植物分子育种与种子工程课程教学大纲

《植物分子育种与种子工程》课程教学大纲（生物技术06级）一、课程基本信息课程代码：250405课程名称：植物分子育种与种子工程英文名称：SciencesofPlantBreedingandSeedEngineering课程类别：专业课学时：45学分：2.5适用对象:生物技术考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30%；先修课程：生物化学、遗传学、分子生物学、细胞工程、基因工程二、课程简介植物分子育种：DNA片段通过载体或直接导入受体细胞，使遗传物质重新组合，经细胞复制增殖，新的基因在受体细胞中表达，最后从转化细胞中筛选有价值的新类型构成工程植株，从而创造新品种的一种定向育种的新技术。分子育种的特点表现在：所有生物都有共同的遗传密码(仅少数生物有个别例外)，这使人类、动植物和微生物之间的基因交流成为可能，为创造新品（物）种开拓了广阔的前景。遗传性的改变完全根据人类的目的和有计划的控制之下，因而可定向地改造生物，甚至创造全新的生物类型。由于直接操作遗传物质，育种速度大大加快，避免杂交育种后代分离和多代自交、重复选择等，在短时间内可稳定形成新品种新类型。分子育种能改变植物多代的单一性状，而其它性状保持不变，因而，植物分子育种比传统的育种方法更具有预见性和创新性，并能大大缩短育种周期。植物分子育种课程的开设，有利于学生掌握现代先进的育种理论和操作技能，为今后从事相关的研究工作奠定牢固的基础。种子工程：作物种子具有两重属性：重要生产资料、作物育种科技成果的载体；应用生物技术促进“种业”的研究和开发，是农业生物技术应用的主要研究领域之一。该篇主要讲授任务是生物技术在种业上的应用，包括了植物DNA指纹技术及应用（品种纯度鉴定、育种多样性）、种组培技术及在种苗生产上的应用等；课程的学习，将为学生今后进入相关行业提供扎实的理论基础、熟练操作技术，和现代生物科学理念。二、课程教学的基本要求通过本课程教学，使学生掌握植物分子育种的基本原理、基本技能，分子育种的主要技术和应用范畴，了解分子育种的研究进展和知识与技术创新的潜力，掌握生物技术在种子产业上的应用途径、方法和领域，为将来从事相关工作打下坚实的基础。本课程的讲授对象为生物类专业修完专业基础课程、部分专业课程（基因工程、细胞工程等）的本科学生。四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求：掌握分子育种概念、历史，细胞和基因的操作技术，分子育种技术优势、生物安全性。（二）教学内容第一节概述主要内容：植物育种技术的发展、分子育种的概念、分子育种的技术范畴。第二节分子育种的发展主要内容：分子标记技术的发展、DNA重组技术的发展、细胞的操作技术发展第三节分子育种技术的应用前景（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第二章育种学原理（一）目的与要求1．使学生了解遗传学与植物育种学的关系与作用；2．体会遗传学发展对植物分子育种的推动作用。（二）教学内容1．主要内容：遗传学基本原理、作物育种与遗传学的关系、植物育种技术的发展、育种学的分类作物进化与遗传改良、自然进化与人工进化、遗传改良在作物生产发展中的作用2．基本概念：育种、人工进化、品种、遗传改良（三）课后练习1查阅资料与课堂讨论：优良品种的作用？（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第三章分子标记（一）目的与要求掌握分子标记的种类及特点。（二）教学内容第一节分子标记的概念第二节分子标记的种类：一、以限制性内切酶技术为基础的分子标记二、以PCR技术为基础的分子标记三、分子标记的相互转化（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第四章分子标记辅助育种（一）目的与要求掌握MAS的原理、步骤及优越性、今后发展的方向。（二）教学内容第一节分子标记的选择技术：一、以分离群体为基础的标记选择二、以特异序列为基础的标记选择第二节分子标记辅助育种选择：一、分子标记辅助选择的遗传基础二、质量性状的分子标记辅助选择三、数量性状的分子标记辅助选择四、分子标记辅助选择的育种策略（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第五章基因工程育种（一）目的与要求1了解基因工程在育种产业上应用的意义及基本步骤；2掌握应用转基因途径的植物抗病、虫、和品质改良的技术。（二）教学内容第一节目的基因的分离和克隆主要内容：一、表达差异显示分析二、图位克隆三、同源序列克隆第二节载体构建主要内容：一、载体的种类和功能二、载体构建第三节基因转化体系主要内容：一、植物基因转化技术二、转化子的筛选三、转化子的分子评价第四节转基因品种选育主要内容：一、外源基因的表达二、遗传稳定性与基因沉默三、转基因育种策略第五节转基因技术在育种上的应用主要内容：一、抗病育种二、抗虫育种三、抗除草剂育种四、品质改良五、植物生物反应器（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第六章细胞操作技术与育种（一）目的与要求掌握转细胞操作技术在植物育种上的应用原理和思路。（二）教学内容第一节细胞工程及应用主要内容：一、细胞克隆技术二、、植物胚胎拯救技术第二节组织培养（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第七章转基因植物安全评价（一）目的与要求掌握转基因生物安全评价的原理、步骤。（二）教学内容第一节安全评价的原则第二节安全评价的方法第三节安全评价的程序1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。第八章种子与生物技术（一）目的与要求掌握生物技术在种子产业上的应用途径、领域和技术。（二）教学内容第一节DNA指纹技术及应用第二节组培技术与种苗生产（三）课后练习1学生查阅资料与课堂讨论。（四）教学方法与手段采用多功能教室教学，采用国内外最新的彩色原版图片示范。五、各教学环节学时分配章序内容学时（理论）第一章绪论4第二章育种学原理4第三章分子标记4第三章分子标记辅助育种6第五章基因工程育种8第六章细胞操作技术与育种8第七章转基因植物安全评价4第八章种子与生物技术7总计45六、推荐教材和教学参考资源1、陈佩度主编《作物育种生物技术》、北京：中国农业出版社、2001年2、林栖风主编《植物分子育种》、北京：科学出版社、2004年3、盖钧镒主编《作物育种学各论》、北京：农业出版社、1997年七、其他说明本大纲主要适用于“生物技术”专业，也部分适用于“生物科学”、“农学”专业。大纲修订人：谢振文修订日期：2005年第一稿、2006年第二稿、2007年再修订第三稿。大纲审定人：曾慕衡审定日期：2007年12月30日