一、基本概况

课程名称：植物分子育种(Plant Molecular Breeding)

课程代码：231010069

课程类别：专业核心课

学时/学分：34/2（其中理论34学时，实验0学时）

需预修课程：普通遗传学、作物育种学、分子生物学

适用专业：适用农学、生物技术、种子科学专业的本科教学

课程简介

植物分子育种是指在经典遗传学和现代分子生物学、分子遗传学、生物信息学等理论指导下，将现代生物技术手段整合于经典遗传育种方法中，结合表现型和基因型筛选，设计培育优良新品种。分子育种研究主要包括分子标记辅助选择育种和转基因育种和分子设计育种，其核心仍然是经典育种手段和方法；同时由于分子生物学等研究方法及其技术的应用，研究目的性和研究效率得到提高，显示了明显的优越性。本课程的目的是将分子标记技术、分子标记辅助选择育种、转基因育种的理论以及国内外遗传育种研究中的应用及发展趋势传授给学生，使学生了解分子育种的理论、遗传育种研究中的实际应用及在未来育种技术的发展趋势。以达到拓宽思路、扩大视野、应用先进技术从事农业生产的目的。

二、教学目标

学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：

1.理论、知识目标：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。

2.能力目标：通过本课程教学，使学生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。

3.达成目标：本课程对应农学专业和种子科学与工程专业人才培养方案中毕业要求的要求2和6。本课程通过教授学生分子遗传理论知识和国内外遗传育种研究中的应用及发展趋势，对应人才培养方案中毕业要求的专业知识、专业技能、协作能力和创新性思维，学生毕业后可以达到拓宽知识思路，扩大视野，应用先进技术从事农业生产的目的。

三、教学内容及教学要求

绪论 （讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.概述；

2.分子育种的发展；

3.分子育种技术的应用前景。

教学要求：

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。

本章重点、难点：分子育种的基本概念。

第一章 育种学原理（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

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。

教学要求：

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。

本章重点、难点：

重点：育种、人工进化。

难点：品种、遗传改良。

第二章 分子标记（讲课4学时 ；实验0学时）

教学内容：

1.分子标记的概念；

2.分子标记的种类：

（1）以限制性内切酶技术为基础的分子标记；（2）以PCR技术为基础的分子标记；（2）分子标记的相互转化。

教学要求：

掌握分子标记的种类及特点。

本章重点、难点：分子标记的概念和种类。

第三章 分子标记辅助育种（讲课6学时；实验0学时）

教学内容：

1.分子标记的选择技术：

（1）以分离群体为基础的标记选择；（2）以特异序列为基础的标记选择；

2.分子标记辅助育种选择：

（1）分子标记辅助选择的遗传基础；（2）质量性状的分子标记辅助选择；（3）数量性状的分子标记辅助选择；（4）分子标记辅助选择的育种策略。

教学要求：

掌握MAS的原理、步骤及优越性、今后发展的发展方向。

本章重点、难点：

重点：分子标记辅助选择的遗传基础。

难点：数量性状的分子标记辅助选择。

第四章 基因工程育种（讲课6 学时 ；实验0学时）

教学内容：

1.目的基因的分离和克隆

（1）表达差异显示分析；（2）图位克隆；（3）同源序列克隆；

2.载体构建

（1）载体的种类和功能；（2）载体构建；

3.基因转化体系

（1）植物基因转化技术；（2）转化子的筛选；（3）转化子的分子评价；

4.转基因品种选育

（1）外源基因的表达；（2）遗传稳定性与基因沉默；（3）转基因育种策略；

5.转基因技术在育种上的应用

（1）抗病育种；（2）抗虫育种；（3）抗除草剂育种；（4）品质改良；（5）植物生物反应器。

教学要求：

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。

本章重点、难点：

重点：载体的种类及构建。

难点：转基因育种技术。

第五章 细胞操作技术与育种（讲课6学时；实验0学时）

教学内容：

1.细胞工程及应用：（1）细胞克隆技术；（2）植物胚胎拯救技术；

2.组织培养。

教学要求：

掌握转细胞操作技术在植物育种上的应用原理和思路。

本章重点、难点：

重点：细胞操作原理。

难点：组织培养技术。

第六章 转基因植物安全评价（讲课6学时；实验0学时）

教学内容：

1.安全评价的原则；

2.安全评价的方法；

3.安全评价的程序。

教学要求：

掌握转基因生物安全评价的原理、步骤。

本章重点、难点：对转基因安全进行详细了解。

四、考核方式及成绩评定

本课程的成绩将由平时成绩（考勤、作业及课堂测验）和期末考试成绩两部分组成，其中平时成绩占50%、考试成绩占50%；期末考试采用课程论文。

五、教材及参考书目

教材：《分子植物育种》，徐云碧编著，科学出版社出版，2014年，标准书号：ISBN 9787030410474。

参考书目：

1.《分子生物学》，Robert F.Weaver编著，科学出版社，2010年，标准书号：ISBN 9787030261946。

2.《分子遗传学》第四版，李振刚编著，科学出版社，2014年，标准书号：ISBN 9787030411211。