植物分子育種與種子工程課程教學(xué)大綱

1、植物分子育種與種子工程課程教學(xué)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(xué) 時(shí)： 45 學(xué) 分： 2.5 適用對象 : 生物技術(shù) 考核方式：考試，平時(shí)成績占總成績的 30%； 先修課程：生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)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(dǎo)入受體細(xì)胞，使遺傳物質(zhì)重新 組合，經(jīng)細(xì)胞復(fù)制增殖， 新的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)， 最后從轉(zhuǎn)化細(xì)胞中篩選有 價(jià)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(diǎn)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(gè)別例外 ），這使 人類、動(dòng)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(jì)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(fù)選擇等， 在短時(shí)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(yù)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(shè)， 有利于學(xué)生掌握現(xiàn)代先進(jìn)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(yīng)用生物技術(shù)促進(jìn)“種業(yè)”的研究和開發(fā)，是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用的主要研究 領(lǐng)域之一。該篇主要講授任務(wù)是生物技術(shù)在種業(yè)上的應(yīng)用，包括了植物 DNA 指 紋技術(shù)及應(yīng)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(yīng) 用等；課程的學(xué)習(xí)， 將為學(xué)生今后進(jìn)入相關(guān)行業(yè)提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、 熟練操作 技術(shù)，和現(xiàn)代生物科學(xué)理念。二、課程教學(xué)的基本要求通過本課程教學(xué)， 使學(xué)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(yīng)用范疇，了解分子育種的研究進(jìn)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(yīng)用途徑、 方法和領(lǐng)域， 為將來從事相關(guān)工作打下 堅(jiān)實(shí)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(xì)胞工程等）的本科學(xué)生。四、教學(xué)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(xì)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(xué)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(biāo)記技術(shù)的發(fā)展、 DNA 重組技術(shù)的發(fā)展、細(xì)胞的操作技術(shù)發(fā)展 第三節(jié) 分子育種技

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

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

7、擇的遺傳基礎(chǔ) 二、質(zhì)量 性狀的分子標(biāo)記輔助選擇 三、數(shù)量性狀的分子標(biāo)記輔助選擇 四、分子標(biāo)記輔 助選擇的育種策略（三）課后練習(xí)1 學(xué)生查閱資料與課堂討論。（四）教學(xué)方法與手段采用多功能教室教學(xué)，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(yīng)用的意義及基本步驟；2 掌握應(yīng)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(xué)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(dá)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(jià) 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(dá) 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(yīng)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(yīng)器（三）課后練習(xí)1 學(xué)生查閱資料與課堂討論。（四）教學(xué)方法與手段采用多功能教室教學(xué)，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范。第六章 細(xì)胞操作技術(shù)與育種（一）目的與要求 掌握轉(zhuǎn)細(xì)胞操作技術(shù)在植物育種上的應(yīng)用原理和思路。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 細(xì)胞工程及應(yīng)用主要內(nèi)容：一、細(xì)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(xí)1 學(xué)生查閱資料

9、與課堂討論。（四）教學(xué)方法與手段 采用多功能教室教學(xué)，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(jià)（一）目的與要求 掌握轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)的原理、步驟。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 安全評價(jià)的原則第二節(jié) 安全評價(jià)的方法第三節(jié) 安全評價(jià)的程序1 學(xué)生查閱資料與課堂討論。（四）教學(xué)方法與手段 采用多功能教室教學(xué)，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(yīng)用途徑、領(lǐng)域和技術(shù)。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) DNA 指紋技術(shù)及應(yīng)用 第二節(jié) 組培技術(shù)與種苗生產(chǎn)（三）課后練習(xí)1 學(xué)生查閱資料與課堂討論。（四）教學(xué)方法與手段 采用多功能教室教學(xué)，采用國內(nèi)外最新的彩色原版圖片示范五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配章序內(nèi)容學(xué)時(shí)（理論）第一章緒論4第二早育種學(xué)原理4AVV*第三早分子標(biāo)記4AVV*第三早分子標(biāo)記輔助育種6第五早基因工程育種8第六章細(xì)胞操作技術(shù)與育種8第七章轉(zhuǎn)基因植物安全評價(jià)4第八章種子與生物技術(shù)7總計(jì)45六、推薦教材和教學(xué)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(fēng)主編植物分子育種、北京：科學(xué)出版社