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GDOU-B-11-213《园林植物遗传育种学》课程教学大纲课程简介课程简介:《园林植物育种学》教学大纲是根据广东海洋大学制订的专业教学计划的要求编写的。
《园林植物育种学》属专业课，是园林专业的主修课程之一，其基础是遗传学和植物生理学。
《园林植物育种学》是一门实用性很强的课程，是园林植物在园林应用中的基础和创新的依据，是理论和实践的综合。
课程大纲一、课程的性质与任务：本大纲是根据广东海洋大学制订的专业教学计划的要求而编写的。
《园艺植物育种学》属专业课，是园艺类专业的主干课程之一，其基础课是《遗传学》和《植物生理学》。
《园艺植物育种学》是一门应用性很强的课程，是相关遗传理论和现代生物技术操作有机结合的最高艺术形式。
二、课程的目的与基本要求：本课程通过理论教学，使学生全面掌握园艺植物育种的基本理论和基本原理，了解本学科及相关学科的现状和发展趋向；通过实验和教学实习，使学生初步掌握选育种的基本方法和技能。
三、面向专业：园林专业。
四、先修课程:本课程的基础课程是《遗传学》、《植物生理学》、《植物生态学》、《栽培学》等课程。
五、本课程与其它课程的联系：这些课程都是育种的理论基础和实际操作的依据，是目标制订、途径选择和性状鉴定的应用基础。
六、教学内容安排、要求、学时分配及作业：绪论（C）（2学时）1．园林植物育种学的概念、意义和特点2．园林植物育种学的任务和内容3．园林植物育种学的现状和发展4．园林植物育种的对象5．园林植物育种目标6．园林植物育种的程序遗传学基础（3学时）第一章园林植物的繁殖方式和育种特点（A）（3学时）（1）教学目的：明确各种繁殖方式对继承上一代性状的特点，不同植物种类主要采用的繁殖方式。
（2）教学重点和难点重点：为保持优良性状而常用的繁殖方式；难点：各种遗传效应与相应的繁殖方式的关系。
第一节园林植物繁殖方式的持点和多样性第二节园林植物的繁殖方式及其遗传第三节品种及有关概念第二章种质资源（3学时）（1）教学目的：掌握种质资源的分类、收集、保存、研究和利用。
《园林植物遗传育种学实验》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：园林植物遗传育种学（英文）：Genetic and Breeding of Ornamental Plant课程编号：14241048课程学分：0.5课程总学时：15课程性质：专业基础课前修课程：植物学二、课程内容简介园林植物遗传育种学实验主要包括园林树木染色体制片技术、染色体组型分析、几种主要园林树种花的生物学特性及花粉形态的观察、花粉的贮藏及生命力的测定、园林植物单株选择、园林植物组织和器官的培养等内容，通过实验教学提高学生对理论知识的理解及其动手能力。
三、实验目标与要求园林植物遗传育种实验教学是其理论教学的辅助手段，是对理论知识认识的深化。
随着该学科的发展，其实验课教学主要以基础实验技术的训练及介绍新技术为目标，着重于园林植物新品种的选育及良种繁育。
因此该实验课的教学愈显重要，要求既要注重基础又要力求创新。
四、学时分配园林植物遗传育种实验课学时分配实验项目名称学时实验类别备注园林树木染色体制片技术 3 验证性实验染色体组型分析 2 验证性实验几种主要园林树种花的生物学特性及2 验证性实验花粉形态的观察花粉的贮藏及生命力的测定 2 综合性实验园林植物单株选择 3 设计性实验园林植物组织和器官的培养 3 设计性实验合计15注：园林植物遗传育种实验课程总计0.5学分，安排6次实验，其中验证性实验占47%，综合性、设计性实验占53%。
五、教学内容与安排实验一：园林树木染色体制片技术（验证性实验 3学时）（一）实验目的（1）学习和掌握对树木组织、细胞的固定、离析和压片方法，包括临时片和永久片；（2）熟悉和巩固植物生长发育过程中有丝分裂全过程及其典型特征；（二）实验材料与用品实验材料：松科或杉木的种子；用具：染色板，载玻片，盖玻片，指管，温度计，试剂瓶，滴瓶，镊子，解剖针，毛边纸。
（三）实验内容与方法（1）取材预处理（2）固定（3）水解分离（4）染色、压片（5）镜检（四）实验结果综述根尖染色体压片法，是观察植物染色体最常用的方法，也是研究染色体组型、染色体分带、染色体畸变和姊妹染色单体交换的基础。
园林植物遗传育种学教案适用园林、药用植物高职班学校：楚雄农校任课教师：罗春梅二OO六年八月二十日第一篇园林植物遗传学第1章园林植物遗传学基础计划学时：2学时属累计学时：1-2学时教学目的：让学生了解遗传与变异的概念和关系，分离规律的实质。
教学重点：基因型和表现型的概念，分离规律的实质。
教学难点：分离规律的实质。
教学方法：理论讲解教学过程：[A]组织教学[B]讲授新课第一节遗传、变异和环境一、遗传学的概念遗传学是研究生物遗传与变异的科学。
即是一门研究亲子代之间的传递和继承的科学。
如：为什么出现“种瓜得瓜，种豆得豆”，“一娘生九子，九子各不同”等现象，这些都属于遗传学解决的问题。
二、遗传与变异的概念及关系（一）遗传1、概念：指亲代的性状又在子代出现的现象。
2、原因：是由于遗传物质从亲代传递给了子代，使得子代按照遗传物质的规定，发育成了与亲代相似的各种性状。
3、遗传物质：指生物体的细胞内部传递遗传信息的物质，能自我复制。
染色体是遗传物质的载体。
染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
其中DNA（脱氧核糖核酸）就是遗传物质。
少数病毒不含DNA，其遗传物质是RNA(核糖核酸)。
4、基因：是遗传物质（DNA）的基本单位。
它是DNA分子链中各个微小的区段。
基因控制着生物的某个或某些性状。
具有相对的稳定性。
（二）变异1、概念：指生物的亲代与子代或同一亲本的子代个体之间，有些性状彼此不同的现象。
2、变异的类型生物的变异是很复杂的，在农业生产中常有这样的情况：在田间选择穗大粒多的变异植株为亲本，把它们的种子种下去后，在子代中有的保持了亲代穗大粒多的性状，有的却不能。
这就说明，并不是所有的变异都能遗传。
我们把能遗传的变异称为可遗传的变异，不能遗传的称为不遗传的变异。
（1）不遗传的变异指生物性状的变异不能遗传给子代。
原因主要是由于外界的环境条件而引起，即环境条件仅能使生物的某些外部性状发生变异，而遗传物质并未变化。
（2）可遗传的变异指能够遗传的变异。
《园林植物遗传育种学》考试大纲-北京林业大学研究生院《园林植物遗传育种学》考试大纲一、考纲性质《园林植物遗传育种学》是园林植物与观赏园艺学科入学考试主干考试科目。
园林植物遗传育种学是研究园林植物主要观赏性状遗传变异规律并利用这些规律对园林植物品质进行改良的一门科学。
是高等院校园林专业及农学、工学等相关专业重要的专业课。
是报考园林植物与观赏园艺方向研究生必考专业课。
为了帮助考生明确复习范围和报考的有关要求，特制定本考试大纲。
本考纲适用于报考北京林业大学园林学院园林植物与观赏园艺方向的硕士研究生考生。
二、考试内容包括目前为本科生开设的《园林植物遗传学》和《园林植物育种学》两门课程内容。
（一）《园林植物遗传学》绪论：遗传学的基本概念，遗传学发展简史，观赏植物遗传学研究现状。
1．遗传的细胞学基础理解染色体的形态、结构和功能；掌握细胞分裂的种类、基本过程和遗传学意义；掌握高等植物染色体周史。
2．分离定律掌握分离定律的内容、实质、验证方法、实现条件及其科学价值；掌握相关基本概念。
3．自由组合定律掌握自由组合定律的内容、实质、验证方法、实现条件及其科学价值；学会对多基因分离和组合进行分析的方法；理解基因互作的机理。
4．连锁遗传和染色体作图掌握遗传的染色体学说、连锁和交换的相关概念。
学会绘制遗传连锁图的方法。
5．数量性状的遗传理解数量性状的特点和及其遗传机理，理解微效多基因假说，掌握对数量性状进行遗传分析的方法，掌握遗传力和广义遗传力。
6．细胞质遗传掌握母性影响和细胞质遗传的相关概念和遗传规律，了解细胞质遗传的物质基础。
掌握利用雄性不育现象制种的原理和方法。
7．遗传物质的改变掌握染色体结构变异的种类及其遗传学效应；掌握染色体数量的变异的概念、途径、种类和特点；理解基因突变的概念、特点、分子基础和基因突变的进化意义。
8．遗传的分子基础掌握遗传物质的基本特性、基因的现代概念和中心法则。
掌握遗传信息的复制、转录及蛋白质的生物合成的基本过程。
园林植物遗传育种学实验课程教学大纲课程名称：园林植物遗传育种学实验Experiment of genetics and breeding of landscape plants课程编号：1313126215课程类别：学科基础课总学时数：64 实验时数：20学分：3.5开课单位：生命科学学院园林教研室适用专业：园林适用对象：本科（四年）一、课程的性质、类型、目的和任务园林植物遗传育种学是园林专业的一门必修课，也是该专业的重要学科基础课之一。
园林植物遗传育种学实验是该门课程教学中不可缺少的重要组成部分。
通过本课程的学习，应使学生掌握细胞分裂、选择育种、杂交育种等理论与技术，了解倍性育种、诱变育种等育种新技术，学会综合运用遗传育种的理论知识，根据国民经济建设和社会发展的需要，采用适当的方法和手段对园林植物进行有效的遗传改良。
二、本课程与其它课程的联系与分工本课程的主要先修课是植物学、生物化学、植物生理学、园林生态学、树木学、花卉学及生物统计学。
三、课程内容及教学基本要求[1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”；实验一、根尖细胞有丝分裂制片法植物细胞制片技术[3]；有丝分裂过程中染色体行为[2]；实验二、花粉母细胞减数分裂制片法植物花粉形成中的减数分裂过程[1]；染色体的动态变化[2]；制备减数分裂玻片标本的方法和技术[3]；实验三、园林植物优良单株选择法及两性花植物有性杂交技术园林植物优良单株选择的原理[2]；方法[3]；去雄、套袋、授粉等有性杂交技术[3]；实验四、花粉贮藏及生活力测定花粉贮藏的方法[2]；花粉生命力鉴定的原理、方法[3]；实验五、化学诱变剂诱变CrO3诱变植物的原理[1]；植物染色体结构变异的诱导与鉴定的方法和技术[3]；实验六、植物多倍体的诱发材料的观察秋水仙素诱导植物多倍体的原理[1]；植物多倍体诱导与鉴定的方法和技术[3]；实验七、染色体核型分析染色体核型分析的基本方法[3]；显微摄影技术[1]。
高自考考试大纲课程名称：园林植物遗传育种课程代码：7894（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点园林植物遗传育种是园林专业的一门重要专业必修课。
该课程包括园林植物遗传和园林植物育种两部分内容，其中遗传部分重点学习现代遗传学的基本原理以及园林植物主要性状的遗传基础，育种部分主要介绍园林植物的育种目标、种质资源以及实现育种目标的技术途径等；掌握遗传学的基本理论是学习育种学知识的前提和基础。
本课程以植物学、植物生理学、园林树木学、花卉学等课程为基础，是一门理论性、实践性、应用性和综合性都很强的课程。
二、课程目标与基本要求通过本课程的学习，使应考者掌握园林植物遗传育种的基本原理、基本方法和基本技能；在熟悉遗传学基本理论的基础上，能利用遗传学原理及育种技术改良和创造园林树木、花卉新品种，解决园林植物栽培和应用中的一些实际问题。
具体要求如下：1、正确理解并掌握遗传学的基本原理，包括遗传的染色体基础、遗传的基本定律、遗传的分子基础、染色体的结构与数目变异、基因突变、数量遗传等；2、正确理解品种、种质资源、实生选种、芽变与芽变选种、引种、杂交育种、优势育种、多倍体与单倍体育种、辐射诱变、化学诱变、生物技术、细胞融合、基因工程、品种审定、良种繁育等基本概念；3、掌握实生选种、芽变选种、引种、杂交育种、倍性育种、诱变育种、现代生物技术育种的基本原理和技术方法。
4．能运用遗传育种的基本理论和技术进行园林植物遗传改良，解决生产应用中的一些实际问题。
三、与本专业其他课程的关系园林植物遗传育种是本专业的植物类专业课，它以植物学、植物生理学、园林树木学、花卉学、园林树木栽培养护学等课程为基础，因此学习本课程之前要求先修这些课程；同时，本课程与园林植物组织培养、生物技术等课程的学习关系密切。
第二部分考核内容与考核目标第1章绪论一、学习目的与要求通过本章学习，要求学生了解遗传育种的概念、遗传学的产生与发展、园林植物育种的历史、现状与发展趋势，熟悉园林植物遗传育种的研究内容、任务及其作用，正确理解遗传、变异及其与环境之间的关系，掌握品种的概念及其基本特征，明确遗传学、育种学及栽培学三者之间的关系。
园林植物遗传学绪论遗传学的基本概念，遗传学发展简史，观赏植物遗传学研究现状。
第一章遗传的细胞学基础1.细胞的结构与功能根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为：（1）非细胞生物：包括病毒、噬菌体(细菌病毒)，具有前细胞形态的构成单位；（2）细胞生物：以细胞为基本单位的生物；根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为：ⅰ真核生物(eukaryote)：(真核细胞)原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类ⅱ原核生物(prokaryote)：(原核细胞)细菌、蓝藻(蓝细菌)真核细胞：细胞膜、细胞质、细胞核及(植物)细胞壁与动物细胞不同，植物细胞具有细胞壁及穿壁胞间连丝(plasmodesma)。
2.染色体的形态和结构采用碱性染料对未进行分裂的细胞核(间期核)染色，会发现其中具有染色较深的、纤细的网状物，称为染色质。
在细胞分裂过程，核内的染色质便卷缩而呈现为一定数目和形态的染色体。
染色质和染色体是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态。
一条染色体的两个染色单体互称为姊妹染色单体。
3.细胞的物质成分4.细胞分裂及其生物学意义有丝分裂包括两个紧密相连的过程：核分裂、细胞质分裂。
通常有丝分裂主要是指核分裂，特别是在遗传学中更主要讨论细胞核分裂。
有丝分裂过程可分为五个时期，即：间期、前期、中期、后期、末期。
有丝分裂的遗传学意义可从两个方面来理解：①核内染色体准确复制、分裂，为两个子细胞的遗传组成与母细胞完全一样打下基础；②染色体复制产生的两条姊妹染色单体分别分配到两个子细胞中，子细胞与母细胞具有相同的染色体数目和组成。
通过有丝分裂能够维持了生物个体的正常生长和发育(组织及细胞间遗传组成的一致性)；并且保证了物种的连续性和稳定性(单细胞生物及无性繁殖生物个体间及世代间的遗传组成的一致性)。
减数分裂是性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂，又称成熟分裂。
其结果是产生染色体数目减半的性细胞，所以称为减数分裂。
减数分裂的特殊性表现在：具有一定的时间性和空间性：生物个体性成熟后，动物性腺和植物造孢组织细胞中进行；连续进行两次分裂：遗传物质经过一次复制，连续两次分裂，导致染色体数目的减半。
同源染色体在第一次分裂前期(前期I，PI)相互配对(paring)，也称为联会(synapsis)；并且在同源染色体间发生片段的交换。
减数分裂的遗传学意义：保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性；双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n)，实现了染色体数目的减半；雌雄性细胞融合产生的合子(及其所发育形成的后代个体)就具有该物种固有的染色体数目(2n)，保持了物种的相对稳定。
子代的性状遗传和发育得以正常进行。
为生物的变异提供了重要的物质基础；减数分裂中期 I，二价体的两个成员的排列方向是随机的，所以后期 I 分别来自双亲的两条同源染色体随机分向两极，因而所产生的性细胞就可能会有2n种非同源染色体的组合形式(染色体重组，recombination of chromosome)；另一方面，非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换(exchange of segment)，使子细胞的遗传组成更加多样化，为生物变异提供更为重要的物质基础(染色体片断重组，recombination of segment)。
同时这也是连锁遗传规律及基因连锁分析的基础。
5.高等植物染色体周史生活周期的概念：指生物个体发育的全过程，也称为生活史。
从合子到个体成熟和死亡所经历的一系列发育阶段。
大多数有性生殖生物的生活周期都是有性世代和无性世代交替，也称世代交替第二章遗传的基本规律1．分离现象2．分离假说及其验证分离假说：性状是由独立的遗传因子决定的；遗传因子在体细胞中成对存在，有显隐性关系；形成配子时分离，在性细胞中只含一个；配子形成合子时机率均等。
验证方法：测交法、自交法、花粉测定法3．分离定律实现的条件：二倍体；减数分裂正常；配子形成合子机率均等；合子发育正常；分析的群体足够4．分离定律及其普遍意义5．孟德尔的贡献：统计关系；杂交试验；因子假说第三章遗传的基本规律1．自由组合现象概念：其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。
因此也称为独立分配律。
2．自由组合定律及其验证孟德尔通过杂交试验得到的。
3. 基因互作的遗传分析（1）等位基因的相互作用：完全显性、不完全显性、超显性、镶嵌显性（2）非等位基因的相互作用：互补作用、积加作用、重叠作用、显性上位性作用、隐性上位性作用、抑制作用4．环境影响和基因的表型效应（1）外界环境条件与性状表现（2）个体发育与性状表现（3）表形模写：表型是基因型和环境相互作用的结果。
这就是说，表型受两类因子控制：①基因型—遗传；②环境。
第四章遗传的基本规律1．遗传的染色体学说：遗传的染色体学说与独立分配规律：位于非同源染色体上的非等位基因遗传时独立分配；如果有一些基因位于同一染色体上，必然会出现非独立分配的现象，否则各种性状的数目(基因对数)就不能超过细胞内染色体对数。
2．连锁和交换的遗传机制：杂交试验中，原来为同一亲本所具有的两个性状在F2中不符合独立分配规律，而常有连在一起遗传的倾向，这种现象叫做连锁(linkage)遗传现象。
连锁遗传规律：连锁遗传的相对性状是由位于同一对染色体上的非等位基因间控制，具有连锁关系，在形成配子时倾向于连在一起传递；交换型配子是由于非姊妹染色单体间交换形成的。
完全连锁 (complete linkage)：如果连锁基因的杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本类型的配子，而不产生非亲本类型的配子，就称为完全连锁。
不完全连锁 (incomplete linkage)：指连锁基因的杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。
3．连锁遗传在观赏植物上的应用第五章数量性状的遗传1．数量性状的基本特征杂种后代的数量性状表现连续分布；杂种后代的数量性状对环境条件反应敏感；杂种后代的数量性状的表现也受遗传的影响；除上述特征外，还表现其他一些情况：若干性状表现趋中变异、有超亲类型出现、有些经济性状表现退化现象。
2．数量性状的遗传分析数量性状的微效多基因假说：每个数量性状是由许多基因共同作用的结果，其中每个基因的单独作用较小，与环境影响造成的表性差异差不多大小，因此，各种基因型所表现的差异就成为连续的数量了。
3．分析数量性状的基本统计方法（1）平均数：平均数是某一性状的几个观察数的平均值。
（2）方差: 通常用变数跟平均数的偏差的平均方和”来表示变异程度。
这个数值在统计学上叫做方差(variance)。
（3）标准误：平均数的方差的平方根叫做标准误（S ）4 遗传变异和遗传力（1）遗传变异遗传变异来自分离中的基因以及它们跟其它基因的相互作用。
遗传变异是总的表型变异的一部分，表型变异的其余部分是环境变异。
环境变异是有环境对基因型的作用造成的。
因方差可用来测量变异的程度，所以各种变异可用方差来表示。
表型变异用表型方差（VP ）表示，遗传变异用遗传方差（VG ）表示，环境变异用环境方差（VE ）表示。
用公式表示为：VP=VG+VE（2）遗传力;由于亲本和杂种一代的基因型是一致的，所以这三类群体中出现的变异应是环境变异，所以遗传力的公式可写成如下：其中： 或 第六章 细胞质遗传1．母性影响(maternal effect)正反交情况下，子代某些性状相同于雌性亲本，其中由于母体中核基因的某些产物积累在卵母细胞的细胞质中，使子代表型不由自身的基因型所决定而出现与母体表型相同的遗传现象。
2．细胞质遗传细胞质遗传的主要特点：正交与反交结果不同；F1通常只表现母性性状；两亲本杂交后代自交或与亲代回交不呈现一定比例的分离；遗传方式是非孟德尔的；不能在某一特定染色体上找到相应基因的位点。
细胞质遗传现象的出现是由于细胞质中存在自主性遗传物质（独立性、连续性、稳定性）。
这些物质控制了细胞质的性状。
22F E F V V V H -=)(2121P P E V V V +=)(31121F P P E V V V V ++=3．雄性不育现象的遗传分析雄性不育系：雌蕊正常，花粉败育无正常功能；雌蕊接受正常花粉能结实的植株。
发生原因：①外部环境影响；②生理状况；③基因控制。
保持系(main-tainer)：有些植株给雄性不育系授粉，产生的后代继续为雄性不育系。
其特点是：开花结实完全正常，能产生足够花粉。
保持系核内的基因型也是纯合的隐性不育基因(ss)，但它的细胞质内含有能育的细胞质基因F，也唯有这个细胞质基因使得保持系能育。
雄性不育系必须依靠保持系才能产生雄性不育后代。
经保持系反复回交传粉后，雄性不育系除育性外其它一切性状与保持系完全相同。
恢复系(Restorer)：有些植株给不育系授粉，能使雄性不育系产生雄性能育的后代，我们称之为恢复系。
恢复系内具有显性能育基因(SS或Ss)能正常开花结实，产生正常的花粉，用它给雄性不育系授粉，由于显型基因(S)的作用，使雄性不育株恢复雄性能育性。
4．细胞质遗传的物质基础第七章遗传物质的改变1．染色体结构的变异（1）．染色体结构变异的产生是由于染色体断裂，断裂重接时发生差错造成的。
这种情况常称为染色体畸变（2）变异途径：染色体断裂后，断裂端可以沿下面三条途径中的一条发展。
1)保持原状，不愈合，没有着丝粒的染色体片段最终消失。
2)同一断裂的两个断裂端重新愈合或重建，回复到原来的染色体结构。
3)某一断裂的一个或两个断裂端，可以跟另一断裂所产生的断裂端连接，引起非重建性愈合。
2．染色体数量的变异染色体数目变异类型（1）整倍体:单倍体、二倍体、多倍体（2）非整倍体同源多倍体的特点：巨大性生理生化代谢改变减数分裂不正常（次级联会）染色体随机分离比出现变化多倍体的诱发:自然诱发人工诱发秋水仙素诱发3．基因突变概念：遗传性状飞跃式的间断的变异现象称为突变。
广义的突变可以包括能改变表现型的任何遗传物质的改变，其中主要是染色体和基因的突变。
狭义的突变一般是专指基因突变而言。
基因突变的一般特征：（1）、突变的重复性（2）、突变的可逆性（3）、突变的多方向性（4）、突变的有害性和有利性（5）、突变的平行性（6）、大突变和微突变。
基因突变的进化意义：只有基因突变才产生了新的等位基因，成为自然选择的对象，成为生物进化的重要源泉，为生物进化以及新品种的创造提供了丰富资源。
它也为遗传学工作者提供了一种比较基因状态的工作，只有通过这种比较，才能了解基因结构和功能的内幕。
第八章遗传的分子基础1．遗传物质及其分子基础，遗传物质的基本特性，基因的现代概念，关于中心法则1944年，美国细菌学家 Osalwad Theodore Avery 发现基因是由脱氧核糖核酸即DNA 组成。
