工程、細胞工程等）的本科學生。四、教學內(nèi)容及要求第一章 緒論（一）目的與要求：掌握分子育種概念、歷史，細胞和基因的操作技術(shù)，分子育 種技術(shù)優(yōu)勢、生物安全性。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 概述 主要內(nèi)容：植物育種技術(shù)的發(fā)展、分子育種的概念、分子育種的技術(shù)范疇。 第二節(jié) 分子育種的發(fā)展主要內(nèi)容：分子標記技術(shù)的發(fā)展、 DNA 重組技術(shù)的發(fā)展、細胞的操作技術(shù)發(fā)展 第三節(jié) 分子育種技

5、術(shù)的應用前景（三）課后練習1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段 采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范。第二章 育種學原理（一）目的與要求 1使學生了解遺傳學與植物育種學的關(guān)系與作用； 2體會遺傳學發(fā)展對植物分子育種的推動作用。（二）教學內(nèi)容1主要內(nèi)容：遺傳學基本原理、 作物育種與遺傳學的關(guān)系、 植物育種技術(shù)的發(fā)展、 育種學 的分類作物進化與遺傳改良、 自然進化與人工進化、 遺傳改良在作物生產(chǎn)發(fā)展中 的作用2基本概念：育種、人工進化、品種、遺傳改良（三）課后練習1 查閱資料與課堂討論：優(yōu)良品種的作用？（四）教學方法與手段采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片

6、示范。 第三章 分子標記（一）目的與要求 掌握分子標記的種類及特點。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 分子標記的概念第二節(jié) 分子標記的種類： 一、以限制性內(nèi)切酶技術(shù)為基礎(chǔ)的分子標記 二、以 PCR 技術(shù)為基礎(chǔ)的分子標記 三、分子標記的相互轉(zhuǎn)化（三）課后練習1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段 采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范。第四章 分子標記輔助育種（一）目的與要求掌握 MAS 的原理、步驟及優(yōu)越性、今后發(fā)展的 方向。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 分子標記的選擇技術(shù)： 一、以分離群體為基礎(chǔ)的標記選擇 二、以特異 序列為基礎(chǔ)的標記選擇第二節(jié) 分子標記輔助育種選擇： 一、分子標記輔助選

7、擇的遺傳基礎(chǔ) 二、質(zhì)量 性狀的分子標記輔助選擇 三、數(shù)量性狀的分子標記輔助選擇 四、分子標記輔 助選擇的育種策略（三）課后練習1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范。 第五章 基因工程育種（一）目的與要求1 了解基因工程在育種產(chǎn)業(yè)上應用的意義及基本步驟；2 掌握應用轉(zhuǎn)基因途徑的植物抗病、蟲、和品質(zhì)改良的技術(shù)。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 目的基因的分離和克隆 主要內(nèi)容：一、表達差異顯示分析 二、圖位克隆 三、同源序列克隆 第二節(jié) 載體構(gòu)建 主要內(nèi)容：一、載體的種類和功能 二、載體構(gòu)建 第三節(jié) 基因轉(zhuǎn)化體系 主要內(nèi)容：一、植物基因轉(zhuǎn)化技術(shù) 二

8、、轉(zhuǎn)化子的篩選 三、轉(zhuǎn)化子的分子評價 第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因品種選育 主要內(nèi)容：一、外源基因的表達 二、遺傳穩(wěn)定性與基因沉默 三、轉(zhuǎn)基因育種 策略第五節(jié) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在育種上的應用主要內(nèi)容：一、抗病育種 二、抗蟲育種 三、抗除草劑育種 四、品質(zhì)改良 五、 植物生物反應器（三）課后練習1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范。第六章 細胞操作技術(shù)與育種（一）目的與要求 掌握轉(zhuǎn)細胞操作技術(shù)在植物育種上的應用原理和思路。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 細胞工程及應用主要內(nèi)容：一、細胞克隆技術(shù) 二、植物胚胎拯救技術(shù) 第二節(jié) 組織培養(yǎng)（三）課后練習1 學生查閱資料

9、與課堂討論。（四）教學方法與手段 采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范 第七章 轉(zhuǎn)基因植物安全評價（一）目的與要求 掌握轉(zhuǎn)基因生物安全評價的原理、步驟。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 安全評價的原則第二節(jié) 安全評價的方法第三節(jié) 安全評價的程序1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段 采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范 第八章 種子與生物技術(shù)（一）目的與要求 掌握生物技術(shù)在種子產(chǎn)業(yè)上的應用途徑、領(lǐng)域和技術(shù)。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) DNA 指紋技術(shù)及應用 第二節(jié) 組培技術(shù)與種苗生產(chǎn)（三）課后練習1 學生查閱資料與課堂討論。（四）教學方法與手段 采用多功能教室教學，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范五、各教學環(huán)節(jié)學時分配章序內(nèi)容學時（理論）第一章緒論4第二早育種學原理4AVV*第三早分子標記4AVV*第三早分子標記輔助育種6第五早基因工程育種8第六章細胞操作技術(shù)與育種8第七章轉(zhuǎn)基因植物安全評價4第八章種子與生物技術(shù)7總計45六、推薦教材和教學參考資源1、 陳佩度主編作物育種生物技術(shù)、北京：中國農(nóng)業(yè)出版社、2001年2、林棲風主編植物分子育種、北京：科學出版社