《园艺植物育种学》课程标准.doc

园艺植物育种学课程教学大纲课程代码：学时数：62 理论环节学时数：42 实践环节学时数：20学分：4 适用专业：园艺技术专业先修课程：植物生物与环境开课单位：园艺课程组一、 课程的性质和任务园艺植物育种学是研究生物遗传和变异的科学，它直接涉及生命起源和生物进化的机理，是生物科学中一门十分重要的理论科学，也是一门紧密联系生产实际的基础科学。在高等农林院校的教学计划中，园艺植物育种学被列为一门重要的专业基础课程，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础。同时，园艺植物育种学对医学和人民保健等方面都有着密切的关系。因此，不论在理论研究上或在生产实践上，园艺植物育种学都日益显示出十分重要的作用。园艺植物育种学研究的任务在于：阐明生物遗传和变异的现象及其表现特征，深入探索引起遗传和变异的原因及其物质基础，揭露其内在的规律，从而进一步指导人们能动性地改造生物，造福人类。简言之，园艺植物育种学的研究，就是要不断地认识生物遗传和变异的客观规律，从而进一步能动地运用这些规律于生产实践，促使生物朝着对人类生活有益的方向发展和进化。植物育种学是一门应用科学，是专门研究选育和繁育植物新品种的理论与方法的学科。其主要任务是让学生学习和掌握植物遗传育种的基本理论、基本方法，熟悉本地区主要园艺植物的常规育种、杂种优势利用和良种繁育的基本原理和操作技能。二、 教学基本要求根据园艺植物育种学课程的特点，结合本校本专业的实际情况，要求以理论教学（即课堂讲授）和实验相结合的教学方式完成该课程的教学任务。重点讲授基本概念、基本原理和基本方法，有关园艺植物育种学的重要理论以交待清楚为宜，同时能较系统、较全面地向学生简要介绍一下园艺植物育种学的进展和应用前景则效果更好。讲授要求重点突出，条理清晰，层次分明，详略得当。为了督促学生能更好地复习和巩固所学的知识，应适当布置一些必要的课后作业，以加深同学们的理解和记忆，增强学生分析问题和解决问题的能力。实验和实习环节是不可缺少的，通过参加一定的实验和实习，能进一步提高学生对遗传理论的认识和理解，培养和锻炼学生的动手能力和实践技能。通过以上各个教学环节的实施，要求学生能够运用所学知识解释或说明一般的园艺植物育种学现象和园艺植物育种学规律，对进一步学好育种学及相关学科打下一个坚实的理论基础。在学好园艺植物育种学基本原理和基本理论的基础上，通过对园艺植物的引种、选种、杂交育种、杂种优势利用及良种繁育等内容的学习，使学生逐渐掌握人工改良和创造园艺植物新品种的基本方法和基本技能。教学应理论联系实际，在重视讲授好基本知识、基础理论的同时，还要加强基本技能的培养和实践。三、 理论教学内容项目一 细胞分裂与染色体行为教学目的和要求将详细介绍染色体的形态与结构特征，重点讲授染色体在细胞有丝分裂和减数分裂过程中的行为表现，同时也对高等动植物的繁殖方式、雌雄配子的形成过程及受精过程做以阐述。要求学生熟练掌握染色体在细胞有丝分裂和减数分裂各时期的行为表现及特征。在理解的基础上，牢记本章所涉及的有关概念。教学重点和难点有丝分裂、减数分裂、有丝分裂与减数分裂的区别教学内容细胞的主要结构与功能染色体：染色体的形态、染色体的结构、染色体的数目、染色体分析及应用细胞分裂与染色体行为、有丝分裂与染色体行为、减数分裂与染色体行为、有丝分裂与减数分裂的区别高等动物与植物的繁殖、生物的繁殖方式、雌雄配子的形成、授粉、受精与种子的遗传效应、直感现象、生活史项目二 孟德尔遗传定律教学目的和要求本章重点介绍孟德尔遗传定律，包括分离定律和自由组合定律。以一对基因和两对基因控制的相对性状为例，详细讲授分离定律和自由组合定律的基本原理以及在生产实践中的应用。基因的五种互作方式将是本章的难点。教学重点和难点分离规律、自由组合定律、基因的互作教学内容任务一 孟德尔的实验材料和方法：孟德尔的实验材料、孟德尔的实验方法分离规律：基本概念、一对相对性状的遗传分离现象、分离现象的解释、分离定律的验证、显隐性的相对性任务二 自由组合定律：二对相对性状杂交后代的分离、自由组合定律的实质及其解释、自由组合定律的验证、多对性状遗传互补作用、积加作用、重叠作用、抑制作用、上位作用孟德尔遗传定律的应用：分离定律在育种上的意义和应用、自由组合定律在育种上的意义和应用项目三 连锁遗传教学目的和要求通过对本章的学习，要求学生能理解连锁和交换的遗传机理，学会两点法和三点法的基因定位方法，熟悉连锁遗传的应用和性别决定及性连锁的应用。教学重点和难点连锁和交换的遗传机理、交换值、两点测验法、三点测验法、性别决定与性连锁教学内容任务一 连锁遗传的表现连锁遗传的验证连锁遗传的解释、连锁遗传的验证连锁和交换的遗传机理交换值及其测定：交换值、交换值的测定任务二 性别决定与性连锁：性别决定、性连锁项目四 数量性状遗传教学目的和要求在学习质量性状遗传的同时，适当介绍一些数量性状遗传的内容是十分必要的。本章着重讲述有关数量性状的遗传特征、多基因假说及遗传率分析。要求学生在理解的基础上对多基因假说和遗传率的概念加以记忆。对近亲繁殖的概念、近亲繁殖的遗传效应、回交的遗传效应、纯系学说、杂种优势的概念、杂种优势的遗传机制以及杂种优势在农业生产上的应用有一个较全面的认识。教学重点和难点数量性状的遗传特征、广义遗传率的估算方法、狭义遗传率的估算方法，近亲繁殖的遗传效应和杂种优势的利用，难点是自交和回交的纯合速率的分析。 教学内容任务一 数量性状的遗传特征数量性状遗传的多基因假说遗传率及遗传率分析：遗传率的概念、广义遗传率的估算方法、狭义遗传率的估算方法、遗传率在植物育种上的应用任务二 近亲繁殖及其遗传效应：近亲繁殖的概念、近亲繁殖的遗传效应、回交的遗传效应，纯系学说，异花授粉植物的自交不亲和性，杂种优势：杂种优势的概念、杂种优势的遗传机制、杂种优势在农业生产上的应用项目五 细胞质遗传教学目的和要求几乎大量的物质基础存在于细胞核中，而细胞质中也有少部分遗传物质。本章将扼要介绍细胞质遗传的特征及植物的雄性不育性，重点讲述细胞质雄性不育性的特征及三系配套（不育系、保持系和恢复系）在农业生产上的应用。教学重点和难点细胞质遗传的概念、植物的雄性不育性教学内容细胞质遗传的现象和特征：细胞质遗传的概念、细胞质遗传现象的发现、细胞质遗传的特征、母性遗传细胞质遗传的物质基础：细胞质基因存在、核基因、细胞质基因与性状表现植物的雄性不育性及其应用：雄性不育性的外在特征、雄性配子的发育和败育时期及败育特点、核基因控制的雄性不育性的特征及应用、细胞质雄性不育性的特征及应用、雄性不育性中的孢子体不育和配子体不育项目六 植物种质资源教学目的和要求：要求学生对品种资源的重要性和品种资源在育种工作中的意义有一个明确的认识，学习和了解品种资源的收集、整理、保存、研究和利用的方法。教学重点、难点：品种资源在育种工作中的意义，品种资源的收集、保存、研究和利用。种质资源的概念及其在育种工作中的意义物种起源学说的基本理论我国植物种质资源的分布状况种质资源的分类、收集和保存种质资源的研究和利用项目七 引种教学目的和要求：明确引种的概念和意义，了解植物对光温的反应特性和引种原理，初步掌握植物的引种规律和引种方法。教学重点、难点：着重理解引种的概念、 引种原理、引种规律、引种工作程序。引种的概念、意义和引种成就引种的理论依据引种的规律引种的工作程序和原则项目八 选择育种教学目的和要求：学习选择和鉴定在植物育种中的意义与作用，掌握选择育种的基本方法。教学重点、难点：选择、鉴定的概念和选择育种的基本方法。选择与选择育种鉴定的意义和方法不同繁殖与授粉方式植物的遗传组成与育种特点选择育种的基本方法与工作程序项目九 杂交育种教学目的和要求：明确杂交育种的重要意义，重点掌握杂交亲本选配的基本原则和杂种后代的处理方法，学习和了解植物的杂交方式和杂交技术、杂交育种的一般程序和加速育种进程的基本方法。教学重点、难点：重点讲解杂交育种的亲本选配原则以及杂交育种的一般工作程序和方法，要求学生学会一定的杂交技术和杂种后代的处理方法。杂交育种的概念、意义和类型杂交的方式和技术杂交育种的亲本选配原则杂种后代的处理（系谱法、混合法、派生法）杂交育种程序：原始材料圃、杂种圃、选种圃、鉴定圃、品种比较试验、品种区域性试验。加速育种进程的方法（加速世代进程、加速试验进程、改革育种程序）回交在杂交育种中的应用项目十优势育种教学目的和要求：学习和了解远缘杂交的意义和作用，明确认识远缘杂交的困难及其克服方法，熟悉远缘杂交后代的分离特点和选择方法。进一步学习和掌握杂种优势的基本概念和基本理论，了解杂种优势的表现类型，熟悉杂种优势的测验方法，学会杂种F1的制种技术和应用方法（三系配套）。教学重点、难点：远缘杂交的意义和作用、远缘杂交的困难及其克服方法，杂种优势的概念及基本理论、杂种优势的表现类型和杂种优势的利用方法。 远缘杂交的概念和特点远缘杂种的作用和意义远缘杂交不亲和性及其克服方法远缘杂种不育性及其克服方法远缘杂种的分离和选择杂种优势的利用项目十一 诱变育种教学目的和要求：学习和熟悉诱变育种的意义、诱变途径及诱变后代的选育方法。教学重点、难点：诱变育种的意义和特点、辐射育种和化学诱变育种及其诱变后代的选育方法。诱变育种的意义和特点辐射育种化学诱变育种空间诱变育种倍性育种项目十二 生物技术育种教学目的和要求：了解分子育种的概念、分子育种的基本操作方法及其在植物上的应用现状。教学重点、难点：分子育种的概念、分子育种的基本操作方法。 分子育种概述分子育种的操作技术分子标记辅助育种分子育种在植物上的应用项目十三 良种繁育教学目的和要求：了解品种区域试验、生产试验和品种审定的意义及方法程序，认识良种繁育的意义和作用，初步掌握良种繁育和提纯复壮的基本方法，学会种子检验的实际操作技能。教学重点、难点：品种审定的意义及程序，区域试验、生产试验和良种繁育的基本方法，牢固掌握防止品种混杂退化的方法，学会种子检验的操作技能。品种试验（区域试验、生产试验、栽培试验）品种审定（审定机构、审定程序及品种推广制度）良种繁育的意义与任务良种繁育技术种子检验和种子贮藏我国良种繁育制度和组织体系四、实施建议（一）教材选用与编写要贯彻以行动导向为原则的教学方法，需要一套教师实施学习情境教学的教案“学习情境实施计划”，包括：教学条件、学习情境描述、具体任务的设置、培养能力的目标、专业技术内容、教学论与方法论建议、学习小组的行动阶段等项内容。以工作过程为导向的课程开发，教材、教参仅仅是学生学习的一个辅助资料，学生从中可以找到本课程所要掌握的“知识点”内容，但要贯彻以行动导向为原则的学习方法，还需要一套能引导学生按照学习情境所设计的方向而自主学习的“学习工作单”。 教材建设是课程建设的核心，教材是教学思想和教学内容的重要载体，具有广泛的辐射作用，为此，我们在教材建设中力求纸质教材、电子教材等进行立体化建设，运用多媒体教学包和教学网站，形成高质量、高水平、多种呈现方式的新型教材，作为认知过程的载体，使学生不仅求得真才实学，而且受到创新精神的启迪。可选用的教材、主要教学参考书l 园艺植物育种学，蔡后銮主编，上海交通大学出版社，2002.l 园林植物育种学，杨晓红，张克中编著，气象出版社，2001.l 园艺植物园艺植物育种学，沈德绪等主编，中国农业出版社，1985.l 园艺植物育种学，景士西主编，中国农业出版社，2000.l 现代蔬菜育种学，周长久，王明等主编，科学技术文献出版社，1996.教学建议1教学设计注重教学内容的时代性和新颖性，本课程是园艺技术专业学生的职业技术主干课程，注重专业知识之间的联系等方面，注重将生产上采用的高新技术和研究成果引入教学内容。注重创新精神和实践能力的培养，组织教学内容时重视理论联系实际，理论内容联系实用技术，实用技术联系生产实际，提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。做到融知识传授、能力培养、素质教育于一体。注重将教改教研成果引入教学。在教学设计中强调课程目标的岗位就业化，课程结构的模块化和课程内容的职业能力化。注重教学方法和手段的有机结合，激发学生兴趣和爱好，引导学生自主学习。注重单位课时内的知识信息量，充分利用多媒体，尽量用图片使教学内容形象化、浅显化、简单化。2教学方法的改革围绕核心培养目标，创设情境教学环境，采用符合学生认知水平的教学方法，激发学生求知欲。教学活动从以“教”为中心转向以“学”为中心，学生成为教学活动的主体，学习活动成为教学活动的中心。学生及学习小组通过自主式学习、角色式学习、协作式学习进行具体生产活动的策划、组织与实施。教师的作用从以课堂讲授为主转向以教学设计与组织、创设情境、提出问题、指导、监控（激励、答疑、纠错）评估学生的学习活动为主。（1）教、学、做一体法我讲你听:教师通过设置问题情境，讲解所要学习内容的意义，激发学生参与学习工作过程的积极性。我做你看：教师现场演示构建与调控过程，讲解工作要求及操作程序，告诉学生“怎样做”，学生通过观察、提问等方式理解教师的示范过程。你练我导：组织学生按教师示范的步骤重复操作，在必要时解释做做和为什么这样做，教师观察学生模仿的过程总工程师到反馈信息。引导学生通过整个生产过程的模仿建立起最初的行动协调框架，为下一步独立工作打下基础。你做我评：学生在已建立在行动协调框架的基础上，独立完成教师布置的生产任务，通过不断扩充行动模式并在细节上协调动作与行动，达到逐步符合要求地完成工作活动的目的。在这个过程中，教师监督生产过程，检查练习结果，纠正错误并归纳总结。通过教师的“讲、做、导和评”,学生的“听、看、练和做”，体现了以学生为主体、教师为主导，调动了学生学习的积极性、主动性，培养了学生的自主学习能力。（2）项目化教学法是师生共同完成一个完整任务而进行的教学活动。以生产实际工作作为教学内容导入，从实践入手，引导学生学习相关知识，掌握完成任务的步骤和技艺，即资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯，教师下达构建与调控任务，学生按任务要求，查找相关信息；计划，以小组为单位，学习和分析信息资料，制定生产方案；决策，以小组为单位向全班汇报、讨论，教师审查方案，提出建议，修改、确定方案，根据方案，购买设施构建材料、准备环境调控设备；实施，学生根